Testy polí RAID 6, 5, 1 a 0 s jednotkami Hitachi SAS-2

Pryč jsou doby, kdy slušný profesionální 8portový řadič RAID stál spoustu peněz. V dnešní době se objevila řešení pro rozhraní Serial Attached SCSI (SAS), která jsou velmi atraktivní jak cenou, funkčností, tak výkonem. Jednou z nich je tato recenze.

Ovladač LSI MegaRAID SAS 9260-8i

Dříve jsme psali o rozhraní SAS druhé generace s přenosovou rychlostí 6 Gb / s a ​​velmi levném 8portovém řadiči LSI SAS 9211-8i HBA určeném pro organizaci úložných systémů vstupní cenové úrovně na základě nejjednodušších SAS a SATA Pole RAID. Model LSI MegaRAID SAS 9260-8i bude vyšší třídy - je vybaven výkonnějším procesorem s hardwarovým zpracováním polí úrovní 5, 6, 50 a 60 (technologie ROC - RAID On Chip) a také hmatatelným objem (512 MB) vestavěné paměti SDRAM pro efektivní ukládání dat do mezipaměti. Tento řadič také podporuje rozhraní 6 Gb / s SAS a SATA a samotný adaptér je určen pro sběrnici PCI Express x8 verze 2.0 (5 Gb / s na pruh), což je teoreticky téměř dost na to, aby splnilo potřeby 8 vysokorychlostních portů SAS. A to vše - za maloobchodní cenu kolem 500 dolarů, tedy jen o pár stovek dražší než rozpočet LSI SAS 9211-8i. Sám výrobce mimochodem toto řešení odkazuje na řadu MegaRAID Value Line, tedy ekonomická řešení.

8portový řadič SAS LSIMegaRAID SAS9260-8i a jeho procesor SAS2108 s pamětí DDR2

Deska LSI SAS 9260-8i má nízký profil (tvarový faktor MD2), je vybavena dvěma interními konektory Mini-SAS 4X (každý z nich umožňuje připojit až 4 disky SAS přímo nebo více prostřednictvím multiplikátorů portů), je určen pro PCI Express x8 2.0 a podporuje RAID úrovně 0, 1, 5, 6, 10, 50 a 60, dynamické funkce SAS a další. atd. Řadič LSI SAS 9260-8i lze nainstalovat jak do rackových serverů 1U, tak do 2U (servery střední a vyšší třídy), a do skříní ATX a Slim-ATX (pro pracovní stanice). Podporu RAID zajišťuje hardware - vestavěný procesor LSI SAS2108 (jádro PowerPC na 800 MHz), doplněné 512 MB paměti DDR2 800 MHz s podporou ECC. LSI slibuje rychlost procesoru až 2,8 GB / s při čtení a 1,8 GB / s při zápisu. Mezi bohatou funkčností adaptéru stojí za zmínku funkce Online Capacity Expansion (OCE), Online RAID Level Migration (RLM) (rozšíření objemu a změna typu polí „za běhu“), SafeStore Encryption Services a Instant zabezpečené mazání (šifrování dat na discích a bezpečné mazání dat), podpora disků SSD (technologie SSD Guard) a další. atd. Pro tento regulátor je volitelně k dispozici bateriový modul (s ním by maximální provozní teplota neměla překročit +44,5 stupňů Celsia).

Klíčové specifikace řadiče LSI SAS 9260-8i

Rozhraní systému	PCI Express x8 2.0 (5 GT / s), sběrnice DMA
Rozhraní disku	SAS-2 6 Gb / s (podporuje SSP, SMP, STP a SATA)
SAS porty	8 (2 x4 konektory Mini-SAS SFF8087), podporuje až 128 jednotek přes multiplikátory portů
Podpora RAID	úrovně 0, 1, 5, 6, 10, 50, 60
procesor	LSI SAS2108 ROC (PowerPC @ 800 MHz)
Vestavěná vyrovnávací paměť	512 MB ECC DDR2 800 MHz
Spotřeba energie, nic víc	24 W (napájení +3,3 V a +12 V ze slotu PCIe)
Rozsah provozních / skladovacích teplot	0 ... + 60 ° С / -45 ... + 105 ° С
Formát, rozměry	Nízkoprofilový MD2, 168 x 64,4 mm
Hodnota MTBF	> 2 miliony h
Záruka výrobce	3 roky

Typické aplikace LSI MegaRAID SAS 9260-8i jsou výrobcem identifikovány následovně: různé video stanice (video na vyžádání, video dohled, tvorba a úpravy videa, lékařské obrázky), vysoce výkonné počítačové a digitální datové archivy, různé servery (soubor (web, pošta, databáze). Obecně je drtivá většina úkolů řešena v malých a středních podnicích.

V bílooranžové krabičce s frivolně usměvavou zubatou dámskou tváří na „titulu“ (zjevně, aby se lépe nalákalo vousatých sysadminů a drsných stavitelů systémů) je řídicí deska, držáky pro její instalaci do ATX, Slim-ATX, atd., dva 4diskové kabely s konektory Mini-SAS na jednom konci a běžným SATA (bez napájení) na druhém (pro připojení až 8 jednotek k řadiči), dále CD s dokumentací PDF a ovladači pro řadu verze Windows, Linux (SuSE a RedHat), Solaris a VMware.

Rozsah dodávky pro krabicovou verzi ovladače LSI MegaRAID SAS 9260-8i (mini karta MegaRAID Advanced Services Hardware Key je k dispozici na vyžádání)

Softwarové technologie LSI MegaRAID Advanced Services jsou k dispozici se speciálním hardwarovým klíčem (dodává se samostatně) pro řadič LSI MegaRAID SAS 9260-8i: MegaRAID Recovery, MegaRAID CacheCade, MegaRAID FastPath, LSI SafeStore Encryption Services (nad rámec tohoto článku). Zejména pokud jde o zvýšení výkonu řady tradičních disků (HDD) pomocí jednotky SSD (Solid-State Drive) přidané do systému, bude užitečná technologie MegaRAID CacheCade, s jejíž pomocí SSD funguje jako mezipaměť druhé úrovně pro pole HDD (analogické hybridnímu řešení pro pevný disk), v některých případech poskytuje až 50násobné zvýšení výkonu diskového subsystému. Zajímavostí je také řešení MegaRAID FastPath, které snižuje latenci operací I / O zpracování procesoru SAS2108 (deaktivací optimalizace pro pevné disky), což vám umožňuje zrychlit provoz řady několika SSD ( SSD) připojené přímo k portům SAS 9260-8i.

Operace pro konfiguraci, nastavení a údržbu řadiče a jeho polí je pohodlnější provádět v podnikovém manažeru v prostředí operačního systému (nastavení v Nabídka BIOS Samotné nastavení ovladače není dostatečně bohaté - k dispozici jsou pouze základní funkce). Zejména ve správci můžete několika kliknutími myší uspořádat libovolné pole a nastavit zásady pro jeho provoz (ukládání do mezipaměti atd.) - viz screenshoty.

Ukázkové snímky obrazovky Windows Manager pro konfiguraci úrovní RAID 5 (nahoře) a 1 (dole).

Testování

Abychom se seznámili se základním výkonem LSI MegaRAID SAS 9260-8i (bez hardwarového klíče MegaRAID Advanced Services a souvisejících technologií), použili jsme pět vysoce výkonných pohonů SAS s rychlostí otáčení vřetena 15 000 ot / min a podporou SAS -2 rozhraní (6 Gb / c) - Hitachi Ultrastar 15K600 HUS156030VLS600 s kapacitou 300 GB každý.

Pevný disk Hitachi Ultrastar 15K600 bez horního krytu

To nám umožní otestovat všechny základní úrovně polí - RAID 6, 5, 10, 0 a 1, a to nejen s minimálním počtem disků pro každý z nich, ale také „pro růst“, tedy při přidávání disk do druhého ze 4kanálových portů SAS čipu ROC. Všimněte si toho, že hrdina tohoto článku má zjednodušený analog-4portový řadič LSI MegaRAID SAS 9260-4i založený na stejné základně prvků. Naše testy 4diskových polí jsou tedy pro něj stejně použitelné.

Maximální rychlost sekvenčního čtení / zápisu užitečného zatížení pro Hitachi HUS156030VLS600 je přibližně 200 MB / s (viz graf). Průměrná doba přístupu ke čtení (specifikace) - 5,4 ms. Integrovaná vyrovnávací paměť je 64 MB.

Sekvenční graf rychlosti čtení / zápisu Hitachi Ultrastar 15K600 HUS156030VLS600

Testovací systém byl založen na procesoru Intel Xeon 3120, základní desce s čipovou sadou Intel P45 a 2 GB paměti DDR2-800. Řadič SAS byl nainstalován do slotu PCI Express x16 v2.0. Testy byly provedeny pod operačními systémy Windows XP SP3 Professional a Windows 7 Ultimate SP1 x86 (čistě americké verze), protože jejich protějšky na serveru (Windows 2003, respektive 2008) nedovolují některé benchmarky a skripty, které jsme používali k práci . Použité testy byly AIDA64, ATTO Disk Benchmark 2.46, Intel IOmeter 2006, Intel NAS Performance Toolkit 1.7.1, C'T H2BenchW 4.13 / 4.16, HD Tach RW 3.0.4.0 a pro Futuremark PCMark Vantage a PCMark05. Testy byly provedeny jak na nepřidělených svazcích (IOmeter, H2BenchW, AIDA64), tak na formátovaných oddílech. V druhém případě (pro NASPT a PCMark) byly výsledky brány jak pro fyzický začátek pole, tak pro jeho střed (objemy polí s maximální dostupnou kapacitou byly rozděleny na dva stejné logické oddíly). To nám umožňuje adekvátněji posoudit výkon řešení, protože nejrychlejší počáteční části svazků, na nichž většina prohlížečů provádí srovnávání souborů, často neodrážejí situaci na zbytku disku, což lze také velmi využít. aktivně v reálné práci.

Všechny testy byly provedeny pětkrát a výsledky byly zprůměrovány. Naši aktualizovanou metodiku hodnocení profesionálních řešení disků zvážíme podrobněji v samostatném článku.

Zbývá dodat, že v tomto testování jsme použili firmware firmwaru řadiče 12.12.0-0036 a ovladače verze 4.32.0.32. Ukládání do mezipaměti pro zápis a čtení bylo povoleno pro všechna pole a disky. Možná, že použití modernějšího firmwaru a ovladačů nás zachránilo před zvláštnostmi zaznamenanými ve výsledcích raných testů stejného ovladače. V našem případě nebyly takové incidenty pozorovány. V našem balíčku však také nepoužíváme skript FC-Test 1.0, který je velmi pochybný, pokud jde o spolehlivost výsledků (což by v určitých případech stejní kolegové „chtěli nazvat zmatkem, kolísáním a nepředvídatelností“), protože jsme opakovaně zaznamenali jeho nekonzistenci na některých vzorcích souborů (zejména sadách mnoha malých, méně než 100 kB, souborů).

Níže uvedené diagramy ukazují výsledky pro 8 konfigurací polí:

1. RAID 0 z 5 disků;
2. RAID 0 ze 4 disků;
3. RAID 5 z 5 disků;
4. 4-drive RAID 5;
5. RAID 6 z 5 disků;
6. RAID 6 ze 4 disků;
7. RAID 1 ze 4 disků;
8. RAID 1 ze 2 disků.

LSI evidentně chápe pole RAID 1 se čtyřmi disky (viz snímek výše) jako pole typu strip + mirror, obvykle označované jako RAID 10 (to potvrzují i ​​výsledky testů).

Výsledky testů

Abychom webovou stránku s recenzemi nepřetěžovali nesčetným množstvím diagramů, někdy neinformativních a únavných (což je často případ některých „vzteklých kolegů“ :)), shrnuli jsme podrobné výsledky některých testů v stůl... Ti, kteří chtějí analyzovat složitost výsledků, které jsme získali (například zjistit chování osob zapojených do nejdůležitějších úkolů pro sebe), to mohou udělat sami. Zaměříme se na nejdůležitější a klíčové výsledky testů a také na průměrné ukazatele.

Podívejme se nejprve na výsledky „čistě fyzických“ testů.

Průměrná doba náhodného přístupu k datům při čtení na jednom disku Hitachi Ultrastar 15K600 HUS156030VLS600 je 5,5 ms. Když jsou však uspořádány do polí, tento indikátor se mírně změní: u „zrcadlených“ polí klesá (kvůli efektivnímu ukládání do mezipaměti v řadiči LSI SAS9260) a zvyšuje se u všech ostatních. Největší nárůst (asi 6%) je pozorován u polí úrovně 6, protože ovladač musí současně přistupovat k největšímu počtu disků (tři pro RAID 6, dva pro RAID 5 a jeden pro RAID 0, protože adresa v tomto testu vyskytuje se v blocích pouze 512 bajtů, což je výrazně méně než velikost bloků prokládajících pole).

Mnohem zajímavější je situace s náhodným přístupem k maticím během zápisu (v blocích 512 bajtů). U jednoho disku je tento parametr asi 2,9 ms (bez ukládání do mezipaměti v hostitelském řadiči), nicméně v polích na řadiči LSI SAS9260 pozorujeme výrazný pokles tohoto obrázku kvůli dobrému ukládání do mezipaměti pro zápis v 512 MB SDRAM vyrovnávací paměť ovladače. Je zajímavé, že nejdramatičtějšího účinku je dosaženo u polí RAID 0 (doba přístupu k náhodnému zápisu klesá téměř o řád ve srovnání s jediným diskem)! To by nepochybně mělo mít příznivý vliv na výkon takových polí v řadě úkolů serveru. Současně ani na polích s výpočty XOR (to znamená vysoké zatížení procesoru SAS2108) nevede přístup k náhodnému zápisu ke zjevnému zpomalení - opět díky výkonné mezipaměti řadiče. Je přirozené, že RAID 6 je zde o něco pomalejší než RAID 5, ale rozdíl mezi nimi je ve skutečnosti zanedbatelný. V tomto testu mě poněkud překvapilo chování jediného „zrcadla“, které při psaní ukázalo nejpomalejší náhodný přístup (možná jde o „funkci“ mikrokódu tohoto ovladače).

Grafy lineárního (sekvenčního) čtení a zápisu (ve velkých blocích) pro všechna pole nemají žádné zvláštnosti (pro čtení a zápis jsou téměř totožné, za předpokladu, že je povoleno ukládání do mezipaměti zápisu řadiče) a všechny se mění podle počtu disky, které se souběžně účastní „užitečného“ procesu. To znamená, že u pětidiskových disků RAID 0 se rychlost „zdvojnásobí“ ve srovnání s jedním diskem (dosahuje 1 GB / s!), U pětidiskového RAID 5 „čtyřnásobí“, u RAID 6 se „ztrojnásobí“ (samozřejmě trojnásobek :)), u RAID 1 ze čtyř disků se zdvojnásobí (žádný problém! :)) a u jednoduchého zrcadlení duplikuje grafy jednoho disku. Tento vzorec je jasně viditelný, zejména pokud jde o maximální rychlost čtení a zápisu skutečných velkých (256 MB) souborů ve velkých blocích (od 256 kB do 2 MB), což ilustrujeme diagramem ATTO Disk Benchmark Test 2,46 (výsledky tohoto testu pro Windows 7 a XP jsou téměř totožné).

Zde z celkového obrazu neočekávaně vypadl pouze případ čtení souborů na poli 5 disků RAID 6 (výsledky byly mnohokrát zkontrolovány). Pro čtení v blocích o velikosti 64 KB však rychlost dané pole získává přidělených 600 MB / s. Pojďme tedy tuto skutečnost odepsat jako „funkci“ aktuálního firmwaru. Všimněte si také, že při psaní skutečných souborů je rychlost o něco vyšší kvůli ukládání do mezipaměti ve velké vyrovnávací paměti řadiče a rozdíl oproti čtení je tím znatelnější, čím nižší je skutečná lineární rychlost pole.

