Dépannage des performances du NAS : vitesses de lecture et d'écriture, étape par étape

Les lectures et écritures lentes sur un NAS ont de nombreuses causes possibles : une mémoire qui corrompt les données ou bloque l'unité, un disque défaillant, un mauvais câble ou fond de panier, le protocole, un volume fragmenté ou presque plein, ou le réseau. Ce guide les vérifie dans cet ordre, en partant du matériel, avec StorageDiag Workbench & Utilities.

Workbench possède deux bureaux. Utilities travaille sur le NAS sur lequel il est installé : DriveTime Analyzer, NetScope, MemHound et les journaux en direct. Workbench lit un bundle de diagnostic : le journal du noyau et Dr. Trace sur les journaux de ce bundle. Vous basculez entre eux dans le menu Démarrer (le bandeau indiquant Workbench | Utilities) ; la page se recharge.

1. MémoireMemHound, avant toute chose
2. Journaux & SMARTerreurs de liaison, santé des disques, HCL
3. SMB ou iSCSIun protocole ou les deux
4. Scan & map disqueDriveTime : vitesse, disposition, remplissage
5. RéseauNetScope et iperf3

01Phase 1 : la mémoire

Écartez d'abord le matériel instable. Un module de mémoire défectueux peut corrompre les données qu'il transporte, provoquer des baisses de vitesse que rien d'autre n'explique, ou bloquer l'unité entière. Testez la RAM comme le décrit le premier article : Comment tester correctement la RAM sur les serveurs QNAP à l'aide de MemHound. Le bouton Benchmark and Quality de MemHound mesure également la bande passante de la mémoire par rapport à la valeur JEDEC des modules installés (section 04 de cet article). Ce que la mémoire d'un NAS a de particulier (mélange de modules, double canal, ECC, et pourquoi les erreurs OOM peuvent survenir alors que la mémoire semble libre) est traité dans la section 05 de cet article : La RAM dans un NAS.

02Phase 2, étape 1 : le journal du noyau, SMART et la HCL

Le journal du noyau et Dr. Trace

1. Sur le NAS lui-même, basculez sur Utilities et ouvrez Kernel Log · LIVE ou Dr. Trace · LIVE (menu Démarrer, Live logs). Pour le verdict et l'analyse du journal, la fenêtre en direct de Dr. Trace indique quoi faire : Run Audit, then switch to the Workbench desk. Avec les journaux qu'un client vous a envoyés, chargez son ZIP de diagnostic sur le bureau Workbench (Upload Diagnostic ZIP) et ouvrez Kernel Log (dmesg) et Dr. Trace (Diagnosis).
2. Dans le journal du noyau, passez la recherche en regex (abc / .*) et recherchez les lignes d'une liaison défaillante : hard resetting link|10B8B|SError|giving up|link is slow|exception Emask.
3. Lisez ce que Workbench marque sur ces lignes. Il signale les réinitialisations de liaison libata (hard resetting link, link is slow), un port que le noyau a abandonné (reset failed, giving up), les erreurs de signal et SATA PHY (10B8B, Dispar, PHYRdyChg), la désactivation de NCQ après un délai d'attente, et une liaison SATA fonctionnant à une vitesse réduite.
4. Dans Dr. Trace, ouvrez un incident. Dr. Trace regroupe en un seul incident les répétitions d'un même défaut, y compris un disque qui se déconnecte puis revient, et répartit la cause probable entre le disque, le câble, le fond de panier et un expandeur.

SMART, la HCL et la classe de disque

1. Sur le NAS lui-même, ouvrez DriveTime Analyzer (Utilities). L'onglet Health conserve un historique horaire SMART/FARM de chaque disque et le transforme en verdicts Critical, Warning et Info ; la liste des disques, à gauche, marque chaque disque d'un point.
2. Choisissez un disque et cliquez sur View SMART. La fenêtre SMART liste chaque attribut (Current, Worst, Threshold, Raw value) avec un verdict pour l'ensemble du disque : OK, WARNING ou CRITICAL.
3. Lisez les deux pastilles de la carte du disque. La pastille HCL compare le disque avec la liste de compatibilité de QNAP pour ce modèle de NAS : HCL ✓ signifie listé, HCL ✗ non listé pour ce modèle, HCL — sur aucune liste de NAS. La pastille de classe indique Desktop, NAS, Enterprise, Surveillance, Archive ou Blacklist ; un disque de bureau (desktop) est marqué Consumer drive — not recommended for 24/7 NAS use.

