Produkttest

Der SSD-Cache-Test: Wie viel schneller wird mein Synology dank WD Blue?

Martin Jud
19.10.2020

SSD Cache im NAS beschleunigt den Datenfluss zwischen RAM und HDD. In Theorie macht er deinem Netzwerkspeicher Beine – er dient als Nachbrenner. In der Praxis feuern dessen Flammen allerdings nicht immer gleich stark.

Das mit den 128 Kilobytes sauge ich mir übrigens nicht aus den Fingern. Dies zeigen immer wieder Tests, wie beispielsweise das folgende SSD Review von Kollege Kevin:

Falls du vor diesem Test gerne detaillierter wissen möchtest, wozu SSD Cache gut ist, möchte ich auf folgende Lektüre hinweisen:

Zusammengefasst kann gesagt werden, dass das Ziel des SSD Caches im Normalbetrieb darin besteht, einen kleinen Teil der gesamthaft gespeicherten Daten – den Teil, auf den oft zugegriffen wird – schneller verfügbar zu machen. Der Netzwerkspeicher bestimmt anhand eines LRU-Algorithmus (Least Recently Used), welche Dateien in den Cache wandern.

Testvorbereitungen: Cache-Einbau und -Konfiguration

Mein NAS kann mit bis zu zwei SSDs bestückt werden. Die Mindestanzahl, um bei einem Synology-Gerät einen Lese-Schreib-Cache erstellen zu können. Mit nur einer SSD könnte ein Lese-Cache erstellt werden, der aber die Uploads aufs Gerät nicht beschleunigt.

Ich habe zwei 500 Gigabytes fassende WD Blue SSDs besorgt, welche in einer Minute eingebaut sind – zwei Plastikabdeckungen auf der Unterseite des NAS-Gehäuses geben die M.2-Ports frei und ermöglichen eine simple Installation.

Solltest du dich nach dem Lesen dieses Reviews dazu entscheiden, auch SSD Cache nachzurüsten, kannst du zur zusätzlichen Entscheidungshilfe den SSD-Cache-Ratgeber von Synology beiziehen. Er gibt eine Empfehlung zur Grösse des Caches ab. Dies geschieht unter anderem aufgrund Zugriffsstatistiken der vergangenen Tage.

In meinem Fall kann die empfohlene Grösse von 4,6 Terabytes nicht stimmen. Ich habe die vergangenen Tage zu Testzwecken erheblich mehr Dateien kopiert, als üblich. Deshalb dient die Einschätzung von Synology nur als Statistik. Ich hoffe, dass mir meine Testresultate mehr Aufschluss darüber geben, wie gross und schnell die SSDs in meinem Fall am besten wären. Und ob es sich überhaupt lohnt.

Sind die SSDs installiert und der Netzwerkspeicher wieder aufgestartet, kann der Cache im DiskStation Manager wie folgt erstellt werden:

1. Speicher-Manager aufrufen.

2. Menüpunkt «SSD Cache» wählen und auf «Erstellen» klicken.

3. Den Anweisungen folgen: Den Cache-Modus (nur Lese- oder Lese-Schreib-Cache), das betreffende Volumen und die gewünschten SSDs sowie den RAID-Typen auswählen. Bei mir geht bei Lese-Schreib-Cache nur RAID 1 – RAID 5 und 6 sind ausgegraut. Der Setup-Wizard erkennt automatisch, dass zu meinem RAID-10-NAS nichts anderes passt.

4. Im letzten Schritt die gewünschte Cache-Grösse wählen. Weniger als das Maximum macht nur Sinn, falls du auch verschiedene Volumen hast, auf die du den SSD-Speicherplatz aufteilen möchtest.

Der SSD Cache wird nun ins System eingebunden, was bei mir etwas mehr als eine Minute dauert.