Pokud jde o rychlost rozhraní, obvykle měřenou z hlediska zápisu a čtení vyrovnávací paměti (více volání na stejnou adresu svazku disku), zde jsme nuceni konstatovat, že se ukázalo být stejné pro téměř všechna pole kvůli zahrnutí mezipaměť řadiče pro tato pole (viz. tabulka). Rychlost záznamu pro všechny účastníky našeho testu tedy činila přibližně 2430 MB / s. všimněte si toho Sběrnice PCI Express x8 2.0 teoreticky udává rychlost 40 Gb / s nebo 5 GB / s, nicméně podle užitečných údajů je teoretický limit nižší - 4 GB / s, což znamená, že v našem případě ovladač opravdu fungoval podle verze 2.0 sběrnice PCIe. Naměřeno 2,4 GB / s je tedy zjevně skutečnou šířkou pásma integrované paměti řadiče (paměť DDR2-800 s 32bitovou datovou sběrnicí, jak je patrné z konfigurace čipů ECC na desce, teoreticky dává až 3,2 GB / s). Při čtení polí není ukládání do mezipaměti tak „komplexní“ jako při zápisu, proto je rychlost „rozhraní“ měřená v utilitách zpravidla nižší než rychlost čtení mezipaměti řadiče (typická 2,1 GB / s pro pole úrovní 5 a 6), a v některých případech to „klesne“ na rychlost čtení samotného bufferu pevné disky(asi 400 MB / s pro jeden pevný disk, viz graf výše) vynásobený počtem „sekvenčních“ disků v poli (to jsou jen případy RAID 0 a 1 našich výsledků).

S „fyzikou“, na kterou jsme při první aproximaci přišli, je čas přejít k „textům“, tedy k testům „skutečných“ dětských aplikací. Mimochodem, bude zajímavé zjistit, zda výkon polí měří při provádění složitých uživatelských úkolů stejně lineárně jako při čtení a zápisu velkých souborů (viz diagram testu ATTO těsně výše). Zvědavý čtenář, doufám, už dokázal předpovědět odpověď na tuto otázku.

Jako „salát“ k naší „lyrické“ části jídla budeme podávat testy disků na ploše z balíčků PCMark Vantage a PCMark05 (pro Windows 7 a XP), stejně jako podobný „track“ test aplikací od balíček H2BenchW 4.13 od autoritativního německého časopisu C'T. Ano, tato měřítka byla původně navržena pro hodnocení pevných disků ve stolních počítačích a levných pracovních stanicích. Emulují provádění na discích typických úkolů pokročilého osobního počítače - práce s videem, zvukem, „photoshopem“, antivirem, hrami, odkládacím souborem, instalace aplikací, kopírování a zápis souborů atd. Proto by jejich výsledky neměly být vzato v kontextu tohoto článku. jako konečná pravda - ostatně další úkoly jsou často prováděny na vícediskových polích. Nicméně s ohledem na skutečnost, že výrobce sám umísťuje tento řadič RAID, včetně relativně levných řešení, je tato třída testovacích úloh schopna charakterizovat určitý podíl aplikací, které budou skutečně prováděny na takových polích (stejná práce s video, profesionální zpracování grafiky, výměna aplikací náročných na OS a zdroje, kopírování souborů, antivirový program atd.). Důležitost těchto tří komplexních referenčních hodnot v našem celkovém balíčku by proto neměla být podceňována.

V populárním PCMark Vantage v průměru (viz diagram) pozorujeme velmi pozoruhodnou skutečnost - výkon tohoto vícediskového řešení je téměř nezávislý na typu použitého pole! Mimochodem, v určitých mezích tento závěr platí také pro všechny jednotlivé testovací cesty (typy úkolů) zahrnuté v balíčcích PCMark Vantage a PCMark05 (podrobnosti viz tabulka). To může znamenat buď to, že algoritmy firmwaru řadiče (s mezipamětí a disky) téměř neberou v úvahu specifika provozu aplikací tohoto typu, nebo skutečnost, že většina těchto úkolů je prováděna v mezipaměti samotný ovladač (a s největší pravděpodobností pozorujeme kombinaci těchto dvou faktorů). V druhém případě (tj. Provádění stop do značné míry v mezipaměti řadiče RAID) se však ukazuje, že průměrný výkon řešení není tak vysoký - porovnejte tato data s výsledky testů některých “ desktop "(" chipset ") 4disková pole RAID 0 a 5 a levné samostatné SSD na sběrnici SATA 3Gb / s (viz přehled). Ve srovnání s jednoduchým „čipsetem“ 4diskovým RAID 0 (a na dvakrát pomalejších pevných discích, než jaké zde používá Hitachi Ultrastar 15K600) jsou pole na LSI SAS9260 méně než dvakrát rychlejší v testech PCMark, pak relativně ani nejrychlejší „rozpočet“ „Jediný SSD, který všichni rozhodně prohrávají! Výsledky diskového testu PCMark05 poskytují podobný obrázek (viz tabulka; nemá smysl pro ně kreslit samostatný diagram).

Podobný obrázek (s určitými výhradami) pro pole na LSI SAS9260 lze pozorovat v jiném benchmarku aplikace „track“ - C'T H2BenchW 4.13. Zde pouze dvě nejpomalejší (strukturálně) pole (RAID 6 ze 4 disků a jednoduché „zrcadlo“) znatelně zaostávají za všemi ostatními poli, jejichž výkon evidentně dosahuje té „dostatečné“ úrovně, když ne delší spočívá na diskovém subsystému a v účinnosti procesoru SAS2108 s mezipamětí řadiče s těmito složitými sekvencemi volání. A v této souvislosti nás může potěšit fakt, že výkon polí na základě LSI SAS9260 v úkolech této třídy je téměř nezávislý na typu použitého pole (RAID 0, 5, 6 nebo 10), což umožňuje využití více spolehlivá řešení bez obětování konečného výkonu.

„Maslenitsa není všechno pro kočku“ - pokud změníme testy a zkontrolujeme fungování polí se skutečnými soubory v systému souborů NTFS, obrázek se dramaticky změní. V testu Intel NASPT 1.7, kde mnohé z „předinstalovaných“ scénářů zcela přímo souvisejí s úkoly typickými pro počítače vybavené řadičem LSI MegaRAID SAS9260-8i, je uspořádání pole podobné tomu, které jsme pozorovali v test ATTO při čtení a zápisu. velké soubory - výkon roste úměrně s tím, jak roste „lineární“ rychlost polí.

V tomto diagramu zobrazujeme průměr všech testů a vzorů NASPT, zatímco v tabulce vidíte podrobné výsledky. Dovolte mi zdůraznit, že jsme spustili NASPT jak pod Windows XP (to je to, kolik prohlížečů obvykle dělá), tak pod Windows 7 (který se kvůli určitým zvláštnostem tohoto testu provádí méně často). Faktem je, že Seven (a jeho „velký bratr“ Windows 2008 Server) používají při práci se soubory agresivnější algoritmy nativního ukládání do mezipaměti než XP. Kromě toho kopírování velkých souborů v „sedmičce“ probíhá hlavně v blocích 1 MB (XP zpravidla funguje v blocích 64 kB). To vede k tomu, že výsledky „souborového“ testu Intel NASPT se výrazně liší v systému Windows XP a Windows 7 - v druhém případě jsou mnohem vyšší, někdy více než dvakrát! Mimochodem, porovnali jsme výsledky NASPT (a dalších testů naší sady) pod Windows 7 s 1 GB a 2 GB nainstalované systémové paměti (existují informace, že s velkým množstvím systémové paměti se ukládání do mezipaměti diskových operací ve Windows 7 zvyšuje a výsledky NASPT jsou ještě vyšší), ale v chybě měření jsme nenašli žádný rozdíl.

Spory o to, který OS (pokud jde o zásady ukládání do mezipaměti atd.) Je „lepší“ testovat disky a řadiče RAID, necháváme na diskusním vlákně tohoto článku. Věříme, že testování pohonů a řešení na nich založených by mělo být v podmínkách co nejblíže reálným situacím jejich provozu. Proto podle nás mají výsledky, které jsme získali pro oba OS, stejnou hodnotu.

Ale zpět k tabulce průměrných výkonů NASPT. Jak vidíte, rozdíl mezi nejrychlejším a nejpomalejším z polí, které jsme zde testovali, je v průměru o něco méně než třikrát. To samozřejmě není pětinásobná mezera, jako při čtení a psaní velkých souborů, ale je to také docela znatelné. Pole jsou ve skutečnosti umístěna v poměru k jejich lineární rychlosti, a to je dobrá zpráva: to znamená, že procesor LSI SAS2108 je dostatečně rychlý na zpracování dat, téměř bez vytváření překážek, když pole úrovní 5 a 6 aktivně fungují.

Abychom byli spravedliví, je třeba poznamenat, že v NASPT (2 z 12) existují vzory, ve kterých je pozorován stejný obrázek jako v PCMark s H2BenchW, konkrétně že výkon všech testovaných polí je prakticky stejný! Jedná se o Office Productivity a Dir Copy to NAS (viz tabulka). To je zvláště patrné pod Windows 7, ačkoli tendence „konvergence“ je evidentní pro Windows XP (ve srovnání s jinými vzory). V PCMark s H2BenchW však existují vzory, kde výkon polí roste úměrně s jejich lineární rychlostí. Všechno tedy není tak jednoduché a jednoznačné, jak by se některým mohlo líbit.

Nejprve jsem chtěl prodiskutovat diagram s celkovým výkonem polí, zprůměrovaný ze všech testů aplikace (PCMark + H2BenchW + NASPT + ATTO), tedy tento:

Zde však není o čem diskutovat: vidíme, že chování polí na řadiči LSI SAS9260 v testech, které emulují provoz určitých aplikací, se může radikálně lišit v závislosti na použitých scénářích. Proto je lepší vyvodit závěry o výhodách konkrétní konfigurace na základě toho, jaké úkoly budete současně provádět. A v tomto můžeme znatelně pomoci dalšímu profesionálnímu testu - syntetické vzory pro IOmeter, emulující jedno nebo jiné zatížení systému ukládání dat.

Testy v IOmetru

V tomto případě přeskočíme diskusi o mnoha vzorech, které pečlivě měří rychlost práce v závislosti na velikosti přístupového bloku, procentuálním podílu operací zápisu, procentu náhodných přístupů atd. To je ve skutečnosti čistá syntetika , což dává málo užitečného praktický informace a jsou zajímavé spíše čistě teoreticky. Ostatně hlavní praktické body týkající se „fyziky“ jsme si již vyjasnili výše. Pro nás je důležitější zaměřit se na vzory, které napodobují skutečnou práci - servery různých typů, stejně jako operace se soubory.

K emulaci serverů, jako je File Server, Web Server a DataBase (databázový server), jsme použili známé vzory stejného jména, které v té době navrhovaly společnosti Intel a StorageReview.com. Ve všech případech jsme pole testovali s hloubkou příkazové fronty (QD) od 1 do 256 s krokem 2.

Ve vzoru „Databáze“, který využívá náhodný přístup na disk v blocích 8 kB v rámci celého svazku pole, lze pozorovat významnou výhodu polí bez řízení parity (tj. RAID 0 a 1) pomocí příkazu hloubka fronty 4 a vyšší, zatímco všechna pole s paritou (RAID 5 a 6) vykazují velmi podobný výkon (navzdory dvojnásobnému rozdílu mezi nimi v rychlosti lineárního přístupu). Situaci lze snadno vysvětlit: všechna pole kontrolovaná paritou vykazovala v testech podobné hodnoty průměrné doby náhodného přístupu (viz diagram výše) a právě tento parametr určuje výkon v tomto testu. Je zajímavé, že výkon všech polí roste téměř lineárně s rostoucí hloubkou příkazové fronty až na 128 a pouze při QD = 256 je v některých případech vidět náznak sytosti. Maximální výkon polí s paritou při QD = 256 byl asi 1 100 IOps (operací za sekundu), to znamená, že procesor LSI SAS2108 tráví méně než 1 ms na zpracování jednoho kusu dat o velikosti 8 kB (asi 10 milionů jednobajtových XOR operace za sekundu pro RAID 6; procesor samozřejmě současně provádí další úkoly pro vstup a výstup dat a práci s vyrovnávací pamětí).

Ve vzorci souborového serveru, který používá bloky různých velikostí pro přístupy náhodného čtení a zápisu k poli v celé jeho velikosti, pozorujeme obraz podobný DataBase s tím rozdílem, že zde pětidisková pole s paritou (RAID 5 a 6) znatelně převyšují rychlost. Jejich 4-diskové protějšky a vykazují téměř identický výkon (asi 1200 IOps při QD = 256)! Podle všeho přidání pátého disku na druhý ze dvou 4kanálových portů SAS řadiče nějak optimalizuje výpočetní zátěž procesoru (kvůli I / O operacím?). Možná by stálo za to porovnat rychlost 4diskových polí, když jsou jednotky připojeny ve dvojicích k různým konektorům Mini-SAS řadiče, aby bylo možné určit optimální konfiguraci pro uspořádání polí na LSI SAS9260, ale toto je již úkol pro další článek.

Ve vzoru webového serveru, kde podle jeho tvůrců neexistují žádné operace zápisu na disk (a tedy výpočet funkcí XOR pro zápis) jako třídy, se obraz stává ještě zajímavějším. Faktem je, že všechna tři pětidisková pole z naší sady (RAID 0, 5 a 6) zde vykazují stejný výkon, a to navzdory znatelnému rozdílu mezi nimi, pokud jde o lineární rychlost čtení a paritní výpočty! Mimochodem, stejná tři pole, ale ze 4 disků, jsou si také navzájem identická v rychlosti! A z obrázku vypadne pouze RAID 1 (a 10). Proč k tomu dochází, je těžké posoudit. Možná má řadič velmi účinné algoritmy pro výběr „dobrých disků“ (to znamená těch z pěti nebo čtyř disků, ze kterých jsou nezbytná data na prvním místě), což v případě RAID 5 a 6 zvyšuje pravděpodobnost dřívějšího příchodu dat z talíře, připravující procesor předem na nezbytné výpočty (pamatujte na hlubokou frontu příkazů a velkou vyrovnávací paměť DDR2-800). Ve výsledku to může kompenzovat latenci spojenou s výpočty XOR a vyrovnat je v „šancích“ pomocí „jednoduchého“ RAID 0. V každém případě lze řadič LSI SAS9260 chválit pouze za extrémně vysoké výsledky (asi 1700 IOps pro Pole 5 disků s QD = 256) ve vzoru webového serveru pro pole s paritou. Bohužel velmi nízký výkon dvoudiskového zrcadla ve všech těchto vzorcích serverů se stal mouchou.

Vzorec webového serveru se odráží v našem vlastním vzoru, který emuluje náhodné čtení malých (64 kB) souborů v celém prostoru pole.

Výsledky byly opět sloučeny do skupin-všechna 5disková pole jsou si v rychlosti navzájem identická a jsou v naší „rase“ na předních pozicích, 4diskové RAID 0, 5 a 6 jsou také výkonově k nerozeznání, a z celkové hmotnosti vypadávají pouze „zrcadla“ (mimochodem, „zrcadlo“ se 4 disky, to znamená, že RAID 10 je rychlejší než všechna ostatní pole se 4 disky-zřejmě kvůli stejnému algoritmu „výběru úspěšného disku“ "). Zdůrazňujeme, že tyto zákonitosti jsou platné pouze pro velkou hloubku příkazové fronty, zatímco u malé fronty (QD = 1-2) může být situace a vedoucí zcela odlišná.

Vše se mění, když servery pracují s velkými soubory. V podmínkách moderního „těžkého“ obsahu a nového „optimalizovaného“ OS Typ Windows 7, 2008 Server atd. práce se soubory megabajtů a datovými bloky 1 MB nabývá na důležitosti. V této situaci se náš nový vzor, ​​emulující náhodné čtení souborů o velikosti 1 MB na celém disku (podrobnosti o nových vzorech budou popsány v samostatném článku o metodice), ukazuje jako velmi užitečný k úplnějšímu posouzení serveru potenciál řadiče LSI SAS9260.

Jak vidíte, „zrcadlo“ se 4 disky zde nenechává naději na vůdcovství a jasně dominuje v jakékoli frontě příkazů. Jeho výkon také zpočátku lineárně roste s rostoucí hloubkou příkazové fronty, ale při QD = 16 pro RAID 1 dosahuje saturace (rychlost je asi 200 MB / s). Trochu „později“ (při QD = 32) dochází k nasycení výkonu v polích, která jsou v tomto testu pomalejší, mezi nimiž je třeba dát RAID 0 „stříbro“ a „bronz“ a pole s paritou jsou outsidery, ztrácejí ještě před zářením RAID 1 ze dvou disků, což se ukazuje jako překvapivě dobré. To nás vede k závěru, že i při čtení je výpočetní zatížení XOR procesoru LSI SAS2108 při práci s velkými soubory a bloky (umístěnými náhodně) pro něj velmi zatěžující a pro RAID 6, kde se ve skutečnosti zdvojnásobuje, je někdy dokonce přemrštěné - výkon řešení sotva překročí 100 MB / s, tedy 6–8krát nižší než u lineárního čtení! Redundantní RAID 10 je zde zjevně výnosnější.

