Buffalo LS-XL NAS的巨型帧(Jumbo Frame)设置对其速度的影响的评测

qlin4n1 · 发表于 2013-2-20 15:20:41

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近日入手一个Buffalo LS-XL单盘位NAS, 对其速度作了一番测试, 发现如果以太网帧大小(Ethernet Frame size, 有的场合又称巨型帧, Jumbo Frame)设置得不好, 会对其速度造成巨大的影响, 可能会导致速度变得非常慢. 在本文中, 速度单位全部用Byte/s(Bps, 字节每秒), 而不是bit/s(bps, 比特每秒).

我的测试环境是Dell 990台式机,CPU和内存都很强,内置硬盘有两块,都是7200转硬盘, 经测试,内部盘到内部盘的拷贝速度能达到100MBytes每秒；其网卡有两种，一种是Inter EXPI9404PTL服务器级四口千兆网卡，另外一种是板载的Intel 82578千兆网卡。Intel服务器网卡在设置巨型帧时，只有3个选项：禁用（默认以太网帧应该是1526字节吧），4088字节和9014字节。

NAS是巴法洛(也有译作巴比禄的)Buffalo LS-XL/E-CH单槽位硬盘盒, 装载的是西数WD30EZRS 3TB WD绿盘. 这个NAS在设置巨型帧时，有4个选项：1518字节，4102字节，7422字节，9694字节, 但不知这里指的是以太网帧还是IP帧的大小, 这二者之间往往差40~52个字节。我猜测其中1518，4102，9694应该与Intel网卡中的选项1500，4088，9014指的是一回事的，只不过不同厂家的计算方法或表达方式不同罢了。

网络交换机(交换式集线器)有两种, 一个是Dlink DGS-1224T千兆可管理型网络交换机, 一个是最早期的Dlink 1008千兆非网管型网络交换机, 一个是Dlink DGS-1224T千兆可管理型网络交换机, 有打开或关闭巨型帧（Jumbo Frame）的选项.

复制的文件都是720P的电影文件, 因此基本上是一个4GB的视频文件配1~3个几十KB的字幕文件的组合. 复制的方向是从计算机内置硬盘读数据, 向NAS写数据, 也就是测试NAS的写入性能. 复制的工具是FastCopy, 每次测试基本上只持续5分钟, 谈不上全盘全程测试. 不过后来我将这个NAS拷满3TB数据的时候观察到, 即便是NAS容量接近饱满的时候, 其速度也是与最初始时基本相同的, 毕竟再烂的硬盘, 其速度也比LS-XL的CPU吞吐量快很多. 至于说NAS的读取性能, 粗测了一下, 基本比写入性能高50%左右, 也就是说最好情况下每秒四十几兆字节的样子.

下面是测试的结果，按照管理型交换机开启Jumbo Frame支持，关闭Jumbo Frame支持，非网管交换机三种情况来测试各种组合，有些组合没有测试，因为方向性的结果是明显的，下列表格中灰色部分是测试结果：

另外我又用群辉Synology DS-112和Akitio Cloud Hybrid (云金刚) 做了类似的测试，没有那么细致，得到的结果差不多，所有NAS的帧比计算机的帧大时，性能都会下降，只不过没有象Buffalo LS-XL那么离谱。

结论：
1，Buffalo LS-XL的最快写入速度是31MBps，这是在计算机帧9014字节，NAS帧7422字节，交换机支持巨型帧的情况下得到的；

2，NAS关闭巨型帧情况下的最大写入速度26MBps，比起开启巨型帧时的最大写入速度，要慢了20%左右；

3，NAS的帧一定要小于或等于计算机的帧，否则会造成性能的严重下降，轻则速度损失一半，重则速度甚至低于600K字节每秒，可以说极慢；

4，非网管交换机也并非就不支持Jumbo Frame，至少我的Dlink 1008傻瓜交换机就可以支持4K的Jumbo Frame，而且确实得到了速度提升；

5，同样是Intel的千兆网卡，服务器级的网卡反而比板载的客户机级网卡要慢5%左右，不过稳定性确实好。我用客户机级网卡连续14个小时拷贝了1.4TB的数据后，居然是网卡死掉了，而NAS却无事；

