RAID 6, 5, 1 ja 0 massiivide testid Hitachi SAS-2 draividega

Ilmselt on möödas ajad, mil korralik professionaalne 8-pordiline RAID-kontroller maksis üsna muljetavaldava rahasumma. Tänapäeval on SAS-liidese (Serial Attached SCSI) jaoks olemas lahendused, mis on väga atraktiivsed nii hinna, funktsionaalsuse kui ka jõudluse poolest. Üks neist on see ülevaade.

LSI MegaRAID SAS 9260-8i kontroller

Oleme varem kirjutanud teise põlvkonna SAS-i liidesest edastuskiirusega 6 Gb / s ja väga odavast 8-pordilisest LSI SAS 9211-8i HBA-kontrollerist, mis on mõeldud alghinnataseme salvestussüsteemide korraldamiseks kõige lihtsamatel SAS-il ja SATA-l. RAID-massiivid.draivid. LSI MegaRAID SAS 9260-8i mudel on kõrgem klass - see on varustatud võimsama protsessoriga, mis võimaldab riistvaraliselt arvutada 5, 6, 50 ja 60 taseme massiive (ROC-tehnoloogia - RAID On Chip), samuti käegakatsutava maht (512 MB) SDRAM-mälu tõhusaks andmete vahemällu salvestamiseks. See kontroller toetab ka SAS- ja SATA-liideseid andmeedastuskiirusega 6 Gb / s ning adapter ise on mõeldud siini jaoks PCI Express x8 versioon 2.0 (5 Gbps sõiduraja kohta), mis on teoreetiliselt peaaegu piisav, et rahuldada 8 kiire SAS-i pordi vajadusi. Ja kõik see - jaemüügihinnaga umbes 500 dollarit, see tähendab vaid paarsada kallim kui eelarveline LSI SAS 9211-8i. Tootja ise, muide, viitab sellele lahendusele MegaRAID Value Line seeriale ehk säästlikele lahendustele.

8-pordiline SAS-kontroller LSIMegaRAID SAS9260-8i ja selle SAS2108 protsessor koos DDR2-mäluga

LSI SAS 9260-8i plaat on madala profiiliga (MD2 kujutegur), on varustatud kahe sisemise Mini-SAS 4X pistikuga (igaüks neist võimaldab ühendada kuni 4 SAS-ketast otse või rohkem pordikordisti kaudu), on mõeldud PCI Express x8 2.0 ja toetab RAID-tasemeid 0, 1, 5, 6, 10, 50 ja 60, dünaamilist SAS-i funktsionaalsust ja palju muud. jne. LSI SAS 9260-8i kontrollerit saab paigaldada nii 1U kui ka 2U rackserveritesse (keskmise ja kõrgklassi serveritesse) ning ATX ja Slim-ATX korpustesse (tööjaamade jaoks). RAID-i tuge pakub riistvara - sisseehitatud LSI SAS2108 protsessor (PowerPC tuum sagedusel 800 MHz), millele on lisatud 512 MB DDR2 800 MHz ECC toega mälu. LSI lubab protsessori kiirust kuni 2,8 GB / s lugemiseks ja 1,8 GB / s kirjutamiseks. Adapteri rikkalike funktsionaalsuste hulgas väärivad märkimist funktsioonid Online Capacity Expansion (OCE), Online RAID Level Migration (RLM) (mahu suurendamine ja massiivide tüübi muutmine "lennult"), SafeStore'i krüpteerimisteenused ja Instant. turvaline kustutamine (ketaste andmete krüptimine ja andmete turvaline kustutamine), pooljuhtdraivide tugi (SSD Guard tehnoloogia) ja palju muud. jne. Sellele kontrollerile on valikuliselt saadaval akumoodul (sellega ei tohiks maksimaalne töötemperatuur ületada +44,5 kraadi Celsiuse järgi).