Při náhodném nahrávání malých souborů se obrázek opět nápadně liší od těch, které jsme viděli dříve.

Faktem je, že zde výkon polí prakticky nezávisí na hloubce příkazové fronty (samozřejmě to ovlivňuje obrovská mezipaměť řadiče LSI SAS9260 a poměrně velké mezipaměti samotných pevných disků), ale dramaticky se mění s typem z pole! Nezpochybnitelní vůdci zde jsou „nenároční“ na procesor RAID 0 a „bronzoví“ s více než dvojnásobnou ztrátou na vedoucího-v RAID 10. Všechna pole s paritou vytvořila velmi blízkou jedinou skupinu s dvěma disky zrcadlo (podrobnosti o nich jsou uvedeny v samostatném diagramu pod hlavním), prohrávající třikrát s vůdci. Ano, toto je rozhodně velké zatížení procesoru řadiče. Upřímně řečeno, od SAS2108 jsem takové „selhání“ nečekal. Někdy i softwarový RAID 5 založený na „chipsetovém“ řadiči SATA (s ukládáním do mezipaměti pomocí systému Windows a výpočty pomocí centrálního procesoru počítače) dokáže pracovat rychleji ... graf průměrné doby přístupu k zápisu na začátek sekce výsledků.

Přechod na náhodné zapisování velkých souborů o velikosti 1 MB vede ke zvýšení ukazatelů absolutní rychlosti (pro RAID 0 - téměř k hodnotám pro náhodné čtení takových souborů, tj. 180–190 MB / s), ale celkový obraz zůstává téměř beze změny - pole s paritou mnohonásobně pomalejší než RAID 0.

Obrázek pro RAID 10 je kuriózní - jeho výkon klesá s rostoucí hloubkou příkazové fronty, i když ne moc. U ostatních polí takový účinek neexistuje. Dvoudiskové „zrcadlo“ zde opět vypadá skromně.

Nyní se podívejme na vzorce, ve kterých se čtou a zapisují soubory ve stejném množství na disk. Taková zatížení jsou typická zejména pro některé video servery nebo během aktivního kopírování / duplikace / zálohování souborů ve stejném poli, stejně jako v případě defragmentace.

Nejprve - soubory 64 KB náhodně v celém poli.

Zde je zřejmá určitá podobnost s výsledky vzoru DataBase, ačkoli absolutní rychlosti polí jsou třikrát vyšší, a dokonce i při QD = 256 je již patrná určitá sytost výkonu. Vyšší (ve srovnání se vzorem DataBase) procento operací zápisu v tomto případě vede k tomu, že se pole s paritou a dvoudiskovým „zrcadlem“ stanou zjevnými outsidery, výrazně nižšími rychlostmi než pole RAID 0 a 10.

Při přepnutí na soubory o velikosti 1 MB je tento vzorec obecně zachován, i když absolutní rychlosti jsou přibližně trojnásobné, a RAID 10 je stejně rychlý jako proužek se 4 disky, což je dobrá zpráva.

Posledním vzorem v tomto článku bude případ sekvenčního (na rozdíl od náhodného) čtení a zápisu velkých souborů.

A zde se již řadě polí podařilo přetaktovat na velmi slušné rychlosti v oblasti 300 MB / s. A přestože více než dvojnásobná mezera mezi vedoucím (RAID 0) a outsiderem (dvoudiskový RAID 1) zůstává (všimněte si, že při lineárním čtení NEBO zápisu je tato mezera pětinásobná!) Nemusí být povzbudivá. Soudě podle seznamu aplikací tohoto řadiče, který poskytuje samotný LSI (viz začátek článku), bude mnoho cílových úkolů využívat tuto konkrétní povahu přístupu k maticím. A to rozhodně stojí za zvážení.

Na závěr uvedu konečný diagram, ve kterém jsou zprůměrovány indikátory všech výše uvedených testovacích vzorů IOmetru (geometricky ze všech vzorů a příkazových front, bez váhových faktorů). Je zajímavé, že pokud je zprůměrování těchto výsledků v každém vzoru provedeno aritmeticky s váhovými koeficienty 0,8, 0,6, 0,4 a 0,2 pro příkazové fronty 32, 64, 128 a 256 (což podmíněně zohledňuje pokles podíl operací s vysokým o hloubku příkazové fronty na celkovém provozu pohonů), pak konečný (pro všechny vzory) normalizovaný index výkonu polí do 1% se shoduje s geometrickým průměrem.

Průměrná „teplota v nemocnici“ v našich vzorcích pro test IOmetr tedy ukazuje, že od „fyziky s matematikou“ nelze uniknout - jednoznačně jsou v čele RAID 0 a 10. v některých případech slušný výkon, obecně nemůže taková pole „vydržet“ na úroveň jednoduchého „pruhu“. Současně je zajímavé, že konfigurace 5 disků se ve srovnání se čtyřmi disky výrazně zvyšuje. Zejména 5diskový RAID 6 je rozhodně rychlejší než 4diskový RAID 5, i když z hlediska „fyziky“ (doba náhodného přístupu a rychlost lineárního přístupu) jsou prakticky totožné. Zklamalo mě také dvoudiskové „zrcadlo“ (v průměru je ekvivalentní 4diskovému RAID 6, i když pro zrcadlo nejsou nutné dva výpočty XOR pro každý bit dat). Jednoduché „zrcadlo“ však zjevně není cílovým polem pro dostatečně výkonný 8portový řadič SAS s velkou mezipamětí a výkonným integrovaným procesorem. :)

Informace o ceně

8portový řadič SAS LSI MegaRAID SAS 9260-8i s kompletním balíčkem má cenu kolem 500 $, což lze považovat za docela atraktivní. Jeho zjednodušený 4portový protějšek je ještě levnější. Přesnější aktuální průměrná maloobchodní cena zařízení v Moskvě, relevantní v době, kdy jste si přečetli tento článek:

LSI SAS 9260-8i	LSI SAS 9260-4i
$571()	$386()

Závěr

Shrneme-li výše uvedené, můžeme dojít k závěru, že se neodvážíme dát jednotná doporučení „pro každého“ na 8portovém řadiči LSI MegaRAID SAS9260-8i. Každý by měl nezávisle vyvodit závěry o potřebě používat jej a konfigurovat určitá pole s jeho pomocí - striktně na základě třídy úkolů, které mají být spuštěny současně. Faktem je, že v některých případech (u některých úkolů) je tato levná „mega příšera“ schopná předvést vynikající výkon i na polích s dvojitou paritou (RAID 6 a 60), ale v jiných situacích je rychlost jejích RAID 5 a 6 jasně patrná nechává mnoho být žádoucí .... A jedinou spásou (téměř univerzální) bude pole RAID 10, které lze na levnějších řadičích organizovat s téměř stejným úspěchem. Často je však díky procesoru a mezipaměti SAS9260-8i, že se zde pole RAID 10 chová pomaleji než pruh ze stejného počtu disků, a přitom zajišťuje vysokou spolehlivost řešení. Čeho by se ale u SAS9260-8i rozhodně mělo vyvarovat, je dvoudiskový DSLR a 4diskový RAID 6 a 5-to jsou evidentně suboptimální konfigurace pro tento řadič.

Díky Hitachi Global Storage Technologies
pro pevné disky určené k testování.

není v ceně.

Vysoce výkonný 6Gb / s hardwarový řadič RAID 9260-8i s 8 interními porty (2 konektory SFF8087) a 512 MB vestavěné paměti, podporující až 128 jednotek SAS a SATA s technologií RAID-on-Chip.

Vysoce výkonná produktová řada MegaRAID SATA + SAS 9260 nabízí rychlost přenosu dat až 2880 MB / s při čtení, 1850 MB / s při zápisu a 147 000 vstupů / výstupů s náhodným přístupem k podpoře i těch nejnáročnějších aplikací, jako jsou databáze a zpracování videa .

Tyto produkty umožňují média 3Gb / s a ​​6Gb / s s podporou interní připojení SATA i SAS disky.

Interní připojení jednotek SATA nebo SAS serveru. Umožňuje pracovat se 128 zařízeními pomocí expandérů SAS. Technologie LSI RAID-on-Chip (ROC) a primární rozhraní PCI Express pro aplikace s velkou šířkou pásma.

Volitelná záložní baterie, která zabrání ztrátě dat v případě selhání serveru.

Podporuje další software CacheCade, FastPath a Recovery / Snapshots.

Klíčové vlastnosti

• Maximální dostupná úroveň výkonu: režim čtení: 2,875 MB / s, režim zápisu: 1,850 MB / s
• PCI Express 2.0 poskytuje rychlejší přenos signálu pro aplikace s velkou šířkou pásma
• Maximální flexibilita s podporou jednotek SATA a SAS 3Gb / s a ​​6Gb / s
• Technologie SafeStore Encryption poskytuje silnější ochranu dat
• Nízkoprofilový design MD2 vhodný pro kompaktní 1U a 2U architektury

Specifikace

Parametr	Popis
procesor	LSISAS2108 RAID-on-Chip (ROC) 800 MHz PowerPC®
Výkon	Až 6 Gb / s na port
Rozhraní	Osm interních portů SATA + SAS Dvě interní rozhraní SFF-8087
Paměť	Vyrovnávací paměť - 512 MB DDRII (800 MHz)
Počet podporovaných zařízení	až 32 diskových jednotek SATA a / nebo SAS
Podporované úrovně RAID	RAID - Úroveň 0, 1, 5 a 6 Rozšířený RAID 10, 50 a 60
Rozhraní hostitelského ovladače	X8 PCI Express v2.0
Form Factor	Nízkoprofilový formát MD2 (167,64 mm x 64,42 mm)
Funkčnost	Nouzové napájení (volitelně, přímé připojení) Automatické obnovení po upgradu Automatické obnovení po obnovení Rozšíření online kapacity (OCE) Online migrace na úrovni RAID (RLM) Systém šifrování dat SafeStore Funkce okamžitého vymazání dat Podpora SSD s technologií SSD Guard ™ Globální a vyhrazené zálohy, nouzové horké zálohy s obnovou dat Automatické obnovení Structural Integrity for Hot Standby SATA nouzová horká rezerva pro pole SAS Struktura vícekanálové podpory pro jeden řadič (převzetí služeb při selhání) Rozložení zátěže Komplexní software pro správu RAID

Drazí zákazníci.
Upozorňujeme, že referenční informace o zboží zveřejněném na tomto webu nejsou nabídkou, dostupnost a náklady na vybavení je třeba ověřit u manažerů společnosti NAG LLC, kteří vám rádi pomohou s výběrem vybavení a zadáním objednávky .

Výrobce si vyhrazuje právo změnit vzhled, specifikace a vybavení bez předchozího upozornění.

Od oznámení ovladačů řady 9260 uplynuly přibližně dva roky, vyjma modelů s předponou „CV“. Během této doby v ruské části internetu naši kolegové z IT žurnalistiky publikovali několik recenzí popisujících výhody této série a bylo provedeno mnoho testů. Abychom neopakovali celou cestu našich kolegů, rozhodli jsme se odhalit význam zkratky „CV“ v ovladačích aktualizované řady. Proto jsme provedli testy, abychom odhalili rozdíl mezi regulátory, které jsou již na trhu známé, a aktualizovanými s označením „CV“. Samozřejmě musíme stále projít stejnými kroky jako naši kolegové, a to odstranit výsledky testů úrovní RAID. Doufáme ale, že naši čtenáři ocení srovnávací analýzu výsledků činnosti ovladače s „Cache Cade“. Ale nejdříve to první.

Specifikace ovladače

Začněme tím, že se podíváme na hardware ovladače, jeho nejdůležitější vlastnosti a možnosti, funkce, které nese „na palubě“ a které poskytuje další software.

Hlavní hardwarové a softwarové charakteristiky jsou uvedeny v tabulce

LSI MegaRAID SAS 9260CV-8i
Řešení	Osmportové interní řadiče SATA + SAS pro aplikace náročné na I / O. Široká šířka pásma, připojení SAS, SATA nebo SSD. Snížená údržba a celkové náklady na vlastnictví s technologií CacheVault
Rozměry	Nízkoprofilový formát MD2 (6,6 "x 2,536")
Konektory	Dva interní konektory Mini-SAS SFF-8087
Podpora zařízení	Až 128 pevných disků SAS a / nebo SATA a disků SSD
Typ sběrnice hlavního procesoru	PCI Express x8 verze 2.0
Přenosová rychlost	Až 6 Gb / s (na port)
I / O procesor řadiče SAS	LSISAS2108 s RAID na čipu (ROC)
Velikost mezipaměti	512 MB DDRII SDRAM
Ochrana mezipaměti	Ochrana mezipaměti MegaRAID CacheVault Flash
Klíčové vlastnosti ochrany dat RAID	RAID - úrovně 0, 1, 5 a 6 Rozšiřuje RAID na 10, 50 a 60 Rozšíření online kapacity (OCE)) Online migrace na úrovni RAID (RLM) Automatické obnovení po výpadku napájení v důsledku upgradu nebo přestavby pole (RLM) Struktura vícekanálové podpory pro jeden řadič (převzetí služeb při selhání) Rozložení zátěže Konfigurace segmentu prokládání dat až 1 MB Rychlá inicializace pro rychlé nastavení pole Kontrola konzistence dat Pravidelná kontrola - skenování a obnova médií Podporuje 64 logických jednotek Podporuje až 64 TB na logickou jednotku (LUN) Konfigurace disku (COD) Vyhovuje DDF Podpora S.M.A.R.T Sdílené a dělené hot náhradní s funkcí obnovení
Správa RAID	MegaRAID Management Suite Správce úložiště MegaRAID MegaCLI (rozhraní příkazového řádku) WebBIOS
Volitelná optimalizace SSD	Software MegaRAID CacheCade zvyšuje výkon I / O pomocí mezipaměti pevný disk Software MegaRAID Fast Path poskytuje až 150 000 IOPS pro pole SSD

Ovladač 9260CV-8i patří do řady Value Line (řada dostupných řešení). Tento model se od dražších řadičů Feature Line liší přítomností CacheVault (paměť NAND Flash) „na palubě“ ovladače a použitím superkapacitorů místo obvyklých lithium-iontových záložních baterií (BBU). Na rozdíl od zařízení řady Entry využívá 9260CV-8i výkonnější procesor LSISAS2108 800 MHz s architekturou PowerPC.

Typy podporovaných úrovní RAID se nezměnily. Jsou deklarovány stejné známé typy RAID a jejich modifikace: 0, 00, 1, 10, 5, 50, 6 a 60.

Jak jsme zmínili výše, superkondenzátory nahradily obvyklou záložní baterii BBU, která se stala součástí nové ochrany mezipaměti (Cache Vault). Základní princip fungování Cache Vaultu je téměř totožný s použitím BBU. Superkondenzátor udržuje energii v mezipaměti. Pokud ale v případě klasického BBU s lithium-iontovými články jsou informace v paměti RAM ovladače uloženy přibližně 72 hodin, poté data zmizí, pak superkondenzátor kromě toho, že je udržuje v mezipaměti, umožňuje nahrávání informace z mezipaměti do modulu NAND flash umístěného na ovladači. Po obnovení napájení budou informace z NAND opět zapsány do mezipaměti řadiče. Podle LSI (LSI MegaRaid CacheVault Technology) lze informace v NAND uchovávat zhruba tři roky.

Software

Nejpohodlnější způsob správy a konfigurace řadiče je prostřednictvím MegaRAID Storage Manager. Existuje také takzvaný WebBIOS - BIOS řadiče, který se volá při inicializaci během spouštění serveru, stejně jako příkazový řádek(CLI).

Za nějaké peníze lze funkce ovladače výrazně rozšířit. Mezi další funkce patří následující proprietární technologie LSI.

MegaRAID FastPath

Umožňuje optimalizovat výkon jednotek SSD připojených k řadiči a zvýšit počet operací I / O pro transakční aplikace. LSI deklaruje 3x vyšší výkon, až 150 000 IOPS, s MegaRAID FastPath.

