☰

自宅のネットワークでより高速なファイル転送速度を実現したい

tag-icon • tag-icon networking ethernet switch vlan mtu
自宅のネットワークでより高速なファイル転送速度を実現したい

私は自分自身でこの問題を解決しようとしましたが、皆さんの助けや励ましが必要なところまで来てしまいました。

私は小さなホームネットワークを構築しています。主なコンポーネントは

  1. OS X Yosemite (10.10.4) を実行している 2 台の Mac
    • 1台のiMacにはギガビットイーサネットポートが搭載されている
    • 1 MBPにはギガビットイーサネットとして動作できるThunderboltイーサネットアダプタが搭載されています
    • 両方のMacには802.11nを実行するワイヤレスネットワークカードも搭載されています。
  2. 1 FiOS ゲートウェイ (光ファイバー インターネット)/ルーター/ワイヤレス ルーター
    • イーサネットポートはギガビットですが、Verizonのファームウェアは各ポートのパケットを最大1500 MTUに制限しています。
    • WiFiはデュアルバンド2.4GHz/5GHzアンテナです。5GHzは802.11acに対応しています。
  3. 1台のSynology DS1010+をRAID 6としてセットアップ
    • NASにはジャンボパケットに設定できる1Gbイーサネットポートが2つあります。
    • 5つのドライブはすべて7200RPM
    • これは、Raw デジタル ファイル、ムービー、iTunes メディア ライブラリなどの大きなメディア ファイルを提供します。
  4. イーサネット接続のプリンターとさまざまなワイヤレス デバイスは、この質問にはあまり関係ありません。私が最も懸念しているのは、NAS と Mac 間の接続性とパフォーマンスです。
  5. すべてのイーサネット接続は、短い Cat 6A ケーブル (最長は 6 フィートまたは 8 フィート、ほとんどは 3 フィート) を使用して行われるため、帯域幅を簡単に処理できます。

NAS と 2 台の Mac をルーターのイーサネット ポートに接続したところ、パフォーマンスがかなり低下しました。経験上、最高の状態でも 10MB/秒を超える転送速度は見られなかったと思います。また、多くの場合、100 KB の範囲で動作します。NAS パフォーマンス モニターのメモリ読み取り値はそれほど負荷がかかっていないように見えるため、問題にはならないはずです。5 ディスク RAID 6 の平均パフォーマンスを Google で簡単に検索すると、Tom's Hardware のレポートがあり、5 ディスク RAID 6 アレイの平均読み取り転送速度ベンチマークは約 220MB/秒となっていますが、これは私が使用しているものと同じセットアップではありません... 現時点でその半分の速度でも、現在の速度より桁違いに速いので、私は大喜びです。

MTU を 9000 に設定してジャンボ パケットを使用し、転送速度を改善できるかどうか試してみたかったのですが、FiOS ゲートウェイは MTU を 1500 に制限しているため、Mac と DS1010+ で MTU を 9000 に設定できるにもかかわらず、MTU の不一致によりパケットがドロップされ、通常のインターネット トラフィックに問題が発生します。

私のインターネットは上り/下りともに 25Mb しかないので、Mac を FiOS ゲートウェイとワイヤレスで通信させ、Mac と NAS が直接通信できるイーサネットを使ったソリューションを探せば、目立ったパフォーマンスの低下はないだろうと考えました。Web トラフィックのボトルネックになる場合は、Thunderbolt を活用して 2 つの Thunderbolt-イーサネット アダプターを追加し、通常のトラフィック用に現在使用しているイーサネット接続を維持して、ワイヤレス帯域幅をワイヤレス専用デバイス専用に確保できると考えていました。

