Dysk sieciowy NAS oraz jego wpływ na przepływ danych 

1. Sieciowa pamięć masowa Network Attached Storage firmy QNAP 

Quality Network Appliance Provider (QNAP) jest firmą specjalizującą się w urządzeniach pamięci masowej Network Attached Storage (NAS) używanej do udostępniania plików, wirtualizacji, zarządzania pamięcią masową oraz jej nadzorem. Klasyczny dysk sieciowy NAS jest samodzielnym urządzeniem z własnym systemem operacyjnym, interfejsem zarządzania oraz archiwizacji. NAS wykorzystuje proste połączenie poprzez sieć Ethernet. 

2. Jak działa dysk sieciowy NAS? 

Serwer NAS jest współdzieloną pamięcią masową w sieci lokalnej. Łączy się z routerem co ułatwia pracę i dostęp do plików i folderów wszystkim urządzeniom i użytkownikom połączonych do sieci LAN. Dzięki wykorzystaniu bezpiecznych połączeń, technologii RAID, systemów do backupu danych i pełnego szyfrowania danych, dyski sieciowe QNAP zabezpieczają dane w domu i firmie prowadząc do zminimalizowania szansy utraty danych. 

 Zasada działania dysku sieciowego NAS. 

3. Dlaczego warto wybrać dysk sieciowy QNAP NAS? 

Główną zaletą korzystania z dysków NAS jest niezawodny system tworzenia kopii zapasowych, który pozwala nam gromadzić dużą ilość danych oraz zabezpiecza je przed utratą. W praktyce działa to tak, że mamy możliwość przywrócenia nie tylko finalnego pliku, ale nawet określoną jego wersję, gdyż kopie wykonywane są często i regularnie. System tworzy migawki, dzięki czemu częste backupy nie mają znaczącego wpływu na wydajność systemu. Backup tworzony jest dla wszystkich popularnych systemów operacyjnych, tj. Windows, Linux, Mac, NetWare. Ważnym aspektem rozwiązań wykorzystujących dysk sieciowy jest fakt, iż mamy wszystkie pliki w jednym miejscu, co pozwala nam na szybkie wyszukiwanie, a także zdalny dostęp do udostępniania w dowolnej chwili i miejscu oraz z dowolnego urządzenia.  

4. Praca na dysku sieciowym NAS z plikami CAD  

Bez względu na to, z jak szybkiej sieci korzystamy, pliki najszybciej otwierają się z dysku lokalnego. Różnica ta szczególnie zwiększa się, jeśli korzystamy z dysków SSD. Podczas wczytywania bezpośrednio z dysku sieciowego NAS, plik musi być przesłany z serwera na komputer użytkownika, często korzystając jeszcze po drodze z innych urządzeń. Na szybkość przesyłania plików, a za tym idzie czas ich otwierania, mają wpływ między innymi: 

• przepustowość sieci, 
• bieżący ruch w sieci, 
• parametry serwera, 
• skanowanie antywirusowe w czasie rzeczywistym na serwerze oraz kliencie, 
• ustawienia sieci. 

Zanim plik się otworzy, musi pokonać wszystkie wymienione wyżej czynniki, które istotnie wydłużają czas. O ile w przypadku otwierania pojedynczych dokumentów takich jak Word czy Excel, różnica może wydawać się niezauważalna, to podczas edycji plików CAD dochodzi do konieczności każdorazowego pobierania dużej ilości danych. Dlatego postanowiliśmy sprawdzić, jak działa serwer NAS z plikami CAD i w tym celu przeprowadziliśmy doświadczenie polegające na otwieraniu rozbudowanego złożenia z różnych lokalizacji na dysku i w sieci.  

Zrzut ekranu analizowanego złożenia.

4.1. Analiza wydajności złożenia  

Złożenie zostało uruchomione bezpośrednio z następujących lokalizacji:  

1. Dysk lokalny SSD laptopa, partycja „D” (nie systemowa), 
2. Zmapowany dysk sieciowy NAS (QNAP), 
3. Serwer SOLIDWORKS PDM, 
4. Zmapowany dysk sieciowy na stacji roboczej Windows 10. 