MegaRAID CacheCade

Funkce, pomocí které se SSD používá jako mezipaměť pro řadu pevných disků, což může zvýšit výkon webových aplikací, databází a zpracování transakcí v reálném čase (OLTP) přibližně 50krát

Obnovení MegaRAID

Pomocí technologie snímků vám tato funkce umožňuje vytvářet obrazy systému na úrovni bloku. Je možné obnovit jak jednotlivé složky a soubory, tak rané stavy systému jako celku.

SafeStore MegaRAID

Spolu se šifrovacím systémem samošifrovacích jednotek (SED) integrovaným v jednotkách poskytuje vysokou úroveň zabezpečení před neoprávněným přístupem a pokusy o změnu dat.

Existují dvě možnosti aktivace uvedených funkcí. První je použít hardwarový klíč, tj. Mikroobvod nainstalovaný přímo na řadiči. Druhým je zadání softwarového klíče prostřednictvím konzoly RAIDweb nebo pomocí modulu snap-in MegaRAID Storage Manager nainstalovaného přímo do operačního systému. Možnosti jsou z hlediska výsledku ekvivalentní a uživatel si může vybrat nejvhodnější způsob aktivace funkcí.

Metodika testování

Naše metodika je založena na našich dlouholetých zkušenostech se serverovým softwarem. Ale jak to obvykle bývá, existuje určitá subjektivita. Proto jsme připraveni metodiku zdokonalit společně se čtenáři. Vaše přání nechte na konci článku.

K vyhodnocení I / O subsystému jsme použili platformu Windows 2008 R2 a nástroj IOMeter verze 2006.07.27.

Při testování jsme použili server Asustek RS720-E6. Konfigurace je uvedena v tabulce níže.

Konfigurace testovacího serveru Asustek RS720-E6
Komponent	Specifikace
Základní deska	ASUS Z8PE-D18
Mikroprocesor	2 x Intel Xeon E5620 (Westmere-EP), 2,40 GHz, mezipaměť 12 MB
RAM	12 х Samsung DIMM DDR3-1333 4 GB PC3-10600 ECC Registered M393B5273BH1-CH9
Pevné disky	7 x Hitachi Ultrastar 15K600 SAS-2,0 600 GB 15 000 ot / min 64 MB HUS156060VLS600
Jednotka SSD	Intel SSD 510 250 GB

Pro operační systém jsme přiřadili jeden ze sedmi disků. Případ serveru, který používáme, podporuje 12 jednotek, ale protože jeho základní deska neobsahuje expandér a řadič je připojen běžnými 7pólovými kabely SATA, použili jsme pouze 7 jednotek. Také jsme použili jednu stopu pro SSD pod CacheCade.

Pro testování jsme použili hotové šablony v IOmetru, konkrétně WebServer, DataBase, FileServer, WorkStation. Použili jsme také sekvenční a náhodné šablony pro čtení / zápis s datovými bloky různých velikostí - od 512 bajtů do 1 MB s krokem dvojnásobným oproti předchozímu bloku. Hloubka fronty příkazů byla zvolena rovna 30, což umožnilo načíst diskový subsystém. Velké hloubky fronty příkazů jsou typické pro podniková prostředí, kde je diskový subsystém silně zatěžován. Touto zátěží mohou být virtuální stroje a terminálové servery. Jak vidíte z charakteristik naší platformy, je právě navržena pro podnikový sektor. Empiricky se ukázalo, že 30 příkazů je dolní mez, od které začíná zvýšené zatížení diskového subsystému. Byly testovány všechny úrovně RAID a jejich modifikace podporované řadičem, s i bez Cache Cade: 0, 00, 1, 10, 5, 50, 6. Jedinou výjimkou byla úroveň 60, protože absence expandéru neumožňovala instalaci osm disků.

První stupeň testoval výkon I / O 14 konfigurací. Seznam je uveden v tabulce.

Otestujte konfigurace RAID
RAID-00	4 disky
RAID-00 + CacheCade	4 disky
RAID-0	5 disků
RAID-0 + CacheCade	5 disků
RAID-1R	4 disky
RAID-1 + CacheCade	4 disky
RAID-5	5 disků
RAID-5 + Cache Cade	5 disků
RAID-6	5 disků
RAID-6 + CacheCade	5 disků
RAID-10	4 disky
RAID-10 + CacheCade	4 disky
RAID-50	6 disků
RAID-50 + CacheCade	6 disků

RAID-1 ze čtyř jednotek je podobný RAID10, což potvrzují testy.

Ve druhé fázi jsme provedli několik měření pomocí virtuálních strojůb, pro které jsme nasadili roli Hyper-V a spustili současně 4 virtuální počítače se systémem Windows 7. Každý virtuální počítač odpovídal jednomu vzoru IOmetru: například dvěma webovým serverům , podnikové (interní) a externí, serverové databáze a souborový server. Je tedy možné vysledovat provoz zařízení v reálném scénáři. Bylo rozhodnuto zkontrolovat fungování tohoto testu s nejpopulárnější konfigurací pole v praxi - RAID5. CacheCade byl zapojen.

Výsledky testů

Podrobné obrázky pro všechny grafy najdete v.

Šablona databáze bez CacheCade (CC)

Šablona FileServer bez CacheCade (CC)

Šablona WorkStation bez použití CacheCade (CC)

Šablona webového serveru bez použití CacheCade (CC)

V prvních třech grafech zaujímají přední pozice RAID-0 a RAID-50. RAID-50 překonává RAID-10. Na grafu výsledků práce se šablonou WebServeru je již RAID-50 v čele a všichni ostatní jej následují. Důvodem, proč se RAID-50 stane lídrem, je počet disků-o jeden více než u jiných úrovní RAID, s výjimkou RAID-6. Za druhé, ve webové šabloně se bloky dat pouze čtou, přestože je čtení libovolné. RAID-6 ve všech šablonách, kromě WebServeru, je obecně obtížný, protože řadič potřebuje počítat kontrolní součet pro dva pohony.

Uvažujme stejné šablony pouze pomocí CacheCade:

Test je navržen tak, aby ukazoval zvýšení výkonu nebo jeho nedostatek v I / O operacích.

Šablona DataBase pomocí CacheCade (CC)

Šablona FileServeru pomocí CacheCade (CC)

Šablona WorkStation pomocí CacheCade (CC)

WebServer Template using CacheCade (CC)

Při porovnávání výsledků lze poznamenat, že grafy jsou téměř totožné, ale mírný nárůst počtu operací na některých typech polí RAID je stále přítomen, ale je tak malý, že jej lze téměř ve všech výsledcích zanedbat .

Je také třeba poznamenat, že pro některé úrovně RAID se ukázalo, že výsledky s CacheCade jsou, i když bezvýznamně, menší než bez něj. To je zvláště patrné v šabloně FileServer, na úrovních RAID 00, 5, 6 a 10. Pokles byl ze všech patrný v šabloně WebServer - pouze v RAID5 byl výsledek znatelně nižší než výsledek získaný bez Cache Cade. Těžko říci, s čím přesně může být tento pokles spojen. Lze předpokládat, že je to kvůli 20% operací zápisu uvedených v nastavení šablony.

Nyní se podívejme, jak je ve formuláři další mezipaměť SSD disk zvýší rychlost sekvenčního čtení a zápisu. Je docela možné, že se to může zdát nadbytečné, protože rychlostní charakteristiky polí RAID jsou přinejmenším srovnatelné s rychlostmi jednotlivých SSD disků. Ať je to jak chce, testy ukážou.

Sekvenční čtení, megabajty za sekundu, bez použití CacheCade

Graf ukazuje, že první místo zaujímá RAID 0, což je logické, protože čtení se provádí paralelně z několika disků, na 5 discích dosahuje rychlost na svém vrcholu 930 megabajtů za sekundu. Za ním následují prakticky tři pole na úrovni úrovní: RAID5, RAID00 a RAID50, které poskytly čerpání na 16 kB bloků. RAID1 a RAID10 vykazují shodné výsledky, protože, jak již bylo uvedeno výše, jsou v podstatě totožné a odhalují svůj potenciál v tomto testu na blocích 512 KB. RAID6 ukazuje rovnoměrný výsledek od 4 kB bloků.

Sekvenční čtení, megabajty za sekundu, pomocí CacheCade

Varianta, ve které je použita Cache Cade, poskytuje téměř identické výsledky, pouze s tím rozdílem, že pokles rychlosti na 16 KB blocích v případě RAID50 je dramatičtější. Je známo, že rychlost čtení závisí na velikosti pruhu - souvislé posloupnosti diskových bloků. Je možné, že toto selhání bylo ovlivněno jeho velikostí, která je ve výchozím nastavení pro řadiče nastavena na 64 KB a která zůstala beze změn během všech testů. Je možné, že pád může být způsoben firmwarem řadiče pracujícím s tímto blokem na této úrovni RAID. Pokusíme se od inženýrů LSI zjistit, co je důvodem tohoto chování ovladače.

Sekvenční zápis, megabajty za sekundu, bez použití CacheCade

Při zápisu se zvyšuje zatížení disků, respektive rychlost zápisu bude ve srovnání se čtením nižší. Výsledky jsou stabilnější - nedochází k takovým selháním jako při čtení. S nárůstem bloku zaznamenaných dat až na 4-16 kbytů se rychlost zápisu zvyšuje, pak se prakticky nemění.

Sekvenční zápis, megabajty za sekundu, pomocí CacheCade

Výsledky jsou opět velmi podobné. U některých bloků v tomto testu byl rozdíl doslova 100 KB / s, a ne ve prospěch CacheCade. Tento rozdíl však lze opět zanedbat. Jediné úrovně RAID, které těžily z mezipaměti, jsou RAID1 a RAID5. Rychlost zápisu v případě RAID1 se zvýšila o 100 MB / s v případě 2 kB bloků a v RAID5 - 50 MB / s v 8 kB blocích.

Náhodné čtení, megabajty za sekundu, bez použití CacheCade

Náhodné čtení není silné, ale přesto rozdělila pole RAID do tří různých skupin na základě získaných výsledků. To je patrné na velkých blocích. První skupina má RAID1 a RAID10, druhá skupina má RAID0 a RAID00 a třetí skupina má RAID5, RAID50 a RAID6. Během čtení pole nepodléhají omezením zápisu - odpočtu kontrolního součtu (RAID5, 50 a 6) a duplikaci informací (RAID1 a RAID10). Lídrem jsou zde RAID1 a RAID10, protože mají méně disků ve srovnání s jinými úrovněmi RAID.

Náhodné čtení, megabajty za sekundu, pomocí CacheCade

Graf je podobný předchozímu, pouze s tím rozdílem, že technologie Cache Cade mírně zvýšila rychlost práce s bloky 256 KB a 512 KB pro RAID1 a RAID10.

Náhodný zápis, megabajty za sekundu, bez použití CacheCade

Záznam provádí vlastní úpravy. Oproti předchozím grafům rychlost klesla zhruba o 50 MB / s. Kromě toho, že jsou hlavy nuceny „běhat“ po disku při chaotickém hledání dat, zavádějí zpoždění, mají dopad i parametry polí RAID, které zajišťují jejich spolehlivost (kontrolní součty a duplikace).

Náhodný zápis, megabajty za sekundu pomocí CacheCade

Variace je opět minimální. V náhodných vzorcích zápisu se mezipaměť SSD pokouší zvýšit výkon diskového subsystému, ale narazí na potíže. I přes vysoký výkon SSD při náhodném zápisu vše závisí na výpočtu dalších kontrolních součtů (RAID5, 50 a 6), duplikaci informací (RAID1, 10) a počtu disků (RAID0, 00) - SSD nepomůže v provádění těchto režijních úkolů.

Nyní se podívejme na výsledky měření počtu I / O operací.

Sekvenční čtení, operace za sekundu, bez použití CacheCade

Sekvenční čtení, operace za sekundu, pomocí CacheCade

Sekvenční zápis, operace za sekundu, žádná CacheCade

Sekvenční zápis, operace za sekundu, pomocí CacheCade

Grafy ukazují, že CacheCade uvolňuje svůj plný potenciál při práci se sekvenčními I / O operacemi. Rozdíl mezi testy s a bez CacheCade u některých datových bloků je přes 100 000 operací za sekundu. Například pro RAID5, pokud je přečteno, je to 275 000 IOPS s CacheCade oproti 167 000 IOPS bez mezipaměti. To ale neplatí pro všechny úrovně RAID, například pro RAID0, RAID10, RAID6 si můžete všimnout rozdílu ne ve prospěch CacheCade. Proč se to děje, je těžké odpovědět. Položíme otázku specialistům LSI a po obdržení odpovědi přidáme k článku vysvětlení.

Náhodné čtení, operace za sekundu, bez použití CacheCade

Náhodné čtení, operace za sekundu, pomocí CacheCade

Náhodný zápis, operace za sekundu, bez použití CacheCade

Náhodný zápis, operace za sekundu, pomocí CacheCade

Libovolným operacím neprospívá používání CacheCade.

Testy virtuálních strojů

Výsledky pro jeden virtuální počítač

Výsledky pro čtyři souběžné virtuální počítače.

Obecně naše představa testování virtuálních strojů patří do kategorie „proč to nezkusit?“ Zkusili jsme se podívat na provoz ovladače v praktických podmínkách, blízkých „boji“.

Výsledky testů virtuálních počítačů nás nepřekvapily. Jediným rozdílem, který mě zaujal, byly o něco lepší výsledky v přednastavených šablonách (DataBase, FileServer a WebSer). Možná důvod spočívá ve zvláštnostech provozu virtuálního stroje s diskovým subsystémem. Při práci přímo s diskovým subsystémem bylo do testovacího nástroje IOmeter předáno nepřidělené pole (Raw). V případě práce s virtuálním počítačem bylo pole nejprve naformátováno (velikost clusteru 4 kB), poté byl pro každý virtuální počítač přidělen fond vytvořením souboru 100 GB * .VHD, který fungoval jako disk pro virtuální počítač . Lze předpokládat, že to nějak umožnilo zvýšit výsledky ve standardních šablonách.

Při spuštění čtyř virtuálních počítačů současně však výsledky podle očekávání klesly zhruba čtyřikrát. Počet virtuálních počítačů jsme vybrali z nějakého důvodu - v doporučeních zaměstnanců VmWare a Microsoftu se objevily čtyři virtuální stroje.

Závěr

Na základě výsledků testů jsme byli přesvědčeni, že technologie CacheCade funguje, s určitými výhradami, ale své funkce plní. Výsledky testů, které jsme získali, jsou o něco vyšší než ty, které existují v síti pro ovladač 9260-8i. To nesouvisí se zvláštností instance řadiče, kterou jsme dostali, protože se neliší od svého protějšku v ničem jiném než v Cache Vault - ani v rychlosti paměti, ani v charakteristikách procesoru, ani v dalších parametrech. Roli hrály spíše produktivní komponenty, které jsme použili: nová platforma, rychlé disky(15 000 ot / min) s rozhraním SAS2 a samozřejmě funkcí CacheCade, přestože ovladač poskytuje dobré výsledky i bez pomoci SSD.

Profesionální a poloprofesionální řadiče RAID se od přechodu SCSI na sériové lišty dramaticky změnily. Paralelní rozhraní SCSI poskytuje šířku pásma až 320 MB / s, kterou sdílí všechna zařízení připojená ke sběrnici pomocí drahého a rozmarného kabelu. Sériově připojený SCSI (SAS) naopak podporuje 300 MB / s na port, vícelinkové nebo jednolinkové kabely, redundantní odkazy, externí a interní zařízení... Řadiče jsou také kompatibilní s rozhraním SATA, to znamená, že můžete použít jak prostorné disky SATA, tak vysoce výkonné pevné disky SAS. Konečně je přechod z PCI-X na PCI Express v plném proudu. Věříme, že je čas podívat se na čtyři řadiče RAID pro servery základní úrovně.

Mnoho uživatelů stále přemýšlí, zda si koupit samostatný řadič RAID, vzhledem k výkonným integrovaným řešením SATA, jako je Intel ICH9R, která se nachází v mnoha špičkových základních deskách, jako je Asus P5K-WS (čipová sada P35 s PCI-X) nebo P5K64-WS ( čtyři sloty PCI Express). Vzhledem k tomu, že výrobci vybavují své špičkové modely vysoce kvalitními regulátory napětí a lepšími součástmi, je rozdíl v kvalitě mezi špičkovou základní deskou pro stolní počítače a serverovým produktem nižší třídy pouze v sadě funkcí. Proč kupovat drahý externí řadič RAID se šesti porty SATA / 300 na takové základní desce, pokročilou správou RAID a dvou nebo čtyřjádrovým procesorem, který zpracovává informace o redundanci RAID 5?

