RaspberryPi 3 vs Orange Pi Zero Plus vs ODROID-HC2 benchmark

Подопытные

RaspberryPi 3

Стандарт-де факто в своем факторе. Один из самых продеваемых компьютеров за всю историю. Мой экземпляр уже давно в использовании — обзавелся корпусом, радиаторами и блоком питания на 1.5А. Отличается от остальных тем, что у него сетевой интерфейс только на 100Мбит/сек, подключенный через USB. Есть Wi-Fi 802.11 b/g/n (до 150Мбит/сек).

4-ядерный 64-битный процессор Broadcom BCM2837 с частотой 1.2ГГц, 1Гб оперативной памяти.

Установлен последний Raspbian Stretch с ядром 4.14.

Orange Pi Zero Plus

Были куплены 4 штуки по $15 с Aliexpress для создания кластерного файлового хранилища из накопившихся USB-дисков. Примечателен тем, что, в отличие от Raspberry Pi 3, имеет 1Гбит/cек сетевой интерфейс, подключенный напрямую к процессору, без USB. Один порт USB и Wi-Fi 802.11 b/g/n (до 150Мбит/сек).

4-ядерный 64-битный процессор Allwinner H5 с частотой 1.2ГГц, 512Мб оперативной памяти.

Результаты должны +- совпадать с братьями по процессору Orange Pi PC 2, Orange Pi Zero Plus2 и Orange Pi Prime.

Установлен Armbian Stretch с ядром 4.14 (образы с официального сайта на ядре 3.10 никуда не годятся).

Orange Pi One Plus

Установлен Armbian Stretch с ядром 4.14 (образы с официального сайта на ядре 3.10 никуда не годятся).

ODROID-HC2

Самое дорогое и мощное устройство в этом тестировании. Продается только с огромным железным радиатором. С фирменным блоком питания и доставкой обошелся в $96.

Так же имеет 1Гбит/cек сетевой интерфейс, SATA подключенный через внутренний USB 3.0 инетрфейс. Wi-Fi отсутствует.

8-ядерный 64-битный процессор Samsung Exynos5422 с частотами 2.1ГГц (4 ядра) + 1.4ГГц (4 ядра), 2Гб оперативной памяти.

Установлена Ubuntu 18.04 с ядром 4.14.

Условия тестирования

Клиентом будет выступать Lenovo ThinkPad T540p с SSD диском, на Windos 10, подключенный кабелем на 1Гбит/сек. За сеть отвечает TP-Link Archer C7 прошитый OpenWRT.

Во всех тестируемых устройствах установлены одинаковые карточки SanDisk microSDHC UHS-I 16ГБ.

ODROID-HC2 будет работать в паре с 3.5″ жестким диском Toshiba E300 HDWA130UZSVA на 3Тб. Остальным достается ноутбучный 2.5″ диск Western Digital WD Scorpio Blue 500 GB WD5000LPVT на 500Гб, подключенный через USB 2.0 адаптер Age Star.

Результаты

Тесты

xz — тест процессора

Будем сжимать 134Мб файл с паролями из архива rockyou.txt.tar.gz с самой высокой степенью сжатия (для доступного объема памяти) используя все доступные ядра процессора.
На ODROID пришлось вручную ограничить число потоков до 4, так как в противном случае подключались медленные ядра и итоговое время сжатия было выше.

mkdir -p /mnt/tmp/
mount -t tmpfs -o size=256M,noatime tmpfs /mnt/tmp/
cd /mnt/tmp/
wget https://github.com/danielmiessler/SecLists/raw/master/Passwords/Leaked-Databases/rockyou.txt.tar.gz
tar -xf rockyou.txt.tar.gz
rm rockyou.txt.tar.gz
time xz --compress --keep -6 --extreme --threads=0 rockyou.txt

	real	user	sys
Orange Pi Zero Plus	5m 8.775s	10 m43.546s	0m 6.242s
Orange Pi One Plus	2m 42.469s	7m 21.377s	0m 1.674s
RaspberryPi 3	2m 41.831s	7m 27.733s	0m 1.849s
ODROID-HC2	1m 28.914s	3m 58.843s	0m 2.069s

iperf3 — скорость сети

По два теста на устройство: кабель и Wi-Fi.

Подготовка

apt install nginx

Сервер:

iperf3 -s

Клиент

Отдача:
iperf3 -c 10.236.200.103

Прием:
iperf3 -c 10.236.200.103 -R

	UP Mbits/sec	DOWN Mbits/sec
Orange Pi Zero Plus (LAN)	635	933
Orange Pi Zero Plus (Wi-Fi)	81.8	74.57
Orange Pi One Plus	848	937
RaspberryPi 3 (LAN)	94.2	72.6
RaspberryPi 3 (Wi-Fi)	44.1	45.5
ODROID-HC2 (LAN)	924	937

HTTP — теоретическая скорость отдачи

Создадим диск на 256Мб в оперативной памяти, положим на него файл из случайных чисел на 250Мб и попробуем скачать через кабель.