LSI SAS 9260-8i kontrolleri võtme spetsifikatsioonid

Süsteemi liides	PCI Express x8 2.0 (5 GT / s), Bus Master DMA
Ketta liides	SAS-2 6Gb / s (toetab SSP, SMP, STP ja SATA)
SAS-i pordid	8 (2 x 4 Mini-SAS SFF8087 pistikut), toetab kuni 128 draivi kordistipordi kaudu
RAID tugi	tasemed 0, 1, 5, 6, 10, 50, 60
Protsessor	LSI SAS2108 ROC (PowerPC @ 800 MHz)
Sisseehitatud vahemälu	512 MB ECC DDR2 800 MHz
Energiatarve, mitte rohkem	24 W (toide +3,3 V ja +12 V PCIe pesast)
Töö/hoiustamistemperatuuri vahemik	0 ... + 60 ° С / -45 ... + 105 ° С
Vormitegur, mõõtmed	MD2 madala profiiliga, 168 x 64,4 mm
MTBF väärtus	> 2 miljonit h
Tootja garantii	3 aastat

Tootja tuvastab LSI MegaRAID SAS 9260-8i tüüpilised rakendused järgmiselt: erinevad videojaamad (video tellimine, videovalve, video loomine ja monteerimine, meditsiinilised pildid), suure jõudlusega andmetöötlus ja digitaalsed andmearhiivid, erinevad serverid (fail , veeb, e-post, andmebaasid). Üldiselt lahendatakse valdav enamus ülesandeid väikestes ja keskmise suurusega ettevõtetes.

Valge-oranžis karbis, mille "pealkirjas" on kergemeelselt naeratav hambuline daami nägu (ilmselt habemega süsteemiadministraatorite ja karmide süsteemiehitajate paremaks meelitamiseks) on kontrolleri plaat, klambrid selle paigaldamiseks ATX-i, Slim-ATX-i, jne, kaks 4-kettalist kaablit, mille ühes otsas on Mini-SAS pistikud ja teises otsas tavaline SATA (toite puudub) (kuni 8 draivi ühendamiseks kontrolleriga), samuti CD PDF-dokumentatsiooni ja paljude draiveritega Windowsi, Linuxi (SuSE ja RedHat), Solarise ja VMware versioonid.

LSI MegaRAID SAS 9260-8i kontrolleri karbis oleva versiooni tarnekomplekt (MegaRAID Advanced Services Riistvaravõtme minikaart on saadaval nõudmisel)

LSI MegaRAID Advanced Services tarkvaratehnoloogiad on saadaval spetsiaalse riistvaravõtmega (tarnitakse eraldi) LSI MegaRAID SAS 9260-8i kontrolleri jaoks: MegaRAID Recovery, MegaRAID CacheCade, MegaRAID FastPath, LSI SafeStore'i krüpteerimisteenused (väljaspool käesoleva artikli ulatust). Eelkõige traditsiooniliste ketaste massiivi (HDD) jõudluse suurendamisel süsteemi lisatud pooljuhtdraivi (SSD) abil on kasulik MegaRAID CacheCade tehnoloogia, mille abil SSD toimib. HDD massiivi teise taseme vahemäluna (analoogselt HDD hübriidlahendusega), mis mõnel juhul suurendab ketta alamsüsteemi jõudlust kuni 50 korda. Huvipakkuv on ka MegaRAID FastPath lahendus, mis vähendab SAS2108 protsessori sisend- ja väljundtoimingute latentsusaega (keelab kõvakettadraivide optimeerimise), mis võimaldab kiirendada mitme pooljuhtdraivi massiivi tööd ( SSD) ühendatud otse SAS 9260-8i portidega.

Kontrolleri ja selle massiivide seadistamise, seadistamise ja hooldamise toiminguid on mugavam teha ettevõtte halduris operatsioonisüsteemi keskkonnas (seaded BIOS-i menüü Kontrolleri enda seadistus pole piisavalt rikkalik - saadaval on ainult põhifunktsioonid). Eelkõige saate halduris mõne hiireklõpsuga korraldada mis tahes massiivi ja määrata selle toimimise eeskirjad (vahemällu salvestamine jne) - vaadake ekraanipilte.