Tato integrovaná řešení pravděpodobně dobře fungují na malém serveru pracovní skupiny, kde je pole vyžadováno pro ukládání dat projektu, informací o uživatelích a aplikací, ale jak se zatížení zvyšuje, omezení se projeví velmi rychle. Pokud požadujete sofistikovanější úrovně RAID, jako je RAID 50 nebo 60, vestavěná řešení budou k ničemu. Nebo řekněme, pokud najednou potřebujete připojit více než šest pevných disků, budete muset přepnout na jiný ovladač. A pokud potřebujete spustit pole na externím hardwaru nebo chcete získat celou řadu funkcí správy pevných disků, pak jsou jedinou možností SAS, starší řešení SCSI nebo jiné vlastní technologie dodavatele.

Rozhodně nedoporučujeme patentované technologie výrobců, které omezují výběr ovladače a příslušenství. Všechny potřebné informace o sériově připojeném SCSI jsou uvedeny v článku Srovnávací testy pevného disku a řadiče SAS: Dny SCSI jsou očíslovány, včetně částí rozhraní, kabelů, možností rozšíření, příslušenství, pevných disků, hostitelských adaptérů atd. Pevné disky nejnovější generace SAS poskytnou mnohem lepší výkon než modely SATA, ale kompatibilita a flexibilita SATA je dobrým důvodem pro použití jednotného řadiče RAID ve vašem systému.

Můžeš mi říct? Horní konektor je SATA a spodní patří disku Seagate Savvio SAS.

Připojení SAS a SATA jsou plně duplexní, přepínají se z bodu na bod, takže již není potřeba přiřadit každému zařízení ID nebo ukončit sběrnici. Data připojení lze přenášet a přijímat současně. SAS a SATA jsou připojitelné za provozu. Zrychlení paralelních protokolů, jako je Ultra320 SCSI, vyžadovalo buď rozšíření sběrnice, což mělo za následek více vodičů, nebo vyšší rychlosti hodin, ale došlo k problémům s latencí signálu. A sériová připojení point-to-point lze jednoduše sdílet. Ve skutečnosti se v SAS tento princip používá pouze tehdy, když je několik připojení SAS spojeno dohromady pro připojení externího příslušenství.

Mezi SAS a SATA je pouze jeden mechanický rozdíl: obě rozhraní používají stejné rozložení pro data a napájení, ale SATA má dva fyzicky oddělené konektory. U SAS jsou připojeny oba konektory, to znamená, že můžete připojit pevný disk SATA k řadiči SAS, ale nemůžete připojit jednotku SAS k řadiči SATA prostřednictvím konektoru SATA (SFF 8482). Provoz pevných disků SATA na řadiči SAS je možný díky tomu, že protokol Serial ATA je méně složitý a během přenosu je jednoduše tunelován do SAS. Díky širokým unifikovaným konektorům SAS je fyzické připojení velmi spolehlivé, takže konektory nemohou náhodně vypadnout. Hlavním důvodem mírného rozdílu v těchto dvou konektorech je rozšířená sada funkcí SAS, kterou v řadičích SATA nenajdete: SAS podporuje dvouportová připojení, poskytuje redundantní připojení pevného disku (nezbytná možnost pro úložiště vyšší třídy) a podporuje takzvané expandéry (expandéry) pro rozšíření úložných zařízení, podobně jako síťový přepínač pracuje s více klienty.

Pokud jde o výkon, je mezi těmito dvěma rozhraními malý rozdíl. Serial ATA 2.5 poskytuje maximální propustnost 3 Gb / s na port s 8/10 bitovým kódováním, což dává 2,4 Gb / s nebo 300 MB / s na port pro přenos dat. Totéž platí pro SAS, přestože plány zahrnují rozhraní 6 a 12 Gb / s, což poskytne šířku pásma 600 a 1 200 MB / s na port.

Vlevo SAS, vpravo SATA.

Pro seskupování portů SAS (obvykle čtyř) se používá konektor Mini SAS 4i (SFF-8087).

Winchesterovy trendy: nástup 2,5 “modelů

Hlavním důvodem, proč v profesionální aréně nadále dominují 3,5 "disky, jsou fyzické rozměry, které perfektně odpovídají širokým kabelům SCSI. Menší 2,5" tvarový faktor je však mnohem atraktivnější, protože kombinuje vysoké rychlosti vřetena s menším namáháním. průměr rotujících desek. Ale komplexní Rozhraní SCSI a nemohl proniknout do 2,5 "světa. Rozhraní SAS změnilo situaci: konektor SFF 8484 vám umožňuje připojit 2,5" nebo 3,5 "disky prostřednictvím protokolů SAS nebo SATA. 2,5" tvarový faktor je pro vysoce výkonné úložiště atraktivnější, protože můžete zvýšit hustotu jednotek, zvýšit propustnost a I / O operace za sekundu. 2,5 “disky přitom spotřebovávají výrazně méně energie než 3,5“ modely. Spotřeba energie se stává vážným problémem pro profesionální prostředí a datová centra, kde se používají desítky, stovky nebo dokonce tisíce pevných disků a vyžadují nejen energii, ale také chlazení, což také vyžaduje hodně energie. Odtud je zcela zřejmé, že hybnou silou 2,5 "tvarového faktoru je cena.

Řada Savvio společnosti Seagate byla první komerčně úspěšnou 2,5 "podnikovou jednotkou. Savvio 10K.2 nahrazuje první modely 10K.1 a disky Savvio 15K.1 jsou jedny z nejvýkonnějších modelů SAS na trhu. Získat osm Savvio 15K.1 pevné disky včas, proto jsme se rozhodli pro osm modelů Savvio 10K.2. Dnes jsou k dispozici možnosti 73 GB a 146 GB. Vybrali jsme menší velikost, aby naše testy mohly být spuštěny v rozumném čase. Disky jsou vybaveny 16 MB mezipaměť. použijte jeden 2,5 "talíř a rozhraní SAS 3Gb / s. Stejně jako ostatní disky podnikové třídy mají pětiletou záruku.

A co 3,5 "modely?

Nezemřou, ale 3,5 "disky SAS budou z podnikového vysoce výkonného sektoru vyřazeny, čímž ustoupí 2,5" modelům form factor. Vzhledem k vysokým kapacitám zůstávají modely SATA 7 200 ot / min nejlepším kompromisem mezi výkonem a kapacitou, již dosáhly kapacity 1 TB pevného disku, zatímco modely SAS a SCSI s 10 000 ot / min se stále drží na 300 GB. Aby splnili potřeby podnikového úložiště, nabízejí všichni hlavní výrobci pevných disků 24/7 validované disky SATA s pětiletou zárukou. Mezi dobré příklady patří Seagate Barracuda ES, Hitachi UltraStar A7K1000 nebo E7K500 a Western Digital RAID Edition (RE).

Firmware: 5.2.0 Build 12415.

Prvním řadičem RAID v našem testování je Adaptec RAID 3805. Tato společnost rozlišuje mezi produkty základní úrovně a výkonnostními řešeními, ale číslování tohoto modelu je do určité míry vysvětlující. Každý produkt, který začíná na „3“, jako v tomto případě, je sjednoceným modelem SAS / SATA s šířkou pásma 3Gb / s na port. Druhá číslice označuje dostupný počet portů, tj. Čtyři pro RAID 3405, osm pro RAID 3805 nebo 16 pro RAID 31605. Pokud počtu jednotek předchází „0“, pak řadič podporuje externí příslušenství. Poslední číslice může být „0“ nebo „5“, kde „0“ znamená podporu hostitele pro RAID a „5“ znamená hardwarovou akceleraci RAID 5 a RAID 6. Všechny sjednocené řadiče používají PCI Express, takže PCI-X modely zůstávají v minulosti. Mimochodem, neměli byste si plést RAID 3805 a RAID 3085, kde jde o externí kartu s rychlejším procesorem IOP.

RAID 3805 je moderní model s osmi porty SAS a hardwarovou akcelerací RAID pro rozhraní PCI Express. Produkt je umístěn na vstupní / střední úrovni a lze jej použít v celé řadě operačních systémů, včetně všech verzí systému Windows od Windows 2000, stejně jako Red Hat a SuSe Linux, Novell Netware, SCO Open Server, Sun Solaris , FreeBSD, UnixWare a VMware ESX Server ... Řadič pro výpočet operací XOR využívá procesor Intel 80333 na frekvenci 500 MHz a je vybaven 128 MB paměti DDR2 s ECC. Díky nízkoprofilovému provedení a dvěma konektorům SFF 8487, z nichž každý poskytuje čtyři porty s jedním fyzickým připojením, lze RAID 3805 instalovat na kompaktní servery 1U, které mají slot x4 PCI Express.

Adaptec podporuje RAID 0, 1, 1E (podobné RAID 10), 5, 5EE (s hot náhradní), 6, 10, 50, 60 a JBOD, což správcům poskytuje určitou flexibilitu. Pokud jde o funkce, seznam je dlouhý, včetně všech obvyklých funkcí RAID - online rozšíření kapacity, migrace úrovně RAID, rychlá / inicializace na pozadí, podpora nativní příkazové fronty (NCQ), různé režimy indikace náhradních / náhradních disků (globální / vyhrazené / sdružené), práce s moduly snap-in přes SCSI-access Fault-Tolerant Enclosure (SAFTE), zpožděná doba otáčení vřetena atd. Mezi kuriózní funkce zaznamenáváme takzvaný „copyback hot náhradní“, který po výměně vadného pevného disku změní nový pevný disk na starý. V snap-inu tedy nemusíte měnit popisky disků. V níže uvedené tabulce jsme porovnali funkce těchto tří řadičů.

Balíček obsahuje řadič, nízkoprofilový kryt slotu, průvodce rychlou instalací ve více jazycích, softwarové CD a dva 4portové kabely SFF 8487 a SFF 8484 Mini SAS na SATA / SAS. Data v paměti uložená v mezipaměti po výpadku napájení . Společnost se rozhodla neprodávat balíček Advanced Data Protection (podpora pro RAID 6 a doplňkové funkce) jako volitelná aktualizace. Zálohování pomocí snímků (zálohování snímků) však bude k dispozici až po zakoupení registračního klíče. Na řadič RAID je poskytována tříletá záruka.

V době vydání měl Adaptec RAID 3805 cenu 600 USD.

Kliknutím na obrázek zvětšíte.

Společnost Atto uvádí na trh dva řadiče PCI Express RAID 5 SAS / SATA: R380 se dvěma externími porty, po čtyřech jednotkách a R348 s jedním portem pro čtyři externí disky (SFF 8088) a dvěma porty pro podporu až osmi interních jednotek ( SFF 8087). Můžete však použít maximálně osm portů, včetně interních a externích. Podle webu Atto je tato funkce jedinečná. Rozhodli jsme se vyzkoušet R348, protože je flexibilnější než R380.

Nejprve nevýhody: tento řadič nepodporuje RAID 6 a nemá tak širokou podporu operačního systému jako modely Adaptec. Dodává se také s dvouletou zárukou, ačkoli Adaptec, ICP a Ciprico / Raidcore poskytují tři roky. Byli jsme také informováni, že výchozí nastavení ovladače nemusí poskytovat optimální výkon, ale bohužel poté, co jsme dokončili testy. Funkce nazvaná „RGSSpeedRead“ umožňuje čtení předem z polí RAID, ale musí být povolena prostřednictvím příkazového rozhraní. Krátký popis této funkce jsme našli na posledních stránkách manuálu. Nestihli jsme zopakovat všechny testy, ale po zapnutí „RGSSpeedRead“ se rychlost čtení opravdu zvyšuje. Je škoda, že Atto tuto funkci v továrně nezahrnul. Nebo nevěnovala pokyny pro optimalizaci výkonu samostatnou kapitolu. R348 má rozhraní Java, které se snadno používá, ale neposkytuje mnoho možností. Nechápeme také, proč se uživatelé musí před stažením čehokoli zaregistrovat u Atto.

Stejně jako ostatní řadiče je Express SAS R348 nízkoprofilová karta PCI Express, která využívá osm linek PCIe. Na rozdíl od karet Adaptec a ICP je ale vybaven 256 MB paměti DDR2 s podporou ECC. Kromě toho je použit výkonnější procesor XScale IOP 348 na 800 MHz. Poskytovalo dobré, i když ne skvělé, I / O benchmarky.

Pokud jde o funkčnost, řadič Atto RAID podporuje všechny hlavní režimy RAID: 0, 1, 10, 5, 50. Může pracovat v režimu JBOD a dokonce RAID 4, který ukládá všechny informace o redundanci na jeden pevný disk. Ale na rozdíl od RAID 3, RAID 4 vytváří větší pruhové bloky než jednobajtové bloky jako RAID 3, což dává RAID 4 zvýšení výkonu oproti RAID 3. RAID 6 a 60 zatím nejsou podporovány, ale Atto slibuje, že budou brzy přidány . Totéž platí pro volitelnou baterii, která zatím není k dispozici. Podporováno OS Windows Server 2003, Windows 2000, Windows XP a Windows Vista, Max OS X 10.4 a tři různé distribuce Linuxu, ale Solaris, FreeBSD a Netware jsou ze seznamu vyloučeny.

Kliknutím na obrázek zvětšíte.
Kliknutím na obrázek zvětšíte.

Verze firmwaru: 5.2.0 Build 12415.

Tento produkt je technicky shodný s Adaptec RAID 3805, hlavně proto, že ICP Vortex je součástí skupiny společností Adaptec. Vzorek, který jsme obdrželi, nepodporoval RAID 6 a funkci „copyback“, což bylo dáno zastaralým firmwarem. Aktualizace přidala podporu pro RAID 6 a „copyback náhradní“. Mezi Adaptec RAID 3805 a ICP 5085BL je však vážný rozdíl: ICP používá rychlejší procesor IOP333 na 800 MHz, zatímco Adaptec RAID 3805 pracuje na 500 MHz. ICP používá 256 MB mezipaměti DDR2 ECC, zatímco Adaptec je omezen na 128 MB. Díky tomu získáváme lepší výkon v benchmarcích RAID 5. Sada funkcí, software a obsah balíčku jsou totožné s řadičem Adaptec.

Kliknutím na obrázek zvětšíte.
Kliknutím na obrázek zvětšíte.

Verze firmwaru: 3.0.0.

Náš první úvod do řadičů Raidcore proběhla v roce 2003 a ukázalo se, že je to docela působivé: hostitelský řadič používá architekturu zvanou Fulcrum, která vám umožňuje vytvářet výkonné řadiče RAID, které jsou nezávislé na hardwarové úrovni. V důsledku toho byla Raidcore jednou z prvních společností, které nabízely řešení podpory distribuce polí RAID mezi více řadičů... To bylo možné díky speciální logice, která běží na hostitelském počítači. Ale je tu také nevýhoda- všechny výpočty nadbytečných informací musí být prováděny centrálními procesory hostitelského systému, i když dnes, s příchodem dvou a čtyřjádrových procesorů, to již není tak akutní problém.

Moderní řešení Raidcore propaguje společnost s názvem Ciprico. Řada RC5000 obsahuje čtyři různé modely: dvě nízkoprofilové karty se čtyřmi a osmi porty a dvě karty s plnou výškou pro 12 a 16 portů. Číslo „8“ pouze naznačuje přítomnost osmi portů, 5100 modelů používá rozhraní PCI -X a 5200 - PCI Express x1 nebo x4. Ciprico je jediným dodavatelem, který poskytuje rozložení řadičů, což vám umožňuje vytvářet velká pole RAID napříč více (nebo dokonce různými) řadiči Raidcore. Seznam funkcí je úplnější než u Adaptec / ICP nebo Atto, včetně diskového roamingu (přenos pevných disků na jakýkoli port libovolného řadiče), flexibilní uspořádání disků pro výměnu / náhradní (vyhrazené / globální / distribuované), rozdělení zrcadla , skrytí pole (skrytí pole) atd.

Raidcore zatím nepodporuje duální redundantní pole RAID 6 nebo RAID 60, ale podporuje RAID 0, 1, 10, JBOD, 5, 50, 1n a 10n. Ovladače jsou k dispozici pro všechny běžné verze Windows, Red Hat, Suse a Fedora Linux. Novell Netware, Sun Solaris a další operační systémy nejsou podporovány. Ciprico má tříletou záruku a ovládací software je logický a výkonný. Výkon RC5252-8 je dobrý, i když hodně závisí na hostitelském systému. V našem případě se jako dobrá volba ukázal jeden dvoujádrový procesor Xeon (jádro Nocona) na 3,6 GHz. Jakýkoli dvoujádrový Xeon 5200 (Woodcrest nebo Clovertown) však poskytne ještě lepší výkon.

