Teste do Servidor de Arquivos Thecus N5200
Por Gabriel Torres e Cássio Lima em 25 de agosto de 2008

Introdução

O Thecus N5200 é um servidor de arquivos (NAS, Network Attached Storage, literalmente “Armazenamento Ligado à Rede”) de alto desempenho, uma caixa onde você instala discos rígidos e os tornam disponíveis em sua rede. O modelo testado permite a instalação de até cinco discos rígidos e suporta o RAID 0, 1, 5, 6, 10 e JBOD, além de ter três portas USB, uma porta eSATA e duas portas Gigabit Ethernet. Como é o desempenho do Thecus N5200 se comparado com outros servidores de arquivos NAS? Confira.

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Figura 1: Thecus N5200.

Com um servidor de arquivos como este você pode resolver basicamente dois problemas em sua rede. Primeiro, ele oferece uma localização central para o armazenamento de arquivos. Normalmente em pequenas redes o compartilhamento de arquivos é feito através do compartilhamento de pastas em computadores e o computador onde os arquivos estão armazenados precisa estar ligado para que você possa acessá-los. Enquanto que em um ambiente doméstico quase não há problemas de desempenho, em ambientes coorporativos o desempenho pode ser um problema, especialmente se estivermos falando de grandes volumes de dados (tais como grandes arquivos manipulados em estúdios gráficos) sendo acessados por mais de um usuário. Se você for trabalhar depois do expediente e o usuário do computador já tiver ido embora e colocado uma senha no computador, você pode ter sérios problemas.

A segunda vantagem dos servidores de arquivos NAS é que eles normalmente também funcionam como servidores de impressão. Em uma rede típica se a impressora não estiver conectada em um dispositivo externo que funcione como um servidor de impressão (alguns roteadores de banda larga tem esta capacidade) então o computador onde a impressora está conectada precisa ficar ligado o tempo inteiro caso você queira imprimir documentos. Praticamente todos os servidores de arquivos NAS possuem pelo menos uma porta USB onde você pode instalar sua impressora e configurar o servidor NAS como servidor de impressão, dispensando assim a utilização de um computador ligado o tempo todo para você poder imprimir seus documentos.

Você pode ainda descarregar fotos da sua câmera digital diretamente no servidor NAS através de uma porta USB, disponibilizando as fotos imediatamente para todos os usuários da sua rede. Dessa forma você não precisa descarregar as fotos em seu computador para depois transferi-las para o servidor NAS. Os servidores de arquivos NAS também podem ser acessados por câmeras de segurança baseadas no protocolo IP, o que permite a elas armazenarem os vídeos diretamente no servidor NAS.

Os servidores de arquivos NAS são mais do que simples caixas onde os discos rígidos são instalados, já que eles aceitam configuração RAID de modo a aumentar o desempenho de armazenamento, aumentar a confiabilidade dos dados armazenados, ou ambos. Os dois modos RAID padrão – 0 para aumentar o desempenho e 1 para espelhamento – são permitidos por todos os servidores de arquivos NAS, mas os níveis mais avançados, especialmente o 5 e 6, não são suportados em servidores de arquivos NAS mais simples. O Thecus N5200 tem como vantagem em relação aos produtos concorrentes o suporte aos níveis RAID 5 (um sistema RAID0 que armazena informações de paridade de modo a aumentar a confiabilidade) e o RAID 6 (um sistema RAID5 mais confiável, armazenando mais informações de paridade). Para mais informações sobre o RAID, leia nosso tutorial Tudo o Que Você Precisa Saber Sobre o RAID, e para uma discussão mais detalhada sobre as diferenças entre o RAID5 e RAID6, leia nosso tutorial Vantagens do RAID6 Sobre o RAID0 e o RAID5.

É importante saber que para obter seu desempenho máximo você TEM QUE usar uma rede Gigabit Ethernet. Redes Fast Ethernet (100 Mbps) são limitadas a uma taxa de transferência máxima teórica de 12,5 MB/s (100 Mbps / 8), que é MUITO lenta, especialmente para as transferências de arquivos grandes. Uma imagem de um DVD de 4,7 GB sendo copiada entre dois computadores em uma rede 100 Mbps leva 376 segundos – isto é, mais de 6 minutos – para ser copiada. Na verdade leva mais tempo, já que esta taxa de transferência é a máxima teórica e no mundo real a taxa de transferência máxima obtida é menor do que esta.