Näidisekraanipildid Windowsi haldurist RAID-taseme 5 (ülemine) ja 1 (alumine) konfigureerimiseks.

Testimine

LSI MegaRAID SAS 9260-8i põhijõudlusega tutvumiseks (ilma MegaRAID Advanced Services Hardware Key ja sellega seotud tehnoloogiateta) kasutasime viit suure jõudlusega SAS-draivi spindli pöörlemiskiirusega 15 tuhat p/min ja SAS-i toega. -2 liides (6 Gb / c) - Hitachi Ultrastar 15K600 HUS156030VLS600 mahuga 300 GB.

Hitachi Ultrastar 15K600 kõvaketas ilma ülemise kaaneta

See võimaldab meil testida kõiki massiivide põhitasemeid - RAID 6, 5, 10, 0 ja 1 ning mitte ainult nende minimaalse kettaarvuga, vaid ka "kasvuks", st lisamisel. ketas teise 4-kanalilise ROC-kiibi SAS-porti. Pange tähele, et selle artikli kangelasel on lihtsustatud analoog - 4-pordiline LSI MegaRAID SAS 9260-4i kontroller, mis põhineb samal elemendibaasil. Seetõttu on meie 4-ketta massiivi testid selle jaoks võrdselt rakendatavad.

Hitachi HUS156030VLS600 kasuliku koormuse maksimaalne järjestikune lugemis- / kirjutamiskiirus on umbes 200 MB / s (vt graafikut). Keskmine lugemise juurdepääsuaeg (spetsifikatsioonid) - 5,4 ms. Sisseehitatud puhver on 64 MB.

Hitachi Ultrastar 15K600 HUS156030VLS600 järjestikune lugemis-/kirjutuskiiruse graafik

Testimissüsteem põhines Intel Xeon 3120 protsessoril, Intel P45 kiibistikuga emaplaadil ja 2GB DDR2-800 mälul. SAS-kontroller paigaldati PCI Express x16 v2.0 pessa. Testid viidi läbi operatsioonisüsteemide Windows XP SP3 Professional ja Windows 7 Ultimate SP1 x86 (puhtalt Ameerika versioonid) all, kuna nende serverite kolleegid (vastavalt Windows 2003 ja 2008) ei võimalda mõnede võrdlusaluste ja skriptide tööd, mida kasutasime. . Kasutatud testid olid 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 ning Futuremark PCMark Vantage ja PCMark0. Testid viidi läbi nii jaotamata köidetega (IOmeter, H2BenchW, AIDA64) kui ka vormindatud partitsioonidega. Viimasel juhul (NASPT ja PCMark puhul) võeti tulemused nii massiivi füüsilise alguse kui ka selle keskkoha kohta (maksimaalse saadaoleva võimsusega massiivide mahud jagati kaheks võrdseks loogiliseks partitsiooniks). See võimaldab meil lahenduste toimivust adekvaatsemalt hinnata, kuna köidete kiireimad algsed sektsioonid, mille puhul enamik brausereid failide võrdlusuuringuid teostavad, ei kajasta sageli ülejäänud ketta olukorda, mida saab ka väga kasutada. aktiivselt reaalses töös.

Kõik testid viidi läbi viis korda ja tulemused keskmistati. Oma uuendatud metoodikat professionaalsete kettalahenduste hindamiseks käsitleme üksikasjalikumalt eraldi artiklis.