Kliknutím na obrázek zvětšíte.

Výrobce	Adaptec	Atto	ICP	Raidcore
Modelka	RAID 3805	ExpressSAS R348		RC5252-8
Interní konektory	2x SFF 8087	2x SFF 8087	2x SFF 8087	2x SFF 8087
Externí konektory	N / A	1x SFF 8088	N / A	N / A
Celkový počet portů SAS	8	8	8	8
Vyrovnávací paměť	128 MB DDR2 ECC	256 MB DDR2 ECC	256 MB DDR2 ECC	Ne
Rozhraní	PCI Express x4	PCI Express x8	PCI Express x4	PCI Express x4
Motor XOR	Intel 80333 500 MHz	IOP 348 800 MHz	Intel 80333 800 MHz	Program
Migrace úrovní RAID	Ano		Ano	Ano
Online rozšíření kapacity	Ano	Ano	Ano	Ano
Více polí RAID	Ano	Ano	Ano	Ano
Zpožděné odvíjení vřetena	Ano		Ano	Ano
Flexibilní podpora pro náhradní / náhradní pevný disk	Ano	Ano	Ano	Ano
Automatické převzetí služeb při selhání	Ano		Ano
Baterie pro záložní napájení	Volitelný	Volitelný	Volitelný	Není potřeba, žádná mezipaměť
Fanoušek	Ne	Ne	Ne	Ne
Podpora OS	Novell NetWare 6.5 SCO OpenServer UnixWare Sun Solaris 10 x86 FreeBSD	Windows Vista, Server 2003, XP, 2000 Mac OS X (10.4.x) Linux (Fedora, Red Hat a SuSE)	Windows 2000, XP, Server 2003, Vista Red Hat Enterprise Linux (RHEL) SUSE Linux Enterprise Server (SLES) Novell NetWare 6.5 SCO OpenServerUnixWare Sun Solaris 10 x86 FreeBSD	Windows 2000, XP, Server 2003, Vista Red Hat Enterprise Linux (RHEL) 4.5 SuSE 9.3, 10.1, 10.2 SUSE Linux Enterprise Server (SLES) Fedora Core 5.6
jiný	Copyback	DVRAID	Copyback	Rozpětí ovladače
Záruka	3 roky	2 roky	3 roky	3 roky
Doporučená prodejní cena	$575	$1 095	$650

Systémový hardware
Procesory	2x Intel Xeon (jádro Nocona), 3,6 GHz, FSB800, 1 MB mezipaměti L2
Plošina	Asus NCL-DS (Socket 604), čipová sada Intel E7520, BIOS 1005
Paměť	Corsair CM72DD512AR-400 (DDR2-400 ECC, reg.), 2x 512 MB, latence CL3-3-3-10
Systémový pevný disk	Western Digital Caviar WD1200JB, 120 GB, 7 200 ot./min, 8 MB mezipaměť, UltraATA / 100
Řadiče úložiště	Intel 82801EB UltraATA / 100 (ICH5) Slib SATA 300TX4 Slibte FastTrak TX4310 Ovladač 2.06.1.310
Síť	Broadcom BCM5721 vestavěný 1 Gbps
Grafická karta	Integrovaný ATI RageXL, 8 MB
Testy
Testy výkonu	Atto Diskmark
I / O výkon	IOMeter 2003.05.10 Benchmark serveru Fileserver Srovnávací test webového serveru Srovnávací databáze Benchmark pracovní stanice
Systémový software a ovladače
OS	Microsoft Windows Server 2003 Enterprise Edition, Service Pack 1
Ovladač platformy	Intel Chipset Installation Utility 7.0.0.1025
Ovladač grafiky	Výchozí grafický ovladač Windows

Výsledky testů

Čas inicializace pole RAID

Použili jsme osm pevných disků Seagate Savvio 10K.2 a určili jsme čas, který řadičům zabralo vytvoření polí RAID 5 nebo RAID 6.

Ovladač	RAID 5	RAID 6
	1 hodina 12 minut	1 hodina 2 minuty
Atto	23 minut	N / A
	57 minut	57 minut
	2 hodiny 42 minut

Je zcela pochopitelné, že se nejrychlejšími ukázaly ovladače s nejrychlejšími procesory XOR. Všechny řadiče však podporují inicializaci na pozadí, což zpomaluje výkon, ale umožňuje okamžité použití pole.

Snížená šířka pásma RAID 6

Všechny čtyři řadiče jsou výkonné, poskytují vysoký výkon úložiště a bohaté funkce pro vytváření flexibilních, vysoce výkonných polí pro servery střední a základní úrovně. Všechny řadiče mají osm portů SAS, ale lze k nim připojit také pevné disky SATA, včetně smíšených možností SAS / SATA. Pomocí expandérů (expandér) SAS můžete připojit více pevných disků. Věříme, že čtyři kontrolované řadiče jsou vhodné pro připojení až 12 pevných disků, protože většina modelů je zaměřena na interní pevné disky. Pokud chcete připojit externí příslušenství, věnujte pozornost modelům s externími porty Mini-SAS.

Řadič ICP 5085BL je velmi blízko Adaptec RAID 3805, ale nabízí lepší výkon s rychlejším procesorem XOR a dvojnásobnou velikostí mezipaměti. Cena je však o něco vyšší: doporučených 650 $ místo 575 $ za Adaptec RAID 3805. Obě karty nabízejí působivou sadu funkcí a přicházejí s kompletní sadou softwaru, který se v posledních letech hodně zlepšil. Nezapomínejme, že Adaptec je jedním z nejvíce zavedených hráčů na trhu profesionálních úložišť. Společnost Atto si za svůj řadič účtuje 1 095 $ a za tuto cenu získáte méně funkcí RAID (kromě podpory RAID 4) a stále musíte dodatečné přizpůsobení ovladač, aby běžel rychleji. Je to v pořádku, ale s výchozím nastavením je funkce, která zrychluje čtení, vypnutá. Řadič funguje dobře s downgradovaným polem RAID 5, protože výkon zápisu se nesnižuje jako jiné produkty.

Raidcore poskytuje nejfunkčnější software, který je výsledkem jiné architektury: je svázán s hostitelským počítačem a závisí na jeho výkonu. Raidcore bohužel zatím nepodporuje RAID 6 (ve skutečnosti ani Atto), ale pole RAID můžete svléknout přes více řadičů Raidcore a výkon I / O na našem dvoupásmovém Xeon serveru byl vynikající. Datové rychlosti byly také vysoké, ale ostatní ovladače obvykle v této disciplíně Raidcore obcházeli.

Pokud vám nevadí, že řadič načítá hostitelský server výpočty XOR a vyhovuje vám seznam podporovaných operačních systémů, pak model Ciprico / Raidcore poskytne vynikající poměr cena / kvalita. Adaptec však nabízí lepší výkon v mnoha oblastech a cenovka 575 dolarů je také celkem rozumná.

Stručně o moderních řadičích RAID

V současné době jsou řadiče RAID oba samostatné řešení zaměřené výhradně na specializovaný serverový segment trhu. Všechny moderní základní desky pro spotřební počítače (nikoli serverové desky) mají integrované firmwarové řadiče SATA RAID, které jsou pro uživatele PC více než dostačující. Musíte však mít na paměti, že tyto ovladače jsou zaměřeny výhradně na použití operačního systému Windows. V operačních systémech rodiny Linux se pole RAID vytvářejí programově a všechny výpočty se přenášejí z řadiče RAID do procesor.

Servery tradičně používají buď softwarové / hardwarové, nebo čistě hardwarové řadiče RAID. Hardwarový řadič RAID vám umožňuje vytvářet a udržovat pole RAID bez potřeby operačního systému nebo procesoru. Taková pole RAID vidí operační systém jako jeden disk (disk SCSI). V tomto případě není potřeba žádný specializovaný ovladač - používá se standardní (součástí operačního systému) ovladač disku SCSI. V tomto ohledu jsou hardwarové řadiče nezávislé na platformě a pole RAID je konfigurováno prostřednictvím systému BIOS řadiče. Hardwarový řadič RAID nepoužívá centrální procesor při výpočtu všech kontrolních součtů atd., Protože pro výpočty používá svůj vlastní specializovaný procesor a RAM.

Softwarové a hardwarové řadiče vyžadují vyhrazený ovladač, který nahrazuje standardní ovladač disku SCSI. Softwarové a hardwarové ovladače jsou navíc vybaveny nástroji pro správu. V tomto ohledu jsou softwarové a hardwarové ovladače vázány na konkrétní operační systém. Všechny potřebné výpočty v tomto případě provádí také samotný procesor řadiče RAID, ale použití softwarového ovladače a obslužného programu umožňuje ovládání ovladače prostřednictvím operačního systému, a nejen prostřednictvím systému BIOS řadiče.

Vzhledem k tomu, že jednotky SAS již nahradily jednotky SCSI serverů, jsou všechny moderní řadiče RAID serverů zaměřeny na podporu jednotek SAS nebo SATA, které se také používají na serverech.

Loni se na trhu začaly objevovat disky s novým rozhraním SATA 3 (SATA 6 Gb / s), které postupně začalo nahrazovat rozhraní SATA 2 (SATA 3Gb / s). Jednotky SAS (3 Gb / s) byly nahrazeny jednotkami SAS 2.0 (6 Gb / s). Nový standard SAS 2.0 je přirozeně plně kompatibilní se starým standardem.

V souladu s tím se objevily řadiče RAID s podporou standardu SAS 2.0. Zdálo by se, jaký má smysl přechod na standard SAS 2.0, když i nejrychlejší disky SAS mají rychlost čtení a zápisu maximálně 200 MB / s a ​​šířku pásma protokolu SAS (3 Gb / s nebo 300 MB / s ) je pro ně dostačující.?

Když je každý disk připojen k samostatnému portu na řadiči RAID, stačí šířka pásma 3 Gb / s (což je teoreticky 300 MB / s). Ke každému portu řadiče RAID však lze připojit nejen samostatné disky, ale také disková pole (diskové koše). V tomto případě je jeden kanál SAS sdílen několika disky najednou a šířka pásma 3 Gb / s již nebude stačit. Kromě toho musíte vzít v úvahu přítomnost jednotek SSD, jejichž rychlost čtení a zápisu již překročila hranici 300 MB / s. Například nový disk Intel SSD 510 nabízí rychlost sekvenčního čtení až 500 MB / s a ​​rychlost sekvenčního zápisu až 315 MB / s.

Po rychlém pohledu na aktuální situaci na trhu serverových řadičů RAID se podívejme na vlastnosti řadiče LSI 3ware SAS 9750-8i.

Specifikace řadiče RAID 3ware SAS 9750-8i

Tento řadič RAID je založen na specializovaném procesoru XOR LSI SAS2108 s taktovací frekvencí 800 MHz a architekturou PowerPC. Tento procesor používá 512 MB paměti DDRII 800 MHz opravující chyby (ECC).

Řadič LSI 3ware SAS 9750-8i je kompatibilní s jednotkami SATA a SAS (podporovány jsou disky HDD i SSD) a umožňuje pomocí expandérů SAS připojit až 96 zařízení. Je důležité, aby tento řadič podporoval jednotky s rozhraním SATA 600 MB / s (SATA III) a SAS 2.

Pro připojení jednotek řadič poskytuje osm portů, které jsou fyzicky kombinovány do dvou konektorů Mini-SAS SFF-8087 (čtyři porty v každém konektoru). To znamená, že pokud jsou disky připojeny přímo k portům, pak lze k řadiči připojit celkem osm disků a když jsou ke každému portu připojeny diskové klece, lze celkovou kapacitu disku zvýšit na 96. Každý z osmi portů řadiče má šířku pásma 6 Gb / s, což odpovídá standardům SAS 2 a SATA III.

Přirozeně při připojování disků nebo diskových klecí k tomuto řadiči budete potřebovat specializované kabely, které mají na jednom konci interní konektor Mini-SAS SFF-8087 a na druhém konci konektor, který závisí na tom, co přesně je k řadiči připojeno. Například při připojování disků SAS přímo k řadiči musíte použít kabel, který má na jedné straně konektor Mini-SAS SFF-8087 a na druhé straně čtyři konektory SFF 8484, které umožňují přímé připojení disků SAS. Upozorňujeme, že samotné kabely nejsou součástí balení a je nutné je zakoupit samostatně.

Řadič LSI 3ware SAS 9750-8i má rozhraní PCI Express 2.0 x8, které poskytuje šířku pásma 64 Gb / s (32 Gb / s v každém směru). Je zřejmé, že tato šířka pásma je dostačující pro plně načtených osm portů SAS s šířkou pásma 6 Gb / s každý. Pamatujte také, že ovladač má speciální konektor, do kterého můžete volitelně připojit záložní baterii LSIiBBU07.

Je důležité, aby tento řadič vyžadoval instalaci ovladače, tj. Jedná se o hardwarově softwarový řadič RAID. Podporuje takové operační systémy jako Windows Vista, Windows Server 2008, Windows Server 2003 x64, Windows 7, Windows 2003 Server, MAC OS X, LinuxFedora Core 11, Red Hat Enterprise Linux 5.4, OpenSuSE 11.1, SuSE Linux Enterprise Server (SLES) 11 „OpenSolaris 2009.06, VMware ESX / ESXi 4.0 / 4.0 update-1 a další systémy Linux. Balíček také obsahuje software 3ware Disk Manager 2, který vám umožňuje spravovat pole RAID prostřednictvím operačního systému.

Řadič LSI 3ware SAS 9750-8i podporuje standardní typy RAID: RAID 0, 1, 5, 6, 10 a 50. Možná jediný podporovaný typ pole je RAID 60. Důvodem je skutečnost, že tento řadič je schopné vytvořit pole RAID 6 pouze na pěti discích připojených přímo ke každému portu řadiče (RAID 6 lze teoreticky vytvořit na čtyřech discích). V souladu s tím pro pole RAID 60 tento řadič vyžaduje nejméně deset disků, které jednoduše neexistují.

Je zřejmé, že podpora pole RAID 1 je pro takový řadič irelevantní, protože tento typ pole je vytvořen pouze na dvou discích a použití takového řadiče pouze pro dva disky je nelogické a extrémně nehospodárné. Podpora polí RAID 0, 5, 6, 10 a 50 je však velmi důležitá. I když jsme možná spěchali s polem RAID 0. Toto pole však nemá redundanci, a proto neposkytuje spolehlivé ukládání dat, proto se na serverech používá jen zřídka. Toto pole je však teoreticky nejrychlejší z hlediska rychlosti čtení a zápisu dat. Připomeňme si však, jak se různé typy polí RAID navzájem liší a jaké to jsou.

Úrovně RAID

Pojem „pole RAID“ se objevil v roce 1987, když američtí vědci Patterson, Gibson a Katz z Kalifornské univerzity v Berkeley popsali ve svém článku „Případ pro nadbytečná pole levných disků, RAID“ jak tímto způsobem několik levných disky lze kombinovat do jednoho logického zařízení, takže výsledkem je zvýšení kapacity a výkonu systému a selhání jednotlivých jednotek nevede k selhání celého systému. Od zveřejnění tohoto článku uplynulo téměř 25 let, ale technologie budování polí RAID dnes neztratila svůj význam. Jediná věc, která se od té doby změnila, je dekódování zkratky RAID. Faktem je, že původně pole RAID nebyla postavena na levných discích, takže slovo Nenákladné bylo změněno na Independent, což více odpovídalo realitě.

Tolerance chyb v polích RAID je dosažena redundancí, to znamená, že část místa na disku je přidělena pro servisní účely a stává se pro uživatele nedostupná.

Zvýšení výkonu diskového subsystému je zajištěno současným provozem několika disků a v tomto smyslu platí, že čím více disků v poli (do určité hranice), tím lépe.

Sdílení disku v poli lze provádět pomocí paralelního nebo nezávislého přístupu. Při paralelním přístupu je místo na disku rozděleno na bloky (proužky) pro záznam dat. Podobně jsou informace, které mají být zapsány na disk, rozděleny do stejných bloků. Při zápisu se jednotlivé bloky zapisují na různé disky a zapisuje se do nich několik bloků různé disky dochází souběžně, což vede k lepšímu výkonu zápisu. Nezbytné informacečte se také v samostatných blocích z více disků současně, což také zvyšuje výkon v poměru k počtu disků v poli.

