オープンイノベーション【オープンイノベーション】vol.40：10GBイーサネットでNASがさらに高速化した話（Asus XG-C100C V3アダプタ装着）

【オープンイノベーション】vol.40：10GBイーサネットでNASがさらに高速化した話（Asus XG-C100C V3アダプタ装着）

前回の記事"【オープンイノベーション】vol.38：大きなデータを日常的に運用する方必見！NAS（Asustor、QNAP）、SSDの読み書き性能を測ってみました"で1GBイーサネットがボトルネックになっていて、NASの能力に制限が掛かってしまっていた反省から、今回はPCのイーサネットを10GB化して、NASの実力を再検証することとします。

今回の結論
・10GBイーサネットの導入により、10GB NASは10GBの性能に、2.5GB NASは2.5倍の性能にそれぞれ覚醒。
・1.2GByte/sの転送能力を手に入れた。
・MTUは1500でOK

■構成

・ネットワーク構成

今回の10Gイーサネットテストでは、NAS、PCをシンプルに同じハブ上で通信します。

・デスクトップPC

DELL Precision 3680

CPU :	インテル® Core® i9 第14世代 14900K (36 MB ｷｬｯｼｭ, 24 ｺｱ, 32 ｽﾚｯﾄﾞ, 3.2 GHz ｰ 6.0 GHz, 125W) 1
RAM :	128 GB, 4 x 32 GB, DDR5, 3600 MT/s, 非ECC 1
GPU :	NVIDIA GeForce RTX 4090, 24GB GDDR6X, HDMI, 3 DP 1
SSD :	2 TB, M.2 2280, Gen 4 PCIe NVMe, SSD x2

・デスクトップPC用10GBイーサネット　XG-C100C V3

新たに購入したのはAsusのXG-C100C V3という10GBイーサネットアダプタで、タワー型PCのPCI Expressに挿して使います。

【パッケージ】

【XG-C100 V3】

【PCI Expressバス】

【装着後】

【LAN2】

■MTUの設定

1Gイーサネット運用ではMTUは1500を使用していました。

10Gでは、より効率的にパケットを処理するため＆機器のCPU割り込みを削減するためにMTU:9000に設定すると良いとされています。

そこで、利用するルータやハブ、スイッチ、PCのインタフェースですべてMTU:9000を取り扱えるかどうかを事前に確認します。※

AS6804T：OK
TVS-h674：OK
XS508M：OK
XG-C100C V3：OK

※機器によっては、自分が取り扱えるサイズ以上のパケットを破棄したり、最大パケットを通知して再送を依頼するなどの処理が入り、通信出来なかったりパフォーマンスの低下を招いたりするようです。

【AS6804TのLAN2をMTU:9000に設定】

【TVS-h674のLAN2をMTU:9000に設定】

【XG-C100C V3をMTU:9014に設定】

【Speedを10GB Fullに設定】

・MTU：9000でNASと通信できなくなる問題が発生

MTUを9000に設定した両NASのLAN2ポートとPC（LAN2）を同じ10Gハブに接続してping疎通テスト。

ping:OK
ファイル共有：OK
NAS管理画面（ローカルWEB）：OK
インターネット（WEB閲覧）：OK

　ベンチマークテストが全く進まない＆MTU：1500で設定している他NASとの通信が出来ない現象に遭遇。。

・MTU:1500に戻すと通信できることを確認

NASのMTUを9000（LAN2）のままでPCのMTUでJumboPacketをDisableにするとping、ファイル共有、インターネット（WEB閲覧）がすべて通常通り出来る。

まとめ
・XG-C100C V3でJumboPacketによる通信は現在のところ成功していない。
・今回はすべての機器でMTU：1500の設定でテストを行う。
（NAS側はMTU:1500に設定したLAN1を使用する）
※NASがMTU：9000でPCが9014なのがいけないのかもしれない。

■NASのベンチマーク

前述の通り、MTU:9000設定で通信不具合が発生したことを受け、すべての機器のMTUを1500（またはデフォルト、JumboPacket：Disable）で以下のテストを行った。

・AS6510T(R&D NAS)：2.5倍高速化

1Gイーサネット比較で2.5倍の性能となった。

10Gイーサネットでのベンチマーク結果

前回（1Gイーサネット時のベンチマーク結果）

・AS6510T（新連携 NAS）：2.2倍高速化

1Gイーサネット比較で2.2倍の性能となった。

10Gイーサネットでのベンチマーク結果

前回（1Gイーサネット時のベンチマーク結果）

・AS6804T：10倍高速化

1GBイーサネット比較で10倍の性能となった。

10Gイーサネットでのベンチマーク結果

前回（1Gイーサネット時のベンチマーク結果）

・TVS-h674：2.5倍高速化

1GBイーサネット比較で2.5倍となった。

10Gイーサネットでのベンチマーク結果

前回（1Gイーサネット時のベンチマーク結果）

まとめ
・AS6804Tでは10倍、TVS-h674で2.5倍の高速化。イーサネットの速度向上がそのまま読み書き性能の向上に繋がった。
・AS6510Tでは2倍となった。これは恐らくテスト時のイーサネット帯域が2Gまでしか使われていないことに原因がある。NAS側のイーサネット設定を見直す必要がある。（LoadBalance設定）

■どこまでも速く！

更なる高速化のための追加情報

QNAPによるとTVS-h674では、2.5GBイーサネットの2チャンネルで読み取り591MB/s、書き込み590MB/sの性能が出るとのこと。
QNAPのNASはオプションで10GBイーサネット化（100GBイーサネット化まで！）も出来るようになっており、25GBイーサネットのマルチチャンネルでは読み取り3231MB/s、書き込み3314MB/sなんていう凄い転送速度が書かれています。

AsustorによるとAS6804Tでは、10GBイーサネットポートをマルチチャンネル化することで、読み取り1675MB/s、書き込み791MB/sの性能が出たなんていう情報も掲載しています。

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