私が考えたのは、Netgear ProSAFE GS108Tv2 ギガビット スマート スイッチを入手し、Mac と NAS を VLAN として接続できるかどうか (やり方がよくわかりません)、ポートを 1000baseT と MTU 9000 に設定し、すべてのディスク I/O をスイッチのその VLAN 経由でルーティングするというものでした。3 つのデバイスのイーサネット IP アドレスを別のサブネットに設定し、9000 MTU に設定されたポートの静的 IP を使用してマウントすることで NAS ボリュームに接続できると考えました。しかし、今は自信が持てず、これが実現可能かどうか、または進めるべき方法かどうか確信が持てません。

私が知りたいのはこれです

  1. このアイデアが機能し、NAS と Mac 間のディスク I/O が改善される可能性があると考える人はいますか? それとも、これらの組み合わせがどのように機能するのかを私が理解していないだけでしょうか?
  2. 非常に高価なオプションに頼らなくても、もっと良い解決策はあるのでしょうか?
    • このソリューションに現在割り当てられている予算はほぼ使い果たされており、現在のハードウェアで動作するソリューションを見つけたいと思っています。スイッチはすでに持っているので、計算に考慮に入れています。
  3. スイッチにルーターへのアップリンクを持たせて、Mac と NAS がネットワーク I/O 用に 1500 MTU パケットをルーターに送信し、同じポートを介してディスク I/O 用に 9000 MTU パケットを相互に送信できるようにする方法があるかどうか、またはトラフィックを分離するために別のポートを使用する必要があるかどうかを確認したいと思いました。
    • 追加の Thunderbolt-Ethernet アダプターを使用する場合、6 つのポートすべて (各 Mac に 2 つ、NAS に 2 つ) をスイッチに通過させ、3 つのポートを 9000 MTU サブネットに、3 つのポートを 1500 MTU サブネットに設定し、ルーターをスイッチにアップリンクして、通過するパケットのサイズが異なっていてもすべてのトラフィックがスイッチを通過できるようにすることはできますか?

現時点では、ネットワークに関する私の知識の限界をかなり超えており、何が可能で何が不可能なのか、また可能であればどのように実装するのかがわかりません。私は、袖をまくり上げてシステム設定を微調整することを恐れていません。静的リース DHCP とコンピューターの静的 IP を設定し、MAC アドレス フィルタリングも実装しましたが、現時点では、実行可能だと考えていることが実際に実行可能かどうかはわかりません。この時点でのアドバイスをいただければ幸いです。

ありがとう

アップデート

これは、iperf3.0.11 を使用したテストの実行結果です。ゲートウェイ ルーターのポートから直接実行されました。スイッチをまだ設定していないため、そのままネットワーク上でテストを実行する方が簡単でした。

192.168.1.100$ iperf3 -s -p 5201
192.168.1.102$ iperf3 -c 192.168.1.100 -i 1 -t 20 -w 2M -p 5201
-----------------------------------------------------------
Server listening on 5201
-----------------------------------------------------------
Accepted connection from 192.168.1.102, port 59693
[  5] local 192.168.1.100 port 5201 connected to 192.168.1.102 port 59694
[ ID] Interval           Transfer     Bandwidth
[  5]   0.00-1.00   sec   111 MBytes   932 Mbits/sec                  
[  5]   1.00-2.00   sec   111 MBytes   934 Mbits/sec                  
[  5]   2.00-3.00   sec   111 MBytes   935 Mbits/sec                  
[  5]   3.00-4.00   sec   111 MBytes   935 Mbits/sec                  
[  5]   4.00-5.00   sec   111 MBytes   935 Mbits/sec                  
[  5]   5.00-6.00   sec   111 MBytes   935 Mbits/sec                  
[  5]   6.00-7.00   sec   111 MBytes   935 Mbits/sec                  
[  5]   7.00-8.00   sec   112 MBytes   937 Mbits/sec                  
[  5]   8.00-9.00   sec   111 MBytes   935 Mbits/sec                  
[  5]   9.00-10.00  sec   111 MBytes   935 Mbits/sec                  
[  5]  10.00-11.00  sec   111 MBytes   935 Mbits/sec                  
[  5]  11.00-12.00  sec   111 MBytes   934 Mbits/sec                  
[  5]  12.00-13.00  sec   112 MBytes   937 Mbits/sec                  
[  5]  13.00-14.00  sec   111 MBytes   935 Mbits/sec                  
[  5]  14.00-15.00  sec   111 MBytes   935 Mbits/sec                  
[  5]  15.00-16.00  sec   112 MBytes   936 Mbits/sec                  
[  5]  16.00-17.00  sec   112 MBytes   937 Mbits/sec                  
[  5]  17.00-18.00  sec   111 MBytes   935 Mbits/sec                  
[  5]  18.00-19.00  sec   111 MBytes   935 Mbits/sec                  
[  5]  19.00-20.00  sec   111 MBytes   935 Mbits/sec                  
[  5]  20.00-20.01  sec   872 KBytes   954 Mbits/sec                  
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
[ ID] Interval           Transfer     Bandwidth
[  5]   0.00-20.01  sec  2.18 GBytes   935 Mbits/sec                  sender
[  5]   0.00-20.01  sec  2.18 GBytes   935 Mbits/sec                  receiver
-----------------------------------------------------------
Server listening on 5201
-----------------------------------------------------------

