자작 NAS 도전기 (2): 소프트웨어와 벤치마크

가짜 개발자·2022년 4월 24일
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자작 NAS 도전기

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모든 부품이 도착했다

NAS를 구성하는데 많은 제품이 필요하지 않다고 생각했다. 하지만 실제로 구성해보니 다음과 같은 부수 장치들이 필요했다

  • SATA 케이블 여러개
    • 하드디스크를 사면 진짜 하드디스크만 온다. SATA 케이블은 내가 따로 사야 한다...
  • 32GB 플래시 메모리 USB 스틱 여러개
    • 메인보드에서 지원하는 SATA 개수는 최대 4개였는데 1개라도 아낄려고 USB로 부팅하는 방식을 사용했다. 그러면 결국 부팅용 USB가 필요하다
    • 플래시 메모리가 망가질 경우를 대비해서 여러개가 필요하다

하드웨어

사양

  • 인텔 펜티엄 골드 G6405 (코멧레이크S 리프레시)
  • BIOSTAR H510MH 2.0
  • 삼성전자 DDR4-3200 (16GB) x 1
  • 마이크로닉스 CASLON M 500W 80PLUS 230V EU
  • COX RC 180T
  • Western Digital WD Blue SN570 M.2 NVMe (500GB)
  • Western Digital WD RED Plus 5400/128M (WD40EFZX, 4TB) x 4

램은 16기가 싱글로 구성했다. TrueNAS의 경우 가장 성능을 올리기 좋은 부분이 램이라서 필요하면 하나를 더 껴줄 생각이다

케이스는 추천하기가 좀 애매한게 NAS 구성용으로는 적합하지 않다. 하드디스크를 최대 4개까지 설치할 수 있는데(ODD 부분까지) 설치가 어렵고 하나는 바닥에 장착해야해서 꺾인 케이블도 못 쓴다. 하지만 이 케이스, 가격이 엄청 싸다! 게다가 마감이 나쁘지 않아서 가성비 컴퓨터 조립시에는 좋을 것 같다

소음

컴퓨터 구입 후 테스트를 해봤는데 세상에 팬 소리가 엄청나게 시끄러웠다. 집에서는 사용을 못 할거 같아서 팬리스 기능이 있는 파워를 구입했다

기왕이면 소음이 없는 편이 좋은데, 무소음 PC를 만드는 좋은 방법이 떠올랐다

모든 팬을 없애면 그게 무소음 PC가 된다

CPU 쿨러와 케이스 팬 전원을 빼버렸다

CPU 온도가 60도를 넘어가지 않는 걸 보니 나름 성공적? 인거 같다

소프트웨어

Open Media Vault

OMV 5버전은 설치조차 불가능했고 6버전으로 설치하는데도 엄청나게 고생했다

UEFI로 깔아야지만 되고 OS가 깔리는 저장장치를 너무 까다롭게 거부한다

문제는 위 모든 에러들이 OS를 전부 설치한 후 재부팅 할 때서나 일어난다는 점이다

엄청난 시간을 낭비하고서야 겨우 설치를 마쳤다

하지만 만족도는 크지 않았다. 성능은 뛰어났지만 세세한 설정이나 제대로 된 모니터링 툴도 없고 설정 적용도 하나하나 해야해서 오래 걸렸다

게다가 OMV에서 SSD 캐싱 기능을 사용하기 매우 어려웠기 때문에 OMV 말고도 눈여겨본 NAS 소프트웨어인 TrueNAS로 바꾸기로 했다

TrueNAS

TrueNAS는 FreeBSD 기반의 NAS OS이다. 사실 OMV가 TrueNAS의 전신인 FreeNAS에서 갈라져 나와서 리눅스 기반의 NAS OS가 되었다고 한다.

특이한점으로는 파일시스템을 (실질적으로)ZFS만 쓸 수 있다. ZFS는 우리가 윈도우(NTFS)나 리눅스(ext4)에서 보던것하고 좀 다르다고 한다. 먼저 파일시스템을 사용하기 위해 많은 램이 필요한데 최소 16기가(실질적으로는 8기가라고 한다)의 램을 필요로 한다.