Je třeba poznamenat, že model paralelního přístupu je implementován pouze v případě, že velikost požadavku na zápis dat je větší než velikost samotného bloku. Jinak je téměř nemožné psát více bloků paralelně. Představte si situaci, kdy velikost jednotlivého bloku je 8 kB a velikost požadavku na zápis dat je 64 kB. V tomto případě jsou původní informace rozřezány na osm bloků po 8 KB. Pokud máte pole se čtyřmi disky, můžete zapsat čtyři bloky nebo 32 kB najednou. Je zřejmé, že v uvažovaném příkladu budou rychlost zápisu a čtení čtyřikrát vyšší než při použití jednoho disku. To platí pouze pro ideální situaci, ale velikost požadavku není vždy násobkem velikosti bloku a počtu disků v poli.

Pokud je velikost zapisovaných dat menší než velikost bloku, pak je implementován zásadně odlišný model - nezávislý přístup. Tento model lze navíc použít také tehdy, když je velikost zaznamenaných dat větší než velikost jednoho bloku. Při nezávislém přístupu jsou všechna data individuálního požadavku zapsána na samostatný disk, to znamená, že situace je identická s prací s jedním diskem. Výhodou modelu nezávislého přístupu je, že pokud je současně přijato více požadavků na zápis (čtení), budou všechny provedeny na samostatných discích nezávisle na sobě. Tato situace je typická například pro servery.

Podle různých typů přístupu existují různé typy polí RAID, které se obvykle vyznačují úrovněmi RAID. Kromě typu přístupu se úrovně RAID liší ve způsobu jejich umístění a generování nadbytečných informací. Nadbytečné informace lze umístit buď na vyhrazený disk, nebo je sdílet na všech discích.

V současné době existuje několik úrovní RAID, které jsou široce používány, jsou RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 6, RAID 10, RAID 50 a RAID 60. Dříve existovaly také úrovně RAID 2, RAID 3 a RAID 4, nicméně tyto úrovně RAID se aktuálně nepoužívají a moderní řadiče RAID je nepodporují. Všimněte si toho, že všechny moderní řadiče RAID podporují také funkci JBOD (Just a Bench Of Disks). V tomto případě nemluvíme o poli RAID, ale jednoduše o připojení jednotlivých disků k řadiči RAID.

RAID 0

RAID 0 nebo striping není, přesně řečeno, pole RAID, protože takové pole není nadbytečné a neposkytuje spolehlivost ukládání dat. Historicky se však také nazývá pole RAID. Pole RAID 0 (obr. 1) může být postaveno na dvou nebo více discích a používá se, když je nutné zajistit vysoký výkon diskového subsystému a spolehlivost ukládání dat není rozhodující. Při vytváření pole RAID 0 jsou informace rozděleny do bloků (tyto bloky se nazývají pruhy), které se současně zapisují na oddělené disky, to znamená, že je vytvořen systém s paralelním přístupem (pokud to velikost bloku samozřejmě umožňuje). Povolením simultánních I / O z více disků poskytuje RAID 0 nejrychlejší rychlost přenosu dat a maximální využití místa na disku, protože pro kontrolní součty nevyžaduje úložný prostor. Implementace této úrovně je velmi jednoduchá. RAID 0 se používá hlavně v oblastech, kde je vyžadován rychlý přenos velkého množství dat.

Rýže. 1. Pole RAID 0

Zvýšení rychlosti čtení a zápisu by teoreticky mělo být násobkem počtu disků v poli.

Spolehlivost pole RAID 0 je zjevně nižší než spolehlivost každého z disků jednotlivě a klesá s nárůstem počtu disků zahrnutých v poli, protože selhání kteréhokoli z nich vede k nefunkčnosti celého pole. Pokud je MTTF každého disku MTTF disk, pak MTBF pole RAID 0 sestávající z n disky se rovná:

MTTF RAID0 = disk MTTD / n.

Označíme -li pravděpodobnost selhání za určité časové období jednoho disku po p, pak pro pole RAID 0 od n disky, pravděpodobnost, že selže alespoň jeden disk (pravděpodobnost pádu pole) je:

P (pokles pole) = 1 - (1 - p) n.

Pokud je například pravděpodobnost selhání jednoho disku během tří let provozu 5%, pak pravděpodobnost, že pole RAID 0 spadne ze dvou disků, je již 9,75%a z osmi disků - 33,7%.

RAID 1

Pole RAID 1 (obrázek 2), označované také jako zrcadlo, je 100 % nadbytečné pole dvou jednotek. To znamená, že data jsou zcela duplikována (zrcadlena), díky čemuž je dosaženo velmi vysoké úrovně spolehlivosti (a také nákladů). RAID 1 nevyžaduje předběžné rozdělení disků a dat do bloků. V nejjednodušším případě dva disky obsahují stejné informace a jsou jednou logickou jednotkou. Pokud jeden disk selže, jeho funkce jsou prováděny jiným (což je pro uživatele naprosto transparentní). Obnovení pole se provádí jednoduchým kopírováním. Pole RAID 1 by navíc teoreticky mělo zdvojnásobit rychlost čtení, protože tuto operaci lze provádět současně ze dvou disků. Toto schéma ukládání informací se používá hlavně v případech, kdy jsou náklady na zabezpečení dat mnohem vyšší než náklady na implementaci úložného systému.

Rýže. 2. Pole RAID 1

Pokud, stejně jako v předchozím případě, označíme pravděpodobnost selhání za určité časové období jednoho disku po p, pak u pole RAID 1 je pravděpodobnost, že oba disky selžou současně (pravděpodobnost pádu pole), je:

P (klesající pole) = p 2.

Pokud je například pravděpodobnost selhání jednoho disku do tří let provozu 5%, pak je pravděpodobnost současného selhání dvou disků již 0,25%.

RAID 5

Pole RAID 5 (obrázek 3) je diskové pole odolné vůči chybám s distribuovaným úložištěm kontrolního součtu. Při zápisu je datový proud rozdělen na bloky (pruhy) na úrovni bajtů, které jsou současně zapsány na všechny disky v poli v kruhovém pořadí.

Rýže. 3. Pole RAID 5

Předpokládejme, že pole obsahuje n disky a velikost pruhu je d... Pro každou část n Vypočítává se -1 pruhový kontrolní součet p.

Proužek d 1 zapsáno na první disk, proužek d 2- na druhém a tak dále až do pruhu d n–1, který je zapsán na (n - 1). Disk. Dále se na n-tý disk zapíše kontrolní součet p n, a proces se cyklicky opakuje od prvního disku, na který je pruh napsán d n.

Proces záznamu ( n–1) pruhy a jejich kontrolní součet se provádějí současně pro všechny n disky.

Kontrolní součet se vypočítá pomocí bitově exkluzivní operace OR (XOR) na zapisovaných datových blocích. Pokud tedy existuje n pevné disky a d- datový blok (proužek), pak se kontrolní součet vypočítá podle následujícího vzorce:

p n = d 1⊕ d 2 ⊕ ... ⊕ d n - 1.

Pokud některý disk selže, data na něm lze obnovit z kontrolních dat a z dat zbývajících na zdravých discích. Opravdu, pomocí identit (A⊕ b) A b= a a A⊕ A = 0 , chápeme, že:

p n⊕ (d k⊕ p n) = d l⊕ d n⊕ ...⊕ ...⊕ d n - l⊕ (d k⊕ p n).

d k = d 1⊕ d n⊕ ...⊕ d k - 1⊕ d k + 1⊕ ...⊕ p n.

Pokud tedy disk s blokem selže d k, pak jej lze obnovit hodnotou zbývajících bloků a kontrolního součtu.

V případě pole RAID 5 musí mít všechny disky v poli stejnou velikost, ale celková kapacita diskového subsystému, která je k dispozici pro záznam, bude menší než přesně jeden disk. Pokud je například pět disků 100 GB, pak skutečná velikost pole je 400 GB, protože 100 GB je vyhrazeno pro informace o auditu.

Pole RAID 5 lze postavit na tři nebo více pevných disků. Jak se počet pevných disků v poli zvyšuje, jeho redundance klesá. Pamatujte také, že pole RAID 5 lze obnovit, pokud selže pouze jeden disk. Pokud dva disky selžou současně (nebo pokud druhý disk selže při obnově pole), pak pole nelze obnovit.

RAID 6

Bylo ukázáno, že pole RAID 5 lze znovu sestavit, pokud jeden disk selže. Někdy však potřebujete zajistit vyšší úroveň spolehlivosti než pole RAID 5. V tomto případě můžete použít pole RAID 6 (obrázek 4), které vám umožní obnovit pole, i když dva disky selžou současně .

Rýže. 4. Pole RAID 6

Pole RAID 6 je podobné RAID 5, ale používá ne jeden, ale dva kontrolní součty, které jsou cyklicky distribuovány mezi disky. První kontrolní součet p se vypočítává pomocí stejného algoritmu jako v poli RAID 5, to znamená, že se jedná o operaci XOR mezi datovými bloky zapsanými na různé disky:

p n = d 1⊕ d2⊕ ...⊕ d n - 1.

Druhý kontrolní součet se vypočítá pomocí jiného algoritmu. Aniž bychom se zabývali matematickými detaily, řekněme, že se také jedná o operaci XOR mezi bloky dat, ale každý blok dat je předem vynásoben polynomickým koeficientem:

q n = g 1 d 1⊕ g 2 d 2⊕ ...⊕ g n - 1 d n - 1.

V souladu s tím je kapacita dvou disků v poli přidělena pro kontrolní součty. Pole RAID 6 lze teoreticky vytvořit na čtyřech nebo více discích, ale v mnoha řadičích jej lze vytvořit na minimálně pěti discích.

Je třeba mít na paměti, že výkon pole RAID 6 je zpravidla o 10-15% nižší než výkon pole RAID 5 (se stejným počtem disků), což je způsobeno velkým množstvím výpočty prováděné řadičem (je nutné vypočítat druhý kontrolní součet, stejně jako číst a přepisovat více bloků disku při zápisu každého bloku).

RAID 10

RAID 10 (obrázek 5) je kombinací úrovní 0 a 1. Pro tuto úroveň jsou vyžadovány minimálně čtyři disky. V poli čtyř disků RAID 10 jsou spojeny v párech do polí RAID 1 a obě tato pole jsou spojena jako logické disky do pole RAID 0. Je také možný jiný přístup: zpočátku jsou disky kombinovány do pole RAID 0 pole a poté logické disky založené na těchto polích - do pole RAID 1.

Rýže. 5. Pole RAID 10

RAID 50

RAID 50 je kombinací úrovní 0 a 5 (obrázek 6). Minimum požadované pro tuto úroveň je šest disků. V poli RAID 50 se nejprve vytvoří dvě pole RAID 5 (na každém alespoň tři disky), která se poté spojí jako logické disky do pole RAID 0.

Rýže. 6. Pole RAID 50

Metodika testování řadiče LSI 3ware SAS 9750-8i

K testování řadiče RAID LSI 3ware SAS 9750-8i RAID jsme použili specializovanou testovací sadu IOmeter 1.1.0 (verze 2010.12.02). Zkušební stanice měl následující konfiguraci:

• procesor - Intel Core i7-990 (Gulftown);
• základní deska-GIGABYTE GA-EX58-UD4;
• paměť-DDR3-1066 (3 GB, tříkanálový provozní režim);
• systémový disk- WD Caviar SE16 WD3200AAKS;
• grafická karta - GIGABYTE GeForce GTX480 SOC;
• Řadič RAID - LSI 3ware SAS 9750-8i;
• Jednotky SAS připojené k řadiči RAID jsou Seagate Cheetah 15K.7 ST3300657SS.

Testování probíhalo pod operačním systémem Microsoft Windows 7 Ultimate (32bitový).

Použili jsme ovladač řadiče Windows RAID verze 5.12.00.007 a také jsme aktualizovali firmware ovladače na verzi 5.12.00.007.

Systémový disk byl připojen k SATA, implementován prostřednictvím řadiče integrovaného do jižního můstku čipové sady Intel X58 a disky SAS byly připojeny přímo k portům řadiče RAID pomocí dvou kabelů Mini-SAS SFF-8087-> 4 SAS.

Řadič RAID byl nainstalován do slotu PCI Express x8 na základní desce.

Řadič byl testován s následujícími poli RAID: RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 6, RAID 10 a RAID 50. Počet disků kombinovaných v poli RAID se pro každý typ pole lišil od minimální hodnoty po osm.

Velikost pruhu na všech polích RAID se nezměnila a činila 256 kB.

Připomeňme si, že balíček IOmeter umožňuje pracovat jak s disky, na kterých je vytvořen logický oddíl, tak s disky bez logického oddílu. Pokud je disk testován, aniž by na něm byl vytvořen logický oddíl, pak IOmeter funguje na úrovni logických datových bloků, to znamená, že místo operačního systému odesílá příkazy do řadiče pro zápis nebo čtení bloků LBA.

Pokud je na disku vytvořen logický oddíl, pak zpočátku nástroj IOmeter vytvoří na disku soubor, který ve výchozím nastavení zabírá celý logický oddíl (v zásadě lze velikost tohoto souboru změnit jeho zadáním v počtu 512 bajtů sektorů), a pak už s tímto souborem funguje, to znamená, že čte nebo zapisuje (přepisuje) jednotlivé LBA v tomto souboru. Ale opět IOmeter funguje tak, že obchází operační systém, to znamená, že přímo odesílá požadavky na řadič na čtení / zápis dat.

Obecně platí, že při testování HDD disků, jak ukazuje praxe, prakticky neexistuje rozdíl mezi výsledky testů disku s vytvořeným logickým oddílem a bez něj. Současně se domníváme, že je správnější provádět testování bez vytvořeného logického oddílu, protože v tomto případě výsledky testů nezávisí na použitém souborový systém(NTFA, FAT, ext atd.). Proto jsme provedli testování bez vytváření logických oddílů.

Obslužný program IOmeter navíc umožňuje nastavit velikost požadavku na přenos pro zápis / čtení dat a test lze provést jak pro sekvenční (sekvenční) čtení a zápisy, když se bloky LBA čtou a zapisují postupně jeden po druhém, tak pro random (Random), když se bloky LBA čtou a zapisují v náhodném pořadí. Při generování scénáře načtení můžete nastavit dobu testu, procentuální poměr mezi sekvenčními a náhodnými operacemi (procentuální náhodné / sekvenční rozdělení) a také procentní poměr mezi operacemi čtení a zápisu (procentuální distribuce čtení / zápisu). Obslužný program IOmeter navíc automatizuje celý proces testování a ukládá všechny výsledky do souboru CSV, který lze poté snadno exportovat do tabulky aplikace Excel.

Další nastavení, které vám nástroj IOmeter umožňuje, je takzvané Zarovnat vstupy / výstupy podél hranic sektorů pevného disku. Standardně IOmeter zarovná bloky požadavků na hranice sektorů disku 512 bajtů, ale lze také zadat libovolné zarovnání. Ve skutečnosti má většina pevných disků velikost sektoru 512 bajtů a teprve nedávno se začaly objevovat disky s velikostí sektoru 4 kB. Připomeňme, že na pevných discích je sektor nejmenší adresovatelnou velikostí dat, na kterou lze zapisovat nebo z něj číst.

Při provádění testování je nutné nastavit zarovnání bloků požadavků na přenos dat podle velikosti diskového sektoru. Protože disky Seagate Cheetah 15K.7 ST3300657SS mají velikost sektoru 512 bajtů, použili jsme 512 bajtové zarovnání sektorů.

Pomocí testovací sady IOmeter jsme změřili rychlost sekvenčního čtení a zápisu a také rychlost náhodného čtení a zápisu vytvořeného pole RAID. Velikosti přenášených datových bloků byly 512 bytů, 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512 a 1024 KB.

V uvedených scénářích zatížení byl testovací čas s každým požadavkem na přenos datového bloku 5 minut. Všimněte si také, že ve všech výše uvedených testech jsme v nastavení IOmetru nastavili hloubku fronty úloh (# of Outstanding I / Os) na 4, což je typické pro uživatelské aplikace.