La classe compte pour la vitesse autant que pour la durée de vie. Les SSD grand public écrivent souvent vite seulement jusqu'à ce que leur cache se remplisse, puis ralentissent brusquement sous une charge soutenue. Sur un NAS, des lectures et écritures constantes comptent plus qu'une pointe de vitesse.

03Phase 2, étape 2 : SMB ou iSCSI

Le matériel étant écarté, vérifiez si le ralentissement ne touche qu'un seul protocole. Se produit-il uniquement sur SMB, uniquement sur iSCSI, ou sur les deux ? Si un client ne peut utiliser que iSCSI, ce n'est pas une raison pour ignorer la vérification : testez également depuis un autre client sur SMB, pour affiner la recherche.

1. Seulement iSCSI, avec un client Windows Server : désactivez ODX (Offloaded Data Transfer) sur cet hôte Windows avec les commandes ci-dessous, redémarrez-le et testez à nouveau. C'est la vérification la plus rapide qui soit, et elle ne nécessite aucune analyse. Workbench donne le même conseil lorsqu'un bundle montre des abandons de commandes cibles iSCSI (aborts).
2. Les deux protocoles : la cause se situe en dessous des protocoles. Passez aux disques.

# PowerShell en tant qu'administrateur. 0 = ODX activé (par défaut), 1 = ODX désactivé
Get-ItemProperty HKLM:\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\FileSystem -Name FilterSupportedFeaturesMode

# Désactiver ODX, puis redémarrer Windows
Set-ItemProperty HKLM:\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\FileSystem -Name FilterSupportedFeaturesMode -Value 1

# Le réactiver
Set-ItemProperty HKLM:\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\FileSystem -Name FilterSupportedFeaturesMode -Value 0

04Phase 2, étape 3 : le Disk Health Scan dans DriveTime

Avant d'utiliser un benchmark externe tel que CrystalDiskMark, mesurez les disques depuis le NAS lui-même. Le Disk Health Scan de DriveTime met en charge les disques d'un volume et note chacun d'eux par rapport aux autres.

1. Ouvrez DriveTime Analyzer, l'onglet Speed, et choisissez le volume dans la barre de titre.
2. Choisissez le test. Les tests de volume (lectures et écritures séquentielles et aléatoires, le mix 50/50, ou FULL REPORT avec les quatre phases et SMART) écrivent leur fichier de test uniquement dans un dossier temporaire sur ce volume et le suppriment ensuite. Read-only disk scan lit les disques bruts, chacun seul puis tous ensemble, et n'écrit rien.
3. Cliquez sur ▶ Analyze. Pour chaque disque, le scan rapporte la latence (médiane, p95, max), l'utilisation, les IOPS et la profondeur de la file d'attente (queue depth), et le marque OK, WATCH ou SUSPECT.
4. Cliquez sur Save report (.md). Le rapport va dans le partage Public sous le nom report-ioutils-storagediag-utilities-<date>-<time>.md, avec un fichier -trace.csv à côté ; Disk reports dans le menu Démarrer les liste.

Lire l'await

Un await élevé sur un disque ne signifie pas à lui seul que ce disque est défaillant. L'await est le temps qu'une requête passe dans la file d'attente puis en traitement. Un disque qui reçoit une plus grande part des E/S de la grappe que ses pairs attend plus longtemps, parce qu'il travaille plus. Le scan juge donc un tel disque d'après son temps de service, et le signale. Dans le rapport ci-dessous, le disque sain à côté du disque défaillant a reçu exactement cette note dans la phase de lecture aléatoire : carries 62% of the array's I/O (1.6× peer IOPS) — its await and queue are load, not a fault. L'inverse se produit également : un disque avec un await ordinaire mais un taux de transfert bien inférieur à celui de ses pairs peut être celui qui présente un défaut mécanique silencieux. C'est pourquoi le scan en lecture seule lit chaque disque individuellement ainsi que tous ensemble.

Le rapport et son verdict

Le rapport s'ouvre sur un verdict qu'une personne peut lire immédiatement : OK lorsqu'aucun disque ne se démarque, ou WARNING / CRITICAL nommant le maillon faible et la phase où il s'est montré le plus faible. Viennent ensuite les tableaux par disque, les preuves SMART d'avant et d'après l'exécution, les seuils (thresholds) utilisés et une trace par seconde. La vitesse de stockage évolue avec la charge du NAS : exécutez donc le scan plus d'une fois et vérifiez qu'une anomalie se répète ; la trace dans chaque rapport vous permet de comparer deux exécutions ligne par ligne.

05Phase 2, étape 4 : fragmentation, taux de remplissage et capacités d'un disque

Sur les disques durs, les chiffres d'une fiche technique sont rarement atteints en utilisation quotidienne.