ようにスピフボトルネックはイーサネットではない可能性が高いとのことです。したがって、NAS が原因である可能性が高いです...そしてもちろん、サポート ページでは基本的にネットワーク トラフィックのせいにしており、サーバーのパフォーマンスを向上させる方法や、不必要に実行されてメモリを占有している不要なプロセスをすべて終了する方法については実際には触れられていません。または、WD Green ドライブが原因かもしれません...。まだ解決策はありませんが、少なくともイーサネットではない可能性が高いです。

アップデート2

上記の設定で追加のテスト情報があります。2GBのテストファイルを作成し、マウントされたドライブとコマンドラインからファイル転送を実行しました。smbNASにログインするとFTP。

Using smb

Load to NAS
$ mkfile -n 2g largetestfile
$ mv -v largetestfile /Volumes/network_attached_storage 2.15GB file
- 336s  Averaged Transfer Rate: 6.4MB/s or 51.2Mbps

Download from NAS
mv -v /Volumes/network_attached_storage/largetestfile ./Downloads/ 2.15GB file
- 40s Average Transfer Rate: 53.75MB/s or 430Mbps

Using ftp

Load to NAS
$ mkfile -n 2g largetestfile
ftp> bin
ftp> hash
ftp> put largetestfile
2147483648 bytes sent in 01:06 (30.74 MiB/s) or ~246Mbps

Download from NAS
Test 1 (forgot to enter bin command prior to download)
ftp> get largetestfile
2147483648 bytes received in 00:42 (48.01 MiB/s) or 384.08Mbps

Test 2 (Using bin command)
ftp> bin
ftp> get largetestfile
2147483648 bytes received in 00:21 (93.97 MiB/s) or 751.73Mbps

その間smbダウンロード速度は十分ですが、アップロード速度はまだまだです。これは RAID へのデータの書き込み方法に関係しているのではないかと考えましたが、FTP 経由でアップロードすると、ダウンロード速度よりはずっと遅いものの、速度は 7 倍以上速くなります。

答え1

Mac をギガビット スイッチに接続します (ルーターの LAN ポートで問題ありません)。2 つの Mac 間で IPerf 2.0.x を実行し、全体的な速度を確認します。特に努力しなくても、930 メガビット/秒以上の速度が得られるはずです。

IPerf TCP スループットがその範囲内にある場合、問題がイーサネット レベルより上であることがわかります。問題は、使用しているファイル転送プロトコル (またはリモート ファイル システム プロトコル) にあるか、そのプロトコルのクライアント コードまたはサーバー コードの実装が不十分である可能性があります。

Apple は、SMB2 (およびそれ以降...現在は v3.x) が将来的であると述べています。NAS がこれをサポートしていることを確認し、そのプロトコル (AFP や古いバージョンの SMB ではなく) でマウントしてください。

関連情報