Czas otwierania plików zmierzono stoperem oraz narzędziem programu SOLIDWORKS – “Ocena Wydajności”. Specyfikacja projektu została przedstawiona poniżej. 

    Analiza wydajności złożenia.  

5. Wyniki testów 

Poniżej przedstawiono tabelaryczne zestawienie zarejestrowanych czasów otwierania projektu.  

6. Analiza 

Analizując przeprowadzone doświadczenie możemy zauważyć jak wielki wpływ na czas uruchamiania projektu ma jego lokalizacja. Rozbieżność pomiarów między stoperem a narzędziem oceny wydajności wynika z błędu pomiarowego, czasy są zbliżone do siebie, stąd można uznać narzędzie programu SOLIDWORKS za wiarygodne i dokładne. Najkrótszy czas otwierania pliku został uzyskany na dysku lokalnym SSD 1:46 min. Zbliżony czas otrzymaliśmy dla projektu otwieranego w środowisku SOLIDWORKS PDM (1:53 min). Dłuższy czas wynika z tego, że pliki musiały pokonać drogę z serwera archiwum, w którym magazynowane są pliki, na dysk lokalny oraz do pamięci RAM stacji roboczej. Podobny również czas został uzyskany dla zmapowanego dysku sieciowego stacji roboczej zarządzanej Windowsem. Całkiem inaczej wygląda to, jeśli chodzi o dysk sieciowy QNAP NAS. Proces uruchomienia pliku bezpośrednio z dysku sieciowego, nie jest już taki prosty, stąd czas otwierania pliku jest wielokrotnie dłuższy (18:17 min). Uproszczony proces wymiany danym przedstawiony został na poniższym schemacie. 

Podczas przesyłania, pliki są dzielone na pakiety, które następnie muszą być ponownie połączone na komputerze, na którym będą one otworzone. Pakiety muszą zawierać informacje wymagane do ponownego połączenia, więc sumaryczny rozmiar przesyłanych pakietów jest większy niż rozmiar otwieranego pliku.  

Dodatkowo warto pamiętać, że otwierając pliki bezpośrednio z dysku sieciowego, znajdują się one tylko w pamięci RAM naszej stacji roboczej i za każdym razem, gdy zapisujemy plik, musi on przebyć taką samą drogę. 

 Podsumowując analizę testu, możemy zauważyć, że dla trzech badanych przypadków czas otwierania plików z różnych lokalizacji jest zbliżony do siebie, a udostępnione udziały sieciowe zarządzane są systemem Windows. Nieco inaczej to wygląda w ostatnim przypadku, gdzie otrzymany czas znacząco wyróżnia się. W przypadku dysku sieciowego NAS udostępniony udział sieciowy, przeważnie zarządzany jest jądrem Linuxowym, a następnie łączy się z Windowsem poprzez udział SMB. Dodatkowo występuje ograniczenie łącza do 1 Gbit. Być może ta różnica w systemach operacyjnych wpływa na prędkość wymiany danych. 

7. Wnioski 

Dyski sieciowe NAS są bardzo dobrym rozwiązaniem, jeśli chodzi o zabezpieczenie danych, tworzenie kopii zapasowych, a także dostępność i udostępnianie plików. Jak mogliśmy zauważyć w doświadczeniu, dysk sieciowy NAS nie jest najlepszym rozwiązaniem, jeśli chodzi o otwieranie plików CAD, ponieważ ilość informacji jaka musi zostać przesłana z serwera jest bardzo duża, co skutkuje wydłużonym czasem otwierania pliku. Bardzo dobrym rozwiązaniem jest praca w środowisku SOLIDWORKS PDM, ponieważ pliki otwierają się w zbliżonym czasie do plików umieszczonych na dysku lokalnym, a jeśli plik nie zostanie zaewidencjonowany i nastąpi uszkodzenie urządzenia, tracimy jedynie ostatnią wersję, a nie cały projekt.