As redes Gigabit oferecem um desempenho 10 vezes maior em relação às redes Fast Ethernet, transmitindo dados a uma taxa de transferência máxima de 125 MB/s (1000 Mbps / 8). A mesma imagem de um DVD seria transferida em apenas 37,6 segundos (um pouco mais em razão do que explicamos acima).

Portanto não faz o menor sentido comprar um servidor de arquivos NAS topo de linha – como é o caso do Thecus N5200 – para usar em uma rede de 100 Mbps. Se você não planeja migrar sua rede para Gigabit Ethernet (isto é muito fácil de fazer, como explicaremos) então não compre este produto. Você pode economizar um bom dinheiro comprando um servidor NAS simples, já que ambos terão o mesmo desempenho em uma rede de 100 Mbps.

Migrar sua rede para Gigabit é MUITO fácil. Se você tem uma rede em sua casa ou escritório você provavelmente tem um roteador de banda larga compartilhando a conexão com a internet com todos os computadores, além de permitir que eles compartilhem pastas e impressoras. Você tem duas opções. Você pode substituir o seu roteador de banda larga por um que tenha um switch Gigabit Ethernet integrado ou então você pode comprar um switch Gigabit e instalá-lo em sua rede.

Se você decidir pela segunda opção, tudo o que você precisa fazer é conectar todos os computadores no novo switch Gigabit e instalar um cabo de rede em uma das portas do switch (não importa a porta) em uma porta LAN disponível em seu roteador. Dessa forma o seu roteador terá apenas dois cabos conectados: um cabo conectado em sua porta WAN ligando o roteador ao modem de banda larga, e outro cabo em uma das portas LAN (não importa qual) ligando o roteador ao switch Gigabit.

Confie no que estamos falando: este upgrade valerá muito à pena se você transfere arquivos grandes entre seus computadores.

O Servidor de Arquivos Thecus N5200

Nas páginas anteriores nós mencionamos rapidamente as principais características do Thecus N5200: cinco baias para discos rígidos, suporte ao RAID 0, 1, 5, 6, 10 e JBOD, três portas USB, uma porta eSATA e duas portas Gigabit Ethernet. A Thecus oferece dois modelos N5200 e nós testamos o modelo mais simples, também chamado N5200B. O N5200 RouStor (N5200BR) tem um roteador Gigabit integrado de quatro portas. A Thecus também oferece outro produto, o N5200 PRO, também disponível com ou sem o roteador Gigabit de quatro portas, equipado com iSCSI e rede à prova de falhas (recurso conhecido como “failover”: se uma porta LAN falhar ele redireciona o tráfego para outra porta).

Os produtos NAS são normalmente vendidos sem os discos rígidos e você precisa comprá-los e instalá-los por conta própria. Nos EUA, no entanto, a Thecus também vende o N5200 com cinco discos de 500 GB ou cinco discos de 1 TB já instalados.

Vamos agora dar uma olhada geral no N5200. Na Figura 2 você pode ver seu painel frontal. Nele você encontra um display LCD onde você pode monitorar e controlar o equipamento (a forma tradicional de fazer isso é através de um painel de controle baseado via web, que também está disponível neste equipamento), botões liga/desliga e reset, uma das portas USB e vários LEDs para indicar o status do equipamento e o status de cada disco rígido instalado. No painel frontal você encontra ainda as cinco baias para discos rígidos, que neste modelo podem ser trancados usando-se uma chave. Cada baia é na verdade uma pequena gaveta onde cada disco deve ser instalado. Nenhum mecanismo que dispensa o uso de parafusos é usado e por isso você tem de instalar quatro parafusos de rosca grossa para prender cada disco. O equipamento não vem com os parafusos necessários.

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Figura 2: Painel frontal.

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Figura 3: Gaveta do disco rígido.

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Figura 4: Gaveta do disco rígido.

Cada baia suporta o recurso “hot swap” (troca quente), que permite a você substituir discos rígidos defeituosos com o equipamentp ligado. Mas antes de remover o disco defeituoso, você precisa desligá-lo no painel de controle do servidor.

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Figura 5: Conectores SATA permitindo o “hot swap”.