Подготовка

apt install nginx
systemctl disable nginx
systemctl stop nginx
mkdir -p /mnt/tmp/
mount -t tmpfs -o size=256M,noatime tmpfs /mnt/tmp/
dd if=/dev/urandom of=/mnt/tmp/250m bs=1M count=250 status=progress

nginx.conf

daemon off;
events {
  worker_connections 512;
}
http {
  server {
    root /mnt/tmp;
    location / {
      autoindex on;
    }
  }
}

Сервер

nginx -c $(pwd)/nginx.conf

Клиент

wget http://10.236.200.128/250m -O /dev/null

Результаты

	MB/s
Orange Pi Zero Plus	105
Orange Pi One Plus	108
RaspberryPi 3	11.2
ODROID-HC2	110

NFS — теоретическая скорость

Так же будем работать с диском в оперативной памяти. Загружать и скачивать файл в 250Мб.

Подготовка

Для Rpi3 требуется добавить соответствующий репозиторий (Debian backports) и убрать лимит на размер стэка ulimit -s unlimited.

apt install nfs-ganesha nfs-ganesha-vfs
systemctl disable nfs-ganesha
systemctl stop nfs-ganesha
mkdir -p /mnt/tmp/
mount -t tmpfs -o size=256M,noatime tmpfs /mnt/tmp/
dd if=/dev/urandom of=/mnt/tmp/250m bs=1M count=250 status=progress

ganesha.conf

EXPORT
{
  Export_Id = 77;
  Path = /mnt/tmp;
  Pseudo = /mnt/tmp;
  Access_Type = RO;
  FSAL {
    Name = VFS;
  }
}

Сервер

ganesha.nfsd -F -f ganesha.conf -L /dev/stdout

Клиент (Windows)

https://graspingtech.com/mount-nfs-share-windows-10/

mount \\10.236.200.128\mnt\tmp Z:

Копирование с диска Z: через Total Commander

Результаты

	MB/s
Orange Pi Zero Plus	58
Orange Pi One Plus	70
RaspberryPi 3	10.8
ODROID-HC2	63.2

Samba — теоретическая скорость

Тот же тест, но уже по протоколу Samba — родного для Windows.

Подготовка

apt install samba
systemctl disable smbd
systemctl disable nmbd
systemctl stop smbd
systemctl stop nmbd
mkdir -p /mnt/tmp/
mount -t tmpfs -o size=256M,noatime tmpfs /mnt/tmp/
dd if=/dev/urandom of=/mnt/tmp/250m bs=1M count=250 status=progress

/etc/samba/smb.conf

[global]
map to guest = Bad User

[tmp]
path = /mnt/tmp/
read only = no
guest ok = yes

Сервер

smbd -FS

Клиент (Windows)

Копирование из \10.236.200.127\tmp через Total Commander

Результаты

	MB/s
Orange Pi Zero Plus	95.8
Orange Pi One Plus	102.8
RaspberryPi 3	11.5
ODROID-HC2	112.4

Сравнение скорости EXT4 и BTRFS со сжатием LZO

Через Samba будем класть и скачивать 1,4 Гб файл с базой имен Facebook из архива http://downloads.skullsecurity.org/passwords/facebook-names-unique.txt.bz2. На диске он ужался до 54% и занял 831 Мб.

Подготовка

BTRFS:

mkfs.btrfs -f /dev/sda
mkdir -p /mnt/tmp/
mount -o compress-force=lzo /dev/sda /mnt/tmp/
chmod 777 /mnt/tmp/

EXT4:

mkfs.ext4 /dev/sda
mkdir -p /mnt/tmp/
mount /dev/sda /mnt/tmp/
chmod 777 /mnt/tmp/

Настройка сервера Samba как в предыдущем разделе.

Результаты

	Write MB/s	Read MB/s
Orange Pi Zero Plus (EXT4)	33.2	28.8
Orange Pi Zero Plus (BTRFS LZO)	35.2	47.9
Orange Pi One Plus (EXT4)	34.2	31.7
Orange Pi One Plus (BTRFS LZO)	54.2	61.1
RaspberryPi 3 (EXT4)	8.9	8.9
RaspberryPi 3 (BTRFS LZO)	9.7	11.2
ODROID-HC2 USB (EXT4)	25.9	23.3
ODROID-HC2 USB (BTRFS LZO)	45.4	48.6
ODROID-HC2 SATA (EXT4)	104.4	111.7
ODROID-HC2 SATA (BTRFS LZO)	87.8	105.4

Заключение

Raspberry Pi 3 показал себя плохо со всех сторон. И в сравнении с более дорогим ODROID, и с более дешёвым Orange Pi. ODROID-HC2 показал лучшую сетевую производительность и непревзойденную скорость работы с диском через JMicron JMS578 USB 3.0 to SATA Bridge.

Для чего бы я их рекомендовал:
— Orange Pi как лучшее решение для большинства случаев, причем есть варианты чуть дороже, но уже с процессором H6 и 1-2 Гб памяти
— ODROID-HC2 — превосходное устройство для создания сетевого хранилища NAS
— Raspberry Pi 3 — только если вы хотите без заморочек использовать какой-нибудь существующий проект или дистрибутив, например LibreELEC или RetroPie