Die Anzeige der bisherigen SSD-Cache-Grösse auf obigem Bild behalte ich während den kommenden Tests stets im Auge. Um sicherzugehen, dass die Daten auch wirklich da ankommen, wo sie sollen. Nun ist alles bereit fürs Testen. Fast alles:

SSD-Cache-Test: Datentransfer über Gigabit-LAN und USB 3.0 (5 Gigabits)

Um verschiedene Szenarien abzudecken, habe ich mich für folgende vier Tests entschieden, mit welchen ich die durchschnittliche Geschwindigkeit beim Up- und Download, sowohl mit und ohne SSD Cache, ermittle:

Der 50,5-Gigabytes-Test mit einem UHD-Movie

Zur Aufwärmung, sowie um das mögliche durchschnittliche Höchsttempo der vorliegenden Konfiguration auszuloten, beginne ich die Tests mit einem UHD-Film. Ich lade 50,5 Gigabytes hoch und wieder runter. Das dauert je nach Anbindung und Transferrichtung pro Versuch nur 3 Minuten 41 Sekunden oder bis zu 7 Minuten 39 Sekunden.

Im Detail schneidet der NAS (Network Attached Storage), dem ich lieber das oder die NAS sagen würde, wie folgt ab – bitte beachte, dass ich die Ergebnisse mit SSD Cache zur Hilfe grün eingefärbt habe und die Resultate in Megabytes pro Sekunde vorliegen:

Setze ich die Ergebnisse in Relation, ergibt sich mit SSD Cache folgender Geschwindigkeitszuwachs beim Kopieren einer 50,5 Gigabytes grossen Datei:

Beim Transferieren sehr grosser Dateien profitiert die interne Kopie am meisten vom Cache. Das erstaunt mich nicht. Ich hätte jedoch erwartet, dass der Tempozuwachs erheblich grösser sein würde. Vielleicht ist der Cache der SSD bereits voll oder die Temperatur zu hoch und sie gibt daher nicht mehr Geschwindigkeit her? Jedenfalls bedeuten die 234,1 Megabytes pro Sekunde, beziehungsweise die 1,87 Gigabits pro Sekunde, gegenüber HDD-Betrieb ein Plus von 47,05 Prozent.

Die SSD am USB-Anschluss holt ungefähr ein Zehntel mehr Tempo hinaus. Überhaupt nicht vom Cache profitiert der LAN-Anschluss. Mit 113 Megabytes pro Sekunde ist schlichtweg das Maximum von dem, was mit meiner aktuellen Netzwerkkonfiguration geht, erreicht.

Der 19,8-Megabytes-Test mit RAW-Fotodaten

Nun ziehe ich die Daumenschraube etwas an. 42,8 Gigabytes RAW-Fotodaten mit einer durchschnittlichen Dateigrösse von 19,8 Megabytes werden auf den Weg geschickt. Das dauert pro Durchgang von 3 Minuten 23 Sekunden bis hin zu 9 Minuten 6 Sekunden.

Hier die Resultate:

Der Geschwindigkeitszuwachs mit SSD Cache beim Transferieren von Dateien mit einer Grösse von 19,8 Megabytes:

Gegenüber der grossen MKV-Datei sinkt das Tempo durchs Band um rund 15 bis 20 Megabytes pro Sekunde. Doch profitieren nun sämtliche Anbindungen vom Cache. Der Geschwindigkeitszuwachs von über 20 Prozent beim LAN-Download stimmt mich glücklich, da ich oft RAW-Daten direkt vom Netzwerkspeicher in Photoshop lade. Beim Speichern liegen immerhin fast fünf Prozent Geschwindigkeitszuwachs drin.

Nur etwa halb so profitabel ist die Steigerung beim Kopieren über den USB-Anschluss. Dafür geht die interne Kopie mit SSD-Cache steil und holt ein sattes Plus von fast 80 Megabytes pro Sekunde heraus.

Der 4,4-Megabytes-Test mit JPG-Dateien

Mit JPG-Dateien, die im Schnitt 4,4 Megabytes gross sind, verabschiede ich mich von Geschwindigkeiten über 200 Megabytes pro Sekunde. Die 2349 Files sind gemeinsam 10,1 Gigabytes gross und benötigen pro Testdurchlauf zwischen 54 Sekunden und 3 Minuten 21 Sekunden.

Die Resultate:

Der Geschwindigkeitszuwachs mit SSD Cache beim Transferieren von Dateien mit einer Grösse von 4,4 Megabytes:

Noch kleinere Dateien, noch langsamere Verarbeitung und noch mehr Geschwindigkeitszuwachs durch den SSD Cache. Bei Dateien mit 4,4 Megabytes Grösse gibt es insbesondere beim Download jeweils ein sattes Plus von fast 50 und 65 Prozent. Beim Upload ist mein LAN etwas mehr als ein Fünftel schneller. Ein Zeichen setzt die interne Kopie mit einer Leistungssteigerung von 122,31 Prozent.