Na Figura 6 você pode ver o painel traseiro do equipamento.

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Figura 6: Painel traseiro.

Por Dentro do Thecus N5200

O Thecus N5200 é na verdade um pequeno computador dedicado ao armazenamento de dados, equipado com um processador Celeron M-600 com 512 MB de memória DDR333/PC2700 (A Thecus, no entanto, lista este equipamento como tendo 256 MB em seu site) e uma memória flash de 128 MB usada para armazenar seu sistema operacional. O processador e o chip ponte norte são refrigerados por dissipadores de calor passivos.

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Figura 7: Interior do Thecus N5200.

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Figura 8: Processador Celeron M-600 sem o dissipador de calor.

O Thecus N5200 é baseado em um chipset Intel (infelizmente nós não conseguimos ler o que estava escrito na parte superior do chip ponte norte, já que sua marcação estava praticamente invisível; o chip ponte sul usado é um 82801DBM, também conhecido como ICH4-M), com suas duas portas Gigabit Ethernet controladas por dois controladores individual Intel 82541PI. As portas Serial ATA são controladas por um chip Marvell 88SX6081, enquanto que as portas USB são controladas por um chip PLX NET2282. Um chip Super I/O SMSC LPC47M182 completa a lista dos principais chips usados.

Este produto usa capacitores japoneses da Chemi-com, o que é excelente.

Instalação

A instalação do Thecus N5200 é bem simples. Instale os discos rígidos, conecte o cabo de rede, ligue o equipamento e você está pronto para executar a configuração básica. O problema é que existem duas portas Ethernet (uma WAN e outra LAN) e elas não são identificadas; use a porta de baixo.

Como mostramos, o equipamento é um pequeno computador. Portanto você precisa aguardar até que ele carregue seu sistema operacional para poder usá-lo. O Thecus N5200 emitirá um bipe assim que for ligado e outro assim que o sistema operacional for carregado e estar pronto para o uso.

O equipamento vem pré-configurado para usar o endereço IP 192.168.1.100. O uso de um endereço IP fixo tem suas vantagens e desvantagens. A principal desvantagem é que sua rede local deve estar na faixa de endereçamento 192.168.1.x para que você possa encontrar o equipamento e configurá-lo. Se o seu roteador estiver configurado na faixa de endereçamento 192.168.0.x ou 10.0.0.x (ou similar) você terá de mudar isto. Além disso, você terá de certifica-se que nenhum computador esteja configurado com o endereço 192.168.1.100, que infelizmente não foi o nosso caso: nosso roteador Linksys é configurado por padrão para atribuir endereços IPs começando de 192.168.1.100 e nosso computador estava usando o mesmo endereço do NAS e, portanto, não o encontramos. A solução foi simplesmente entrar no painel de controle do roteador e mudar a opção “Starting IP Address” de 192.168.1.100 para 192.168.1.2. Isto fez com que o computador recebesse um endereço IP menor, resolvendo o conflito.

Por outro lado, a vantagem de usar um endereço IP fixo é que ele nunca mudará e conseqüentemente todas as configurações que você faz nos micros clientes nunca precisarão ser mudadas de modo a acessar o servidor de arquivo. Você, no entanto, pode configurar o N5200 para obter um endereço IP do seu servidor DHCP (isto é, do seu roteador de banda larga), apesar de não recomendarmos isto (isto é feito indo em Network , WAN no painel de controle do produto).

Resolvendo este problema inicial nós conseguimos acessar o painel de controle do NAS digitando o seu endereço IP em nosso navegador (http://192.168.1.100). Seu login e senha padrão é “admin”.

Depois de entrar do painel de controle pela primeira vez é altamente recomendado que você faça um upgrade do firmware do sistema antes de qualquer outra coisa. Para isso basta fazer o download do mais novo firmware do site do fabricante para o seu micro e então escolher a opção apropriada (System, Firmware Upgrade) no painel de controle do produto para fazer o upload do arquivo para o NAS. Em nosso caso nós fizemos o upgrade da versão 2.00.04 para a versão 2.00.10 e foi esta versão que usamos em nossos testes. Feito isso, o equipamento será reiniciado.

Na Figura 9 nós mostramos todas as opções de configurações disponíveis no Thecus N5200.

