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QNAP NASの1Gbps有線LANx2とWindowsPCを2Gbpsで通信する方法

Ｗｉｚ．

ことはじめ

ファイルサーバ(NAS)は1G接続のケーブルが2本ある。（＝帯域幅2Gbps）
WindowsPCは、USB3でNICが増やせる。
1GbpsNICを増設すれば、1Gx2で帯域幅2Gbpsにできそう。

WinPCからエクスプローラで、SMBネットワークドライブでNASに接続。
でも、シーケンシャルファイルの転送速度は最大1Gbps…
WANは1Gbps契約で増やせないけど、LAN内だけでも2Gbps通信できんか？

なんとかインチキできんのか？

…もしかして、LAGを使えばなんとかなんじゃね？
確か、負荷分散だけでなく、束ねて速度出す方法もあったはず…？
（※大昔、NW機器の組み込み屋をやってた時に聞きかじった情報）

…というわけで、ピッタリバッチシの答えを書いたサイトが見つからないので、拙者が行った方法を、備忘録を兼ねてここに公開することにしました。
（NW屋さんじゃないので、細かいところ間違ってたらごめんね）

全ての環境で上手くいくとは限らないので、試す場合は自己責任で！

前提（拙者の環境）

ファイルサーバ（NAS）

  • QNAPのNAS

    • 1Gbps LANケーブルが2本以上生えてる機種

    • QTS 5.1以上（※必須）

    • 拙者が使ってるのは「TS-431K」（の無印）です


クライアントPC

  • クライアントPCはWindowsマシン

    • Win10(x64) Proで確認（11は現時点で持ってないので未確認）

    • 拙者が使っているのは、「ThinkPad25」です

      • 7列ノンアイソレーションキー最後の機種…（2024/2時点）

      • 販売終了してますが、中古美品を見つけたら即買いましょう

  • NIC（RJ45ポート）が2本必要

    • 1本はIntel製（※本文書記載方法では必須）

      • 我が家はThinkPad25(Core i7-7500U)マザー搭載NIC

    • もう1本はUSB3接続のRealtek製（蟹）

      • 以下で動確済み

        • RTL8153（1G USBNIC）

        • RTL8156B（2.5G USBNIC。1Gbpsリンクで使用）

      • Aquantia製NICは（Intelとのチーミングでは）認識しませんでした

      • ASIX（NintendoSwitch用NIC）は未確認

      • 拙者が動確したのは以下のNIC(※)です。

        • ※2.5GbE（ORICOのUSB-Cドッキングステーションの一部）は、Amazonで同一機種が終売しているため、リンク先製品のチップが同じかどうかわかりません…（TypeAの1ポートがTypeCになってる機種でした）


スイッチングハブ

  • 動的LAG（LACP/IEEE802.3ad）対応の1Gbps L2スイッチ
    →静的LAGだと2Gbpsにできません

    • ELECOM EHB-SG2B08-PLで確認

      • 2024年2月時点で、1万前後で入手可能です

    • 動作未確認ですが、NETGEARのスマートスイッチ以上だと動的LAGが入ってるっぽい？

      • TP-Linkだと、1万くらいの価格帯までは静的LAGまでしか入ってないので使えません

    • ELECOMのL2SWは以下です。

上記はあくまで拙者の使っている環境ですので、同等の機能があれば、実現可能…かもしれません。

具体的には…こうしたいんじゃぁー！！！


これらの設定を、以下で説明します。

QNAP NAS(QTS)の設定

  1. QTSを5.1以上にアップデートする（必須）
    →5.1未満だとSMBマルチチャネル（後述）が設定不可

  2. コントロールパネル→「ネットワークと仮想スイッチ」を開く

  3. ポートトランキング設定があれば無効化する
    →ポートトランキング状態だと高速化しません
    　    ※LACP可能な機種なら、トランキングでも動くかも？（未確認）

  4. 各々のGbEポートに、同一セグメントかつ別の固定IPアドレスを振る
    →例：192.168.55.1, 192.168.55.2 とか（※netmask=/24とかの場合）
    →WinからIP指定でアクセスするために実施
    →VLANとか使えばもっとスマートに出来るかも…？
    →ついでに、各アダプタのMTUを9000にすると良さげ