Der 59-Kilobytes-Test mit 14 380 Schriftarten

Viele Kleinstzugriffe bringen Speichermedien ins Schwitzen. Und so soll es auch ein Ordner aus dem Jahr 2010 mit 14 380 TTF-Dateien tun. Pass auf NAS, dir geht's nun an den Kragen.

Die Gesamtgrösse von nur 839 Megabytes scheint mir vor dem Test zwar relativ klein, dennoch dauert ein einzelner Durchgang zwischen 57 Sekunden und 6 Minuten 59 Sekunden.

Mein NAS schneidet wie folgt ab:

Der Geschwindigkeitszuwachs mit SSD Cache beim Transferieren von Dateien mit einer Grösse von 59 Kilobytes:

Je kleiner die Datei desto langsamer der Transfer und desto grösser der Geschwindigkeitszuwachs? Nein, das stimmt also doch nicht. Der Geschwindigkeitszuwachs ist bei 4,4 Megabytes grossen Dateien fast bei jeder Anbindung grösser als bei den 59-Kilobytes-Schriftarten. Teilweise gar erheblich. Dennoch profitieren die Schriftarten von einem 9-bis-35-Prozent-Nachbrenner.

Was ins Auge sticht, sind die vernichtend niedrigen Geschwindigkeiten bei Kleinstdateien. Auch mit SSD Cache will mein NAS nicht auf Touren kommen. Und mit Blick auf die Resultate des Gigabit-LAN frage ich mich, ob ich mit anderen Netzwerkgeräten noch was rausholen könnte. Mich lässt das Gefühl nicht los, dass entweder der Router, ein Switch oder der Netzwerkchip meines PCs für einen Bottleneck sorgt.

Ach ja: Die interne Kopie unterliegt bei diesem Test erstmals der angeschlossenen USB SSD.

Überblick: Geschwindigkeit pro Anbindung

Da es hilfreich sein kann, die ermittelten Geschwindigkeiten aus anderem Blickwinkel zu sehen, habe ich die Resultate auch nach Anbindung sortiert. Dadurch ergibt sich folgendes Bild.

USB File Transfer (bis 5 Gigabits pro Sekunde)

Geschwindigkeitszuwachs durch SSD Cache bei 5-Gigabits-Anbindung:

LAN File Transfer (bis 1 Gigabit pro Sekunde)

Geschwindigkeitszuwachs durch SSD Cache beim Gigabit-LAN:

Internes Kopieren

Geschwindigkeitszuwachs durch SSD Cache beim internen Kopieren:

Fazit: SSD Cache kann bedingt empfohlen werden

Summa summarum würde ich mir selbst empfehlen, eher Geld in bessere, beziehungsweise grössere, HDDs zu stecken als in SSD Cache. Doch wäre ich Fotograf oder hätte ich erheblich mehr Nutzer und im besten Fall auch ein schnelleres LAN, dann sähe es anders aus. Im Firmennetzwerk, wo jede Sekunde Wartezeit Geld kostet, dürfte SSD Cache natürlich nicht fehlen. Hätte ich denn eine eigene Firma.

Ich hoffe sehr, dass dir dieses Review eine Idee davon gibt, was SSD Cache bewirken kann. Und ob du das brauchst. Solltest du bereits SSD Cache im Einsatz haben, wäre es echt genial in den Kommentaren zu lesen, wie viel Geschwindigkeitszuwachs du damit hast. Oder auch andere Erfahrungen mit Cache, beispielsweise, ob du schon mal eine SSD tauschen musstest, weil sie am Lebensende angelangt war.

Nachtrag vom 20. Oktober 2020

Die im Test verwendeten SSDs von WD stehen nicht auf der Kompatibilitätsliste von Synology und können daher nicht empfohlen werden. Dass für den Test nicht zu einem von Synology empfohlenen Modell gegriffen wurde, tut mir leid. Vom Hersteller empfohlene SSDs finden sich hier.

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Der tägliche Kuss der Muse lässt meine Kreativität spriessen. Werde ich mal nicht geküsst, so versuche ich mich mittels Träumen neu zu inspirieren. Denn wer träumt, verschläft nie sein Leben.


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