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Figura 9: Painel de controle do Thecus N5200.

É impossível para falarmos em detalhes todas as opções disponíveis, já que nosso objetivo aqui não é escrever um tutorial sobre como usar o Thecus N5200 – este é o objetivo do manual do produto.

Neste ponto você precisará montar o seu arranjo RAID – neste equipamento você pode selecionar o tamanho da divisão do RAID (stripe size) de 4 KB a 4.096 KB. Vá até Storage, RAID, selecione os discos e o nível de RAID que você quer usar, aguarde até que o equipamento monte o arranjo e ele estará pronto para ser usado.

Você terá de criar suas próprias pastas usando o painel de controle do produto (Storage, Folder) de modo a começar a usar o produto. Por exemplo, você pode querer criar uma pasta chamada “vídeos” para armazenar e compartilhar vídeos, “músicas” para armazenar e compartilhar arquivos MP3 e similares, “imagens” para armazenar e compartilhar fotos e assim por diante.

Utilização

A utilização do Thecus N5200 é muito simples. Basta acessar o seu endereço IP a partir de qualquer computador localizado em sua rede e você verá todas as pastas disponíveis. Existem várias maneiras de fazer isto. Você pode simplesmente clicar no menu Iniciar, Executar (no Windows Vista clique em Iniciar, Todos os Programas, Acessórios, Executar) e digite \192.168.1.100. Você pode mapear uma pasta para uma letra de unidade, por exemplo, fazer com que a pasta “vídeos” localizada em seu servidor NAS seja acessada através do micro como unidade “Z:” (Meu Computador, Ferramentas, Mapear Unidade de Rede). Você pode navegar pela sua rede usando o ícone Meus Locais de Rede. Essas são as formas mais comuns que você pode acessar o seu servidor NAS. O único detalhe é que por padrão o Thecus N5200 é configurado para usar um grupo de trabalhado chamado “MyGroup”, que é diferente da configuração padrão de grupo do Windows, que é “Workgroup”. Portanto preste atenção nisto na hora que estiver procurando pelo o servidor NAS.

Após você ter encontrado as pastas do seu servidor NAS você pode usá-las para armazenar arquivos como se eles estivessem localizados em seu computador.

O N5200 oferece várias outras opções. Ele pode ser configurado para ser acessado como se fosse um servidor FTP. Dessa forma você pode fazer download e upload de arquivos usando um cliente FTP. Como mencionamos, você pode instalar uma impressora nele e usá-lo como servidor de impressão. Você pode inclusive acessar o Thecus N5200 usando os protocolos AFP (Mac) e NFS (Linux). O NFS, por exemplo, permite ao sistema operacional acessar as pastas localizadas no servidor NAS como se elas estivessem localizadas no disco rígido local. Você também pode usar o protocolo Nsync para gerenciamento de backups.

O Thecus N5200 também oferece os recursos essenciais OCE (Online Capacity Expansion ou Capacidade de Expansão Online) e ORLM (Online RAID Level Migration ou Migração do Nível de RAID Online), que permitem a você mudar o nível do RAID ou expandir a configuração de capacidade do seu arranjo RAID sem perdas de dados.

Além do “hot swap”, o Thecus N5200 também suporta o recurso “hot spare”, que permite a você substituir um disco defeituoso por um novo em caso de falhas.

Existem vários outros recursos presentes no Thecus N5200 e nós mencionamos os mais comuns. Como explicamos, nós não queremos transformar este teste em um tutorial de como usar este produto.

Desempenho

Nós precisamos agora falar sobre desempenho. Como você pode supor não dar para esperar que um servidor de arquivos remoto tenha o mesmo desempenho do seu disco rígido local, especialmente por ser acessado através de um cabo de rede, que oferece uma largura de banda muito menor do que a do cabo local SATA (o Gigabit Ethernet oferece uma taxa de transferência máxima teórica de 125 MB/s enquanto que os discos SATA-300 oferecem uma taxa de transferência máxima teórica de 300 MB/s).

A coisa mais importante que você precisa fazer de modo a aumentar o desempenho do seu servidor NAS é fazer o upgrade da sua rede para Gigabit, como explicamos na primeira página deste teste. Se você não fizer isso, você acessará seu servidor NAS a no máximo 12,5 MB/s. Nós obviamente usamos um switch Gigabit durante os testes.