ZFS Deduplication 이라고 같은 파일이 여러개 있을 경우 실제로는 하나만 저장하는 기술이나 데이터 자체를 LZ4와 같은 압축 기술로 보관하는 용량을 확보하기 위한 기술들이 있다

사실 ZFS도 ZFS지만 TrueNAS의 진정한 능력은 세세한 설정과 모니터링이라고 생각한다. 설정할 수 있는 부분들이 많으면 단점이 될 수 있는데, 각 설정에 도움말이 아주 잘 적혀있고 잘못되거나 위험한 설정을 할 경우 친절하게 알려줘서 든든하다. 모니터링도 온도, 응답 속도, IO등 필요한 모든 데이터를 감시하고 기록해서 보는 재미가 있다

또, OMV와 비교해보자면 최적화가 매우 잘 되어있다. OMV의 경우 RAID5를 구성했을 때 CPU 코어 1개가 항상 30%를 차지하고 있지만 TrueNAS는 0% 혹은 1%만 보여준다. 관리도구인 웹을 호출 할 때도 OMV는 CPU를 40% 이상 올리는데 TrueNAS는 거의 소모하지 않는다.

TrueNAS 설치

먼저 플래시 메모리를 2개 준비한다 (A, B로 구분)

A에 TrueNAS 이미지를 올린 후 A, B 모두 NAS 컴퓨터에 꽂은 후 부팅시킨다

B에 TrueNAS OS를 설치한다

설치가 끝나고 B를 통해 부팅하면 A에 부팅 복사를 한다. 만약 B가 망가졌을 경우를 대비해서 A로 부팅할 수 있게 하는 도구가 TrueNAS 소프트웨어에 내장되어있다

풀 구성

Raid-Z 구성이면 RAID5하고 비슷하다고 한다. RAID5의 경우 여기에 4테라 하나를 더 추가하면 총 12테라를 사용할 수 있는데 Raid-z에서도 괜찮겠지...?

벤치마크

일단 컴퓨터와 NAS 둘 다 1Gbps 공유기에 물려있다

NAS 벤치마크는 SMB 프로토콜로 윈도우즈 네트워크 드라이브를 연결했다

컴퓨터 SSD

OS용으로 사용하고 있는 SATA 방식 SSD다

컴퓨터 HDD

WD Passport에서 적출한 하드를 직접 컴퓨터에 SATA로 연결해서 사용하고 있다. 랜덤IO는 별로지만 순차 읽기쓰기는 쓸만해서 게임용으로 나쁘지 않다

USB 외장 HDD

분명 컴퓨터의 하드디스크와 다를 바 없는 벤치마크 결과이지만, 실사용에 있어서는 너무 느리다. 체감상 벤치마크의 절반정도 성능 느낌이다.

NAS: TrueNAS Raid-z + cache

읽기 캐시에 SSD를 추가한 결과이다

NAS: TrueNAS Raid-z

읽기 캐시 없이 하드디스크 3개만 묶었다

NAS: OMV Raid5 Btrfs

놀라운 결과로 ZFS보다 성능이 더 잘 나왔다. SSD 캐시도 없는데 말이다

보너스: TrueNAS에 Nvme SSD로만 구성한 풀

하드디스크만 사용한 OMV Raid5보다 랜덤읽기쓰기가 더 나쁘게 나왔다. 아마 나스용 하드디스크에 달려있는 캐시 덕분이겠지만 그래도 엄청나다

보너스: SSD (USB 3.0)

벤치마크 결론

내가 원했던 결과가 나와줬다

하드디스크보다 월등히 높은 랜덤 읽기, 쓰기 결과로 하드디스크의 능력을 초월했다

여러 하드디스크를 레이드 하고 전용 소프트웨어를 활용한 결과라고 생각한다

그리고 생각보다 SSD 캐시는 쓸모가 없었다

물론 컴퓨터에서도 레이드를 구성하거나 인텔 옵테인 메모리, AMD StoreMI를 사용하면 비슷한 결과를 내겠지만 오히려 NAS보다 관리하기가 빡셀거 같다

기타

11번가를 통해 아마존에서 하드디스크 3개를 구입했는데 1개가 불량이였다

나름 가격대 있는 제품을 파는데 검사 하나 안 하고 보낸것도 어이가 없고 환불 과정이 너무너무 힘들었다

무려 송장을 내가 직접 프린트해서 붙여야 한다

하지만 난 프린터가 없다

하드디스크 소음도 문제다. 난 아직까지 소비자용 하드디스크만 써서 몰랐는데 NAS용 하드는 정말 시끄럽다!!!

돌아가는 소리도 소리인데 몇 초마다 긁는 소리가 난다

컴퓨터 방음 케이스를 만들던지 해봐야겠다

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