1. Fragmentation. L'onglet Disk Map de DriveTime montre comment les fichiers d'un volume ou d'un partage sont disposés et à quel point l'espace libre en dessous est fragmenté. Choisissez le volume dans la barre de titre et cliquez sur Scan : Sample lit pendant la durée maximale que vous avez fixée, Full lit toute l'arborescence. Le score Fragmented files se lit ainsi : 0–30 pas de problème de fragmentation, 31–55 un peu fragmenté, 56 et plus fortement fragmenté. Le scan se contente de lire ; il ne déplace jamais un bloc.
2. Taux de remplissage. Gardez un volume en dessous de 80 % de remplissage, données en direct et snapshots compris. La fenêtre Capacity avertit lorsqu'un volume dépasse 80 %. Sur QuTS hero, la Disk Map marque 80 % et 90 % sur la barre du pool : au-dessus d'environ 80 %, ZFS a plus de mal à placer chaque écriture, et les écritures ralentissent pour tous les partages du pool.
3. Pas de défragmentation. Sur un volume avec des snapshots, chaque bloc déplacé par un défragmenteur occupe une seconde fois de l'espace dans le pool de stockage, jusqu'à l'expiration des snapshots qui contiennent l'ancien bloc : les snapshots grossissent donc de tout ce qui a été déplacé. Le temps et l'usure des disques n'en valent pas la peine non plus. C'est pourquoi Workbench n'a pas de bouton de défragmentation : le remède consiste à garder le volume en dessous de 80 %.
4. Ce qu'un disque peut faire. Les disques durs actuels les plus rapides sont donnés pour environ 280 Mo/s, sur les pistes extérieures. Sur les pistes intérieures, ou sur un volume fragmenté, un tiers de cette valeur est courant, et avec des lectures et des écritures mélangées, 100 à 120 Mo/s par disque est un chiffre réaliste au quotidien. La vitesse d'un volume dépend du niveau de RAID, du remplissage et de la fragmentation des disques, et des mouvements de tête qui en résultent.

Disk Map montre uniquement la disposition. Pour voir si les disques suivent le rythme, surveillez l'onglet Speed pendant que la charge de travail s'exécute, et vérifiez l'historique de chaque disque sur l'onglet Health.

06Phase 3 : le réseau

Lorsque les disques s'avèrent sains et assez rapides, le goulot d'étranglement peut être le réseau. NetScope mesure la liaison avec iperf3.

1. Ouvrez NetScope (Utilities), l'onglet Bandwidth, et cliquez sur Server. Choisissez l'interface réseau. L'écouteur iperf3 démarre de lui-même (port 5201) et s'arrête lorsque vous fermez la fenêtre.
2. Sur un deuxième NAS exécutant Workbench & Utilities, ouvrez NetScope, Bandwidth, Client, choisissez ce NAS (ou tapez son IP sous Manual) et appuyez sur Start Test. Depuis un PC Windows, utilisez le client NetScope pour Windows : NetScope-latest.exe, accessible par un lien dans la barre de titre de NetScope.
3. Si le test montre trop peu de bande passante, arrêtez d'examiner le stockage NAS et regardez le réseau : les commutateurs (switches), les câbles, les cartes réseau et le routage.

AConnaissances de base : les disques dans un NAS

Tous les disques n'ont pas leur place dans un NAS. La classe d'un disque décide s'il fonctionne bien dans une grappe RAID ou s'il la casse, et ses attributs SMART indiquent combien de temps il durera encore.

Dans une grappe RAID, les attributs 5, 197 et 198 ne menacent pas qu'un seul disque : un rebuild augmente la charge, un deuxième disque faible peut tomber en panne, et alors le rebuild échoue et l'ensemble du pool est perdu. Réagissez tôt. Sur les disques Seagate, les attributs 1, 7 et 195 affichent des valeurs RAW en millions, ce qui est normal ; regardez VALUE et WORST par rapport à THRESH, pas RAW.

Règle de base. Si une écriture attend dans un tampon avant d'atteindre les disques (write-back, SLOG, un cache disque sans protection contre les coupures de courant, PLP), un UPS est critique. Si le cache ne sert que des lectures, un UPS est recommandé. Gardez un cache d'écriture sur un type protégé (RAID 1, 5, 6 ou 10), jamais sur Single, JBOD ou RAID 0.

La mémoire (double canal, ECC, mélange de modules, symptômes et erreurs OOM) a sa propre section dans le guide de la RAM : La RAM dans un NAS.