Nós fizemos várias medidas com um programa chamado ATTO Disk Benchmark (versão 2.36), que está disponível em um pacote chamado “ATTO HBA Utilities” da ATTO. Este programa oferece dois testes, um chamado “I/O Comparison” ou “Comparação de Entrada/Saída”, onde ele escreve arquivos no disco testado e então os ler de volta, e um chamado “Overlapped I/O” ou “Entrada/Saída Simultânea”, que executa a mesma tarefa, mas permitindo que essas tarefas sejam divididas e executadas em paralelo (“queued” ou “enfileiradas”, no jargão da indústria). Por padrão o programa divide cada tarefa em quatro operações paralelas e nós mantivemos este valor. Este programa também transmite dados usando vários tamanhos de blocos de dados, de 512 bytes a 8 MB para mostrar a diferença de desempenho que o tamanho do bloco faz.

Nós tínhamos três objetivos com este teste. Um, o mais óbvio, era comparar o desempenho do servidor NAS testado com outras soluções NAS. Para isto nós instalamos dois discos rígidos Seagate Barracuda 7200.10 160 GB e os configuramos em um arranjo RAID0 em cada um deles. O segundo objetivo foi comparar o desempenho da solução NAS testada com o desempenho de um micro normal compartilhando o mesmo disco rígido (Seagate Barracuda 7200.10 160 GB instalado como um único disco e também dois deles instalados em um arranjo RAID0), de modo a simular um ambiente de rede típico e ver se o equipamento testado oferece qualquer ganho de desempenho em relação a um computador compartilhando o seu disco rígido. E o terceiro objetivo foi comparar os resultados com o desempenho dos discos rígidos instalados localmente, ou seja, no mesmo micro que estávamos usando, para ver a queda no desempenho quando você lê arquivos localizados em outro lugar se comparado como se eles estivessem instalados em seu disco rígido local.

Nas próximas duas páginas nós compararemos os resultados obtidos com blocos de 128 KB. Nós apresentaremos os resultados completos para todos os tamanhos de blocos após essas páginas. O micro usado para compartilhar o disco rígido estava equipado com uma placa-mãe ASUS P5K-E (chipset Intel P35; neste caso o RAID foi controlado pelo chip ICH9R) com o processador Core 2 Duo E6600 CPU, 2 GB de memória RAM (DDR2-1066 Dominator da Corsair) e GeForce 8800 GTS 320 MB da Gigabyte.

Desempenho: Comparação de Entrada/Saída

Abaixo você pode ver os resultados para o teste de “Comparação de Entrada/Saída” usando blocos de 128 KB, dados em KB/s. “Local” significa o desempenho obtido pela leitura dos discos instalados localmente e “Remoto” significa o desempenho obtido pela leitura de discos em outro computador na mesma rede, simulando a configuração típica encontrada em residências e pequenos escritórios onde os arquivos são lidos de outros computadores localizados na mesma rede. “Single” é obviamente o disco usado (Seagate 7200.10 160 GB) instalado sozinho enquanto nossas configurações RAID0 local e remota foram montadas usando o chip Intel ICH9R e usando dois Seagate 7200.10 160 GB. Em todos os NAS nós instalamos esses dois discos em RAID0.

Neste teste o Thecus N5200 foi o sistema NAS mais rápido, sendo 48% mais rápido do que o Thecus N3200 e 108% mais rápido do que o Promise SmartStor NS4300.

Um arranjo RAID0 criado e compartilhado em um micro comum foi 23% mais rápido.

Claro que você não pode esperar que um sistema NAS obtenha o mesmo desempenho de discos instalados localmente. Nosso arranjo RAID0 local foi 222% mais rápido do que o montado com o Thecus N5200.

No desempenho de escrita o Thecus N5200 apresentou um desempenho impressionante, similar ao de um sistema RAID0 compartilhado a partir de um micro. Ele foi 116% mais rápido do que o Promise SmartStor NS4300 e 128% mais rápido do que o Thecus N3200.

Mais uma vez não espere que um sistema NAS obtenha o mesmo desempenho de discos instalados localmente. Nosso arranjo local RAID0 foi 255% mais rápido do que o montado com o Thecus N5200.