  5. コントロールパネル→「Win/Mac/NFS/WebDAV」→「Microsoftネットワーク」タブを選択

  6. 「SMBマルチチャネルを有効にする」に☑を入れる

  7. 「SMBマルチチャネル設定」のリンクをクリック
    →この項目の説明文の途中にあります（※QTSverによって変わるかも）

  8. 「手動」を選択し、GbEポート全てに☑を入れて「適用」押下

手順5.~7.の画面
手順8.の画面

L2スイッチ（スイッチングハブ）の設定

  1. NASからのLANケーブル2本(Cat6Aくらい)を接続

  2. PCからのLANケーブル2本(規格は同上)を接続
    →これは後回しでも良いかも

  3. 2.のポートに対して、LACP設定を行う
    →ELECOM EHB-SG2B08-PL の場合「トランキング」の「Active」
    →2.の2ポートに☑を入れ、同じグループに入れる
    　自動でActiveを選択すると動的LAG(LACP)となる
    →L2SWによってはLACP/IEEE802.3adか否か（静的LAG）の選択があるかも
    　前者(LACP)を指定してください。

  4. NASのMTUを9000に設定＆L2SW側に設定項目がある場合、同様に9000を設定しましょう
    →NAS-L2SW-WinPCのNIC全てが9000以上に対応してるならその値で。
    　（以降も同様）

クライアントPC(Win)

NICの準備

内蔵IntelNICは、先ほど設定したLACP設定L2SWポートの片方とLANケーブルで接続します。

もう一つのRealtek(蟹)チップの入ったNICもPC or PC接続USBハブのUSB3ポートに挿し、Intel同様、先ほど設定したLACP設定L2SWポートのもう1ポートとLANケーブルで接続します。
USBNICの場合、給電対応のデータ転送ポートのほうが動作が安定します。
（※当然ながら、給電専用ポートだと動きません。データ転送対応は必須）

NICにドライバが付いていれば入れましょう。（勝手に入るかも）
ドライバのバージョンがあまりに古ければ、チップ名で検索して最新ドライバに更新しましょう。

Intelの内蔵NICは既にドライバが入ってるはずですが、古ければ次の手順で更新されます。

Intel製チーミングソフトの準備

Intel製のNICともう1本のNICをチーミングして、帯域を増やすソフトです。
以下からコンプリートドライバーパックをダウンロード・インストールします。
ファイルサイズがデカいですが、ほぼ全部入り＆チップを自動判別するので、これを使えば間違い無いと思います。
展開フォルダの APPS\PROSETDX\Winx64\DxSetup.exe をダブルクリックして「インテル アドバンスド ネットワーク・サービス」をインストールしてください。（同時に、使用IntelNICの最新ドライバも入ります…たぶん）

Intel製チーミングソフトの設定

  1. Intel PROSet Adapter Configuration Utility を管理者権限で起動
    →アイコンを右クリックし、「その他→管理者として起動」
    →デスクトップアイコンの場合「プロパティ→互換性→管理者~」に☑

  2. 左側にIntelとRealtekのNICが表示されていることを確認
    →表示されていないNICはチーミングできません

  3. 左側でIntelNICを選択した状態で、右側「チーム化/VLAN」タブを開く
    →Intel以外のNICを選択しているとチーミング項目が出ません

  4. 「チーム化」項目「チーム」行の「チームの作成」ボタンを押下

  5. 「チームに含めるアダプター」で、もう1本のNICに☑を入れて「次へ」
    →チームに最低一つはIntelNICが必要です

  6. チームに任意の名前を付け、タイプ「802.3ad 動的~」を選択し「次へ」

  7. プライマリとセカンダリに5.で選択したNICを選択し「完了」
    →プライマリIntelのほうが安定する気はしますが、Realtekのほうが性能が出る、という情報もあります…ここは状況に応じて試してください