6，低级的非网管型交换机不见得比高级的网管型交换机慢，在我的测试中甚至还稍快一些；

7，Intel网卡的Jumbo Frame选项，是在网卡的硬件设置，高级选项中找到的。如果你装的驱动程序版本不准确，就不会有这个选项，或者Jumbo Frame的可选值更少；

8，在另外一台DELL计算机中，板载的是Boradcom的千兆网卡，也许是我装的驱动不对，在网卡硬件设置中没有找到Jumbo Frame的选项。不过在实际使用中感觉它是开启了Jumbo Frame支持的，因为即便我将NAS的Jumbo Frame设定为9K，它们之间的传输速度也挺快；

9，Jumbo Frame和MTU值似乎是一回事，但是MTU值在注册表中调整。注册表中有些网卡根本没有MTU项（当然可以新建），但不知道这样调整是否与在网卡硬件设置中调整有相同的作用；

总之，出于兼容性考虑，最好还是将NAS的巨型帧功能关闭，因为你无法控制网络中所有的设备。即便你能修改所有计算机的帧大小，你也无法修改手机等设备的帧大小。尽管这带来了20%的速度损失，不过总的来说还是可以接受的。

SDRC43 · 发表于 2013-2-20 19:01:37

同为LS-WVL用户
WVL--WD20EARS*2 RAIDO,开启9K帧
路由器-D-LINK DIR-655 (内部Realtek 8366千兆交换机)
台式机MSI A75MA（Realtek 8111千兆网卡，开启9K帧）

Fastcopy实测
WVL→台式机 62MB/s
台式机→WVL 61MB/s

qlin4n1 · 发表于 2013-2-21 08:43:53

SDRC43 发表于 2013-2-20 19:01
同为LS-WVL用户
WVL--WD20EARS*2 RAIDO,开启9K帧
路由器-D-LINK DIR-655 (内部Realtek 8366千兆交换机)

呃, 我的那个是LS-XL, 单盘位的那种

jimmyjin · 发表于 2013-2-24 17:33:46

SDRC43 发表于 2013-2-20 19:01
同为LS-WVL用户
WVL--WD20EARS*2 RAIDO,开启9K帧
路由器-D-LINK DIR-655 (内部Realtek 8366千兆交换机)

路由器的交换机都不支持JamboFrame的......

SDRC43 · 发表于 2013-2-27 20:00:33

jimmyjin 发表于 2013-2-24 17:33
路由器的交换机都不支持JamboFrame的......

关于DIR655是否支持巨型帧的问题，做过一些调查

1.RTL8366是一颗支持巨帧的交换机芯片
2.在DIR655的设置界面中确实没有巨帧选项
3.在DLINK美国网站官方论坛中，有人问过此问题，官方答复是655支持自动巨帧，当两个千兆网口客户端的巨帧设置匹配时，655就是自动启动巨帧
4.我也实测了，当台式机不开启巨帧，而WVL开启时，二者间的传输速度会下降到35-40MB/S

wensidon · 发表于 2013-4-18 00:15:20

学习了太多东西。谢谢了。

hupisha · 发表于 2013-4-18 07:39:30

SDRC43 发表于 2013-2-27 20:00
关于DIR655是否支持巨型帧的问题，做过一些调查

1.RTL8366是一颗支持巨帧的交换机芯片

我的lswvlpt死机会不会跟巨型帧有关系啊？
我根据这个教程修改的mod，然后安装的pt客户端，经常随机时间假死。电脑找不到nas，手动扳动电源开关到关也无法自动关闭nas。
[原创]折腾NAS – Buffalo LS-WVL（三）安装设置Transmission
http://leo.eool.net/blog/archives/960/comment-page-1#comment-536