Výsledky testů

Po přezkoumání výsledků benchmarku jsme byli překvapeni výkonem řadiče RAID LSI 3ware SAS 9750-8i. A to natolik, že začali prohledávat naše skripty, aby v nich identifikovali chyby, a poté testování mnohokrát opakovali s dalšími nastaveními řadiče RAID. Změnili jsme velikost pruhu a režim mezipaměti řadiče RAID. To se samozřejmě odrazilo ve výsledcích, ale to nezměnilo obecnou povahu závislosti rychlosti přenosu dat na velikosti datového bloku. A tuto závislost jsme prostě nedokázali vysvětlit. Práce tohoto ovladače nám připadá zcela nelogická. Za prvé, výsledky jsou nestabilní, to znamená, že pro každou pevnou velikost datového bloku se rychlost periodicky mění a průměrný výsledek má velkou chybu. Výsledky testování disků a řadičů pomocí obslužného programu IOmeter jsou obvykle stabilní a liší se jen nepatrně.

Za druhé, jak se velikost bloku zvyšuje, rychlost přenosu dat se musí zvýšit nebo zůstat nezměněna v režimu nasycení (když rychlost dosáhne své maximální hodnoty). U řadiče LSI 3ware SAS 9750-8i však dochází u některých velikostí bloků k prudkému poklesu datové rychlosti. Navíc pro nás zůstává záhadou, proč je při stejném počtu disků pro pole RAID 5 a RAID 6 rychlost zápisu vyšší než rychlost čtení. Stručně řečeno, nedokážeme vysvětlit fungování ovladače LSI 3ware SAS 9750-8i - nezbývá než uvést fakta.

Výsledky testů lze klasifikovat různými způsoby. Například u scénářů spouštění, kdy jsou pro každý typ spouštění uvedeny výsledky pro všechna možná pole RAID s jiným počtem připojených disků, nebo pro typy polí RAID, kdy jsou pro každý výsledek uvedeny výsledky s jiným počtem disků typ pole RAID ve scénářích sekvenčního čtení, sekvenčního zápisu, náhodného čtení a náhodného zápisu. Výsledky můžete také klasifikovat podle počtu disků v poli, kdy pro každý počet disků připojených k řadiči jsou výsledky uvedeny pro všechny možné (vzhledem k počtu disků) pole RAID v sekvenčním čtení a sekvenčním zápisu, náhodné scénáře čtení a náhodného zápisu.

Rozhodli jsme se klasifikovat výsledky podle typů polí, protože podle našeho názoru je i přes poměrně velký počet grafů jejich prezentace vizuálnější.

RAID 0

Pole RAID 0 lze vytvořit se dvěma až osmi disky. Výsledky testů pro pole RAID 0 jsou uvedeny na obr. 7-15.

Rýže. 7. Rychlost sekvenčního čtení a zápisu s osmi disky v poli RAID 0	Rýže. 8. Rychlost sekvenčního čtení a zápisu se sedmi disky v poli RAID 0
Rýže. 9. Rychlost sekvenčního čtení a zapisuje se šesti disky v poli RAID 0	Rýže. 10. Rychlost sekvenčního čtení a zápisu s pěti disky v poli RAID 0
Rýže. 11. Rychlost sekvenčního čtení a zápisu se čtyřmi disky v poli RAID 0	Rýže. 12. Rychlost sekvenčního čtení a zápisu se třemi disky v poli RAID 0
Rýže. 13. Rychlost sekvenčního čtení a zápisu se dvěma disky v poli RAID 0	Rýže. 14. Náhodná rychlost čtení v poli RAID 0
Rýže. 15. Rychlost náhodného zápisu v poli RAID 0

Je zřejmé, že nejrychlejší rychlosti sekvenčního čtení a zápisu v poli RAID 0 je dosaženo s osmi disky. Stojí za zmínku, že s osmi a sedmi disky v poli RAID 0 jsou rychlosti sekvenčního čtení a zápisu téměř stejné a s menším počtem disků se rychlost sekvenčního zápisu stává vyšší než rychlost čtení.

Je třeba také poznamenat, že u určitých velikostí bloků existují charakteristické chyby v rychlosti sekvenčního čtení a zápisu. Například u osmi a šesti disků v poli jsou takové chyby pozorovány s velikostí datového bloku 1 a 64 kB a se sedmi disky - s velikostí 1, 2 a 128 kB. Existují podobná selhání, ale s různou velikostí datových bloků jsou v poli také čtyři, tři a dva disky.

Pokud jde o rychlosti sekvenčního čtení a zápisu (zprůměrované ze všech velikostí bloků), RAID 0 překonává všechna ostatní možná pole v konfiguraci s osmi, sedmi, šesti, pěti, čtyřmi, třemi a dvěma jednotkami.

Náhodný přístup v poli RAID 0 je také docela zajímavý. Náhodná rychlost čtení pro každou velikost datového bloku je úměrná počtu disků v poli, což je celkem logické. Navíc s velikostí bloku 512 KB a libovolným počtem disků v poli dochází k charakteristickému poklesu rychlosti náhodného čtení.

V případě náhodného zápisu s libovolným počtem disků v poli se rychlost zvyšuje s nárůstem velikosti datového bloku a nedochází k žádným poklesům rychlosti. Současně je třeba poznamenat, že nejvyšší rychlosti je v tomto případě dosaženo ne s osmi, ale se sedmi disky v poli. Další z hlediska rychlosti náhodného zápisu je pole šesti disků, pak pěti a teprve potom osmi disků. Navíc z hlediska rychlosti náhodného zápisu je pole osmi disků téměř totožné s polem čtyř disků.

Pokud jde o rychlost náhodného zápisu, RAID 0 překonává všechna ostatní možná pole v konfiguracích s osmi, sedmi, šesti, pěti, čtyřmi, třemi a dvěma jednotkami. Na druhou stranu, pokud jde o rychlost náhodného čtení v konfiguraci s osmi disky, RAID 0 je nižší než RAID 10 a RAID 50, ale v konfiguraci s menším počtem disků je RAID 0 lídrem v rychlosti náhodného čtení.

RAID 5

Pole RAID 5 lze vytvořit se třemi až osmi disky. Výsledky testů pro pole RAID 5 jsou uvedeny na obr. 16-23.

Rýže. 16. Rychlost sekvenčního čtení a zápisu s osmi disky v poli RAID 5	Rýže. 17. Rychlost sekvenčního čtení a zápisu se sedmi disky v poli RAID 5
Rýže. 18. Rychlost sekvenčního čtení a zápisu se šesti disky v poli RAID 5	Rýže. 19. Rychlost sekvenčního čtení a zápisu s pěti disky v poli RAID 5
Rýže. 20. Rychlost sekvenčního čtení a zápisu se čtyřmi disky v poli RAID 5	Rýže. 21. Rychlost sekvenčního čtení a zápisu se třemi disky v poli RAID 5
Rýže. 22. Náhodná rychlost čtení v poli RAID 5	Rýže. 23. Náhodná rychlost zápisu v poli RAID 5

Je zřejmé, že nejvyšší rychlosti čtení a zápisu je dosaženo s osmi disky. U pole RAID 5 je rychlost sekvenčního zápisu v průměru vyšší než rychlost čtení. Pro danou velikost požadavku však může rychlost sekvenčního čtení překročit rychlost sekvenčního zápisu.

Je třeba také poznamenat, že existují typické selhání rychlosti sekvenčního čtení a zápisu pro určité velikosti bloků pro libovolný počet disků v poli.

V rychlostech sekvenčního čtení a zápisu v konfiguraci s osmi jednotkami je RAID 5 nižší než RAID 0 a RAID 50, ale překonává pole RAID 10 a RAID 6. V konfiguracích se sedmi jednotkami je RAID 5 nižší v rychlosti sekvenčního čtení a zápisu než RAID 0 a překonává pole RAID 6 (jiné typy polí nejsou s daným počtem disků možné).

V konfiguracích se šesti jednotkami RAID 5 překonává RAID 0 a RAID 50 v rychlosti sekvenčního čtení a pouze RAID 0 v rychlosti sekvenčního zápisu.

V konfiguracích s pěti, čtyřmi a třemi jednotkami je RAID 5 na druhém místě za RAID 0 v rychlostech sekvenčního čtení a zápisu.

Náhodný přístup v poli RAID 5 je podobný náhodnému přístupu v poli RAID 0. Rychlost náhodného čtení pro každou velikost datového bloku je tedy úměrná počtu disků v poli a pro velikost bloku 512 kB pro libovolný počet disků v poli, dochází k charakteristickému poklesu rychlosti náhodného čtení. Kromě toho je třeba poznamenat, že rychlost náhodného čtení slabě závisí na počtu disků v poli, to znamená, že pro libovolný počet disků je přibližně stejný.

Pokud jde o rychlost náhodného čtení, RAID 5 v konfiguraci s osmi, sedmi, šesti, čtyřmi a třemi jednotkami je nižší než všechna ostatní pole. A pouze v konfiguraci s pěti disky mírně překonává pole RAID 6.

Pokud jde o rychlost náhodného zápisu, je RAID 5 v konfiguraci s osmi disky na druhém místě za RAID 0 a RAID 50 a v konfiguraci se sedmi a pěti, čtyřmi a třemi disky - pouze s RAID 0.

V konfiguraci se šesti jednotkami je RAID 5 nižší v rychlosti náhodného zápisu než RAID 0, RAID 50 a RAID 10.

RAID 6

Řadič LSI 3ware SAS 9750-8i vám umožňuje vytvořit pole RAID 6 z pěti až osmi jednotek. Výsledky testů pro pole RAID 6 jsou uvedeny na obr. 24-29.

Rýže. 24. Rychlost sekvenčního čtení a zápisu s osmi disky v poli RAID 6	Rýže. 25. Rychlost sekvenčního čtení a zápisu se sedmi disky v poli RAID 6 Všimli jsme si také charakteristických selhání rychlosti sekvenčního čtení a zápisu pro určité velikosti bloků pro libovolný počet disků v poli. Pokud jde o rychlost sekvenčního čtení, RAID 6 je nižší než všechna ostatní pole v konfiguracích s jakýmkoli (od osmi do pěti) počtem disků. Pokud jde o rychlost sekvenčního zápisu, je situace o něco lepší. V konfiguraci s osmi disky RAID 6 překonává pole RAID 10 a v konfiguraci se šesti disky RAID 10 i RAID 50. V konfiguracích se sedmi a pěti disky však při vytváření polí RAID 10 a RAID 50 není možné, toto pole se ukázalo být na posledním místě, pokud jde o rychlost sekvenčního zápisu. Náhodný přístup v poli RAID 6 je podobný náhodnému přístupu v RAID 0 a RAID 5. Rychlost náhodného čtení s velikostí bloku 512 kB pro libovolný počet disků v poli má charakteristický pokles rychlosti náhodného čtení. Všimněte si toho, že maximální rychlosti náhodného čtení je dosaženo se šesti disky v poli. Ale u sedmi a osmi disků je rychlost náhodného čtení téměř stejná. V případě náhodného zápisu s libovolným počtem disků v poli se rychlost zvyšuje s nárůstem velikosti datového bloku a nedochází k žádným poklesům rychlosti. Rychlost náhodného zápisu je navíc úměrná počtu disků v poli, ale rozdíl v rychlosti je zanedbatelný. Pokud jde o rychlost náhodného čtení, pole RAID 6 v konfiguraci s osmi a sedmi disky je pouze před polem RAID 5 a je horší než všechna ostatní možná pole. V konfiguraci se šesti jednotkami je RAID 6 nižší než RAID 10 a RAID 50 v rychlosti náhodného čtení a v konfiguraci s pěti jednotkami je nižší než RAID 0 a RAID 5. Pokud jde o rychlost náhodného zápisu, pole RAID 6 je nižší než všechna ostatní možná pole s libovolným počtem připojených jednotek. Celkově můžeme konstatovat, že pole RAID 6 má nižší výkon než pole RAID 0, RAID 5, RAID 50 a RAID 10. To znamená, že z hlediska výkonu je tento typ pole na posledním místě.	Rýže. 33. Náhodná rychlost čtení v poli RAID 10
Rýže. 34. Rychlost náhodného zápisu v poli RAID 10

V poli osmi a šesti disků je rychlost sekvenčního čtení obvykle vyšší než rychlost zápisu, zatímco v poli čtyř disků jsou tyto rychlosti prakticky stejné pro jakoukoli velikost datového bloku.

Pro pole RAID 10, stejně jako pro všechna ostatní uvažovaná pole, je pokles rychlosti sekvenčního čtení a zápisu typický pro určité velikosti datových bloků pro libovolný počet disků v poli.

V případě náhodného zápisu s libovolným počtem disků v poli se rychlost zvyšuje s nárůstem velikosti datového bloku a nedochází k žádným poklesům rychlosti. Rychlost náhodného zápisu je navíc úměrná počtu disků v poli.

Pokud jde o rychlost sekvenčního čtení, pole RAID 10 následuje pole RAID 0, RAID 50 a RAID 5 v konfiguraci s osmi, šesti a čtyřmi disky a v rychlosti sekvenčního zápisu je horší než pole RAID 6, tj. následuje pole RAID 0. RAID 50, RAID 5 a RAID 6.

Na druhou stranu, pokud jde o rychlost náhodného čtení, pole RAID 10 překonává všechna ostatní pole v konfiguraci s osmi, šesti a čtyřmi disky. Ale pokud jde o rychlost náhodného zápisu, toto pole ztrácí na pole RAID 0, RAID 50 a RAID 5 v konfiguraci s osmi disky, pole RAID 0 a RAID 50 v konfiguraci se šesti disky a pole RAID 0 a RAID 5 v konfigurace čtyř disků.

RAID 50

Pole RAID 50 lze postavit na šest nebo osm jednotek. Výsledky testů pro pole RAID 50 jsou uvedeny na obr. 35-38.

Ve scénáři náhodného čtení, stejně jako ve všech ostatních uvažovaných polích, dochází k charakteristickému poklesu výkonu při velikosti bloku 512 KB. V případě náhodného zápisu s libovolným počtem disků v poli se rychlost zvyšuje s nárůstem velikosti datového bloku a nedochází k žádným poklesům rychlosti. Rychlost náhodného zápisu je navíc úměrná počtu disků v poli, ale rozdíl v rychlosti je nevýznamný a je pozorován pouze při velké (více než 256 kB) velikosti datového bloku. Pokud jde o rychlost sekvenčního čtení, je pole RAID 50 na druhém místě za polem RAID 0 (v konfiguraci s osmi a šesti jednotkami). Pokud jde o rychlost sekvenčního zápisu, RAID 50 je také druhý pouze za RAID 0 v konfiguraci s osmi disky a v konfiguraci se šesti disky ztrácí na RAID 0, RAID 5 a RAID 6. Na druhou stranu, pokud jde o rychlost náhodného čtení a zápisu, je pole RAID 50 na druhém místě za polem RAID 0 a je před všemi ostatními poli s osmi a šesti disky. RAID 1 Jak jsme již poznamenali, pole RAID 1, které může být postaveno pouze na dvou discích, není vhodné na takovém řadiči používat. Pro úplnost však uvádíme výsledky pro pole RAID 1 na dvou discích. Výsledky testů pro pole RAID 1 jsou uvedeny na obr. 39 a 40. Rýže. 39. Rychlost sekvenčního zápisu a čtení v poli RAID 1 Rýže. 40. Rychlost náhodného zápisu a čtení v poli RAID 1 Pro pole RAID 10, stejně jako pro všechna ostatní uvažovaná pole, je pro určité velikosti datových bloků typický pokles rychlosti sekvenčního čtení a zápisu. Ve scénáři náhodného čtení, stejně jako u jiných polí, dochází k charakteristickému poklesu výkonu s velikostí bloku 512 KB. V případě náhodného zápisu se rychlost zvyšuje s nárůstem velikosti datového bloku a nedochází k žádným poklesům rychlosti. Pole RAID 1 lze namapovat pouze na pole RAID 0 (protože se dvěma disky nejsou možná žádná další pole). Je třeba poznamenat, že pole RAID 1 překonává pole RAID 0 se dvěma disky ve všech scénářích zatížení kromě náhodného čtení. závěry Náš dojem z testování řadiče LSI 3ware SAS 9750-8i v kombinaci s jednotkami Seagate Cheetah 15K.7 ST3300657SS SAS byl spíše smíšený. Na jedné straně je krásný funkčnost, na druhé straně jsou poklesy rychlosti při určitých velikostech datových bloků alarmující, což samozřejmě ovlivňuje rychlostní výkon polí RAID, když fungují v reálném prostředí.