Desempenho: Entrada/Saída Simultânea

Abaixo você pode ver os resultados para o teste “Entrada/Saída Simultânea” usando blocos de 128 KB, dados em KB/s. Como explicado, o programa foi configurado para usar quatro operações paralelas.

Aqui o Thecus N5200 obteve um desempenho sensacional, o mesmo de como se você estivesse lendo dados de um RAID0 ou de um único disco compartilhado em um micro. Seu desempenho foi incrivelmente 25% maior do que se você estivesse lendo dados de um dos discos instalados em seu micro local!

O Thecus N5200 obteve um desempenho de leitura 249% maior do que o Thecus N3200 e 404% maior do que o Promise SmartStor NS4300.

No desempenho de escrita o Thecus N5200 perdeu apenas para o desempenho obtido pelos discos rígidos instalados localmente. Ele foi 89% mais rápido do que o único disco rígido compartilhado em um micro, 128% mais rápido do que um sistema RAID0 compartilhando em um micro, 153% mais rápido do que o Promise SmartStor NS4300 e 166% mais rápida do que o Thecus N3200.

Desempenho: Resultados Completos

Se você estiver interessado você pode ver abaixo os resultados completos para os testes.

Comparação Entrada/Saída

Thecus N5200

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Thecus N3200

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Promise SmartStor NS4300

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RAID0 – Remoto

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Single – Remoto

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RAID0 – Local

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Single – Local

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Entrada/Saída Simultânea

Thecus N5200

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Thecus N3200

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Promise SmartStor NS4300

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RAID0 – Remoto

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Single – Remoto

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RAID0 – Local

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Single – Local

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Principais Características

As principais características do Thecus N5200 NAS são:

• Baias para discos rígidos: Cinco
• Níveis de RAID: 0, 1, 5, 6, 10 e JBOD
• Hot swap: Sim
• Hot spare: Sim
• Expansão online (Online Capacity Expansion, OCE): Sim.
• Migração de nível RAID online (Online RAID Level Migration, ORLM): Sim.
• Balanceamento de carga e sistema contra falhas (failover).
• Controlador RAID: Marvell 88SX6081
• Portas eSATA: Uma
• Portas USB 2.0: Três, controladas por um chip PLX NET2282.
• Portas Gigabit Ethernet: Duas, controladas por dois chips Intel 82541PI
• Processador: Celeron M-600 (400 MHz FSB, 512 KB de cache de memória L2)
• Memória: 512 MB DDR333/PC2700 CL 2.5
• Super I/O: SMSC LPC47M182
• Mais informações: http://www.thecus.com
• Preço médio nos EUA*: US$ 640 (US$ 685 para o modelo com roteador integrado).

*Pesquisado no Newegg.com no dia da publicação desse teste.

Conclusões

O Thecus N5200 realmente é um sistema NAS topo de linha voltado para os usuários que querem uma solução NAS com um desempenho acima da média. Aqui está um resumo do que achamos sobre este equipamento.

Pontos Fortes

• Display LCD
• Suporte ao RAID6
• Mais rápido do que outros produtos NAS
• Excelente desempenho de escrita
• Gabinete com tampa de alumínio, o que dá um visual muito profissional ao produto (o chassis interno, no entanto, é feito de aço).

Pontos Fracos

• Metal amolado usado nas gavetas dos discos rígidos; nós nos cortamos instalando os discos rígidos.
• Não vem com os parafusos necessários para a instalação dos discos rígidos.
• Nenhuma etiqueta identifica qual é a porta WAN e qual é a porta LAN.
• Muito mais caro do que produtos NAS simples.

Este produto é recomendado para usuários domésticos ou de pequenas empresas que manipulam arquivos grandes e querem um sistema NAS de alto desempenho e não se importam em pagar mais por isso. Para o usuário médio, no entanto, existem produtos que oferecem uma melhor relação custo/benefício, como o Thecus N3200, que custa metade do preço do N5200.

Lembre-se que se você não tem uma rede Gigabit e não planeja migrar para uma então você pode comprar o sistema NAS mais barato que você encontrar, já que o desempenho será limitado por sua rede; todos os sistemas NAS obtém o mesmo nível de desempenho em uma rede 100 Mbps.

Originalmente em http://www.clubedohardware.com.br/artigos/1552

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