  8. チーム化/VLAN画面で、10秒くらい待って渦巻きボタン（更新）押下
    →最初はNICが「非アクティブ」「スタンバイ」等と表示されます
    →10秒くらい待って表示更新すると9.の表示に変わるはずです

  9. 右側の情報にチーム名と動的LAG、各NICが「アクティブ」なのを確認

あと、NAS/L2SWのジャンボフレーム値を9000に変えてる場合、NICの「詳細設定」で、ジャンボフレーム（ジャンボパケット）の値を「9014」に変えましょう。（※9KB上限の場合）

手順2.~4.の画像
手順5.の画像
手順6.の画像
手順7.の画像
手順8.~9.の画像

効果のほどは…？

WindowsエクスプローラからNASの片方のIPを指定して接続し、シーケンシャルファイル（数GB~十数GBレベルのファイル）を連続で転送すると、途中から顕著に速度差が出ます。

最初は1Gbps（110MB/s前後）で一度頭打ちになり、そこから1~2秒で転送速度が上がりだし、最終的に2Gbps（220MB/s前後）で安定…という感じです。

こんな感じで転送速度が上がります

この方式が秀逸なのは、ReadだけではなくWrite速度も2倍になること。
これが実に大きいのです。
TS-431Kの場合、USBの5GBNIC（QNA-UC5G1T）で通信しても、Readは速度が出るのにWrite速度は1.4Gbps？程度で頭打ちになる（あと、このNIC自体が不安定で頻繁に通信途絶する）のですが、この方式であればPC→NASへのWrite時間が大幅に短縮できます。

↓あんまりオススメできませんが、じゃじゃ馬を乗りこなせる自信のある方はどうぞ。（QNAP NAS対応の5GbpsUSBNIC）

なお、前述のとおり「本気を出すまで少し時間が掛かる」方式なので、小さいファイルを大量に転送する用途だと、あまり実力が発揮できないかもしれません。

Tips

チーミングしたNIC/チーム情報が消せない場合

チーミング状態でNICのドライバ更新等を行った場合、IntelのUtilityがエラーを出したり、NICに中途半端なチーミング情報が残る場合があります。
その場合、以下の操作をお試しください。

  1. コントロールパネル→ネットワークと共有センター→左側「アダプターの設定の変更」をクリック

  2. チーミングが解除できないアダプタを右クリック→「プロパティ」

  3. 「構成」ボタンをクリック

  4. 「ドライバー」タブ最下部「デバイスのアンインストール」を押下

  5. 「このデバイスのドライバーを削除」は☑を入れずにOK
    →ドライバを残すので、6.以降で再認識できる

  6. 該当NICのLAN（USBNICの場合はUSB）ケーブルを抜き差し

  7. チーミング無しの状態でアダプタが認識されればOK

NASの接続先IP（プライマリ）を逆にしたい

L2SWに接続したNAS側LANケーブルの片方を抜き差しすることで逆にできます…たぶん。
ここはVLAN使って束ねればもっと楽にできそう…（ぼちぼち調べます）

Intelのソフトを使わない方法…？

Intel PROSet~のユーティリティは当然IntelNICありきなんですが、他のNICでもチーミング＋LACPさえ実現できれば使える可能性があります。
いくつか方法があるようなので、「チーミング」でググってみてください。

ELECOM EHB-SG2B08-PLのSFPポートをRJ45化したい

ELECOMのL2SWには、端に大きめのポート（SFP）が付いてるんですが、そこにケーブルを挿すモジュール（SFPトランシーバ）の純正品がL2SWの実売価格より高いうえ、RJ45（=普通のLANケーブルを挿すポート）がありません。（光ケーブルのみ対応）　8+2で10port使えるかと思ったのに。

…が！　人柱的にいくつか試したところ、どうも以下のRJ45モジュールが使えそうです。（※1Gbpsリンク固定）

  • MSA準拠のアンコード対応を謳ったSFP銅線トランシーバ

    • SFP+（10Gbps対応）は使えません

我が家で実際に使ってる（使えた）のは、以下の2つです。　ご参考まで。


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