Jääb veel lisada, et selles testimises kasutasime kontrolleri püsivara versiooni 12.12.0-0036 ja draiverite versiooni 4.32.0.32. Kõigi massiivide ja ketaste jaoks on lubatud kirjutamise ja lugemise vahemälu. Võib-olla päästis meid kaasaegsema püsivara ja draiverite kasutamine sama kontrolleri varajaste testide tulemustes märgatud veidrustest. Meie puhul selliseid juhtumeid ei täheldatud. Samas ei kasuta me oma paketis ka tulemuste usaldusväärsuse mõttes väga kahtlast FC-Test 1.0 skripti (mida teatud juhtudel samad kolleegid "tahaksid nimetada segaduseks, kõikumiseks ja ettearvamatuseks"), sest oleme korduvalt märganud selle ebakõlasid mõnede failimustrite puhul (eriti paljude väikeste, alla 100 KB failide komplektide puhul).

Allolevad diagrammid näitavad 8 massiivi konfiguratsiooni tulemusi:

1. RAID 0 5-st;
2. RAID 0 4-st kettast;
3. RAID 5 5-st kettast;
4. 4-draiviga RAID 5;
5. RAID 6 5-st kettast;
6. RAID 6 4-st kettast;
7. RAID 1 4-st;
8. RAID 1 kahest kettast.

Ilmselgelt mõistab LSI nelja kettaga RAID 1 massiivi (vt ülaltoodud ekraanipilti) kui riba + peegelmassiivi, mida tavaliselt nimetatakse RAID 10-ks (seda kinnitavad ka testi tulemused).

Testi tulemused

Et arvustuse veebilehte mitte üle koormata lugematu hulga diagrammidega, mis on kohati ebainformatiivsed ja väsitavad (milles on sageli süüdi mõned "raevukad kolleegid" :)), oleme mõnede testide üksikasjalikud tulemused kokku võtnud laud... Need, kes soovivad meie saadud tulemuste keerukust analüüsida (näiteks kõige kriitilisemate ülesannetega seotud isikute käitumist enda jaoks välja selgitada), saavad seda teha iseseisvalt. Keskendume kõige olulisematele ja olulisematele testitulemustele ning keskmistele näitajatele.

Vaatame kõigepealt "puhtfüüsiliste" testide tulemusi.

Keskmine andmetele juhusliku juurdepääsu aeg ühelt Hitachi Ultrastar 15K600 HUS156030VLS600 kettalt lugemisel on 5,5 ms. Kuid kui need on korraldatud massiivideks, muutub see indikaator veidi: see väheneb (LSI SAS9260 kontrolleri tõhusa vahemällu salvestamise tõttu) "peegeldatud" massiivide puhul ja suureneb kõigi teiste puhul. Suurimat kasvu (umbes 6%) täheldatakse 6. taseme massiivide puhul, kuna kontroller peab samaaegselt pääsema juurde suurimale arvule ketastele (RAID 6 jaoks kolm, RAID 5 jaoks kaks ja RAID 0 jaoks üks, kuna selles testis on aadress esineb vaid 512 baidistes plokkides, mis on oluliselt väiksem massiivi põimimisplokkide suurusest).

Olukord juhusliku juurdepääsuga massiividele kirjutamise ajal (plokkides 512 baiti) on palju huvitavam. Ühe ketta puhul on see parameeter umbes 2,9 ms (ilma vahemällu salvestamiseta hostkontrolleris), kuid LSI SAS9260 kontrolleri massiivides täheldame selle näitaja olulist vähenemist, kuna 512 MB SDRAM-is on hea kirjutamisvahemälu. kontrolleri puhver. Huvitav on see, et kõige dramaatilisem efekt saavutatakse RAID 0 massiivide puhul (juhusliku kirjutamise juurdepääsuaeg väheneb ühe draiviga võrreldes peaaegu suurusjärgu võrra)! Sellel peaks kahtlemata olema kasulik mõju selliste massiivide toimimisele mitmetes serveriülesannetes. Samal ajal ei põhjusta juhuslik kirjutamisjuurdepääs isegi XOR-arvutustega massiividel (st SAS2108 protsessori suurel koormusel) jõudluse ilmset aeglustumist - jällegi tänu võimsale kontrolleri vahemälule. On loomulik, et RAID 6 on siin veidi aeglasem kui RAID 5, kuid erinevus nende vahel on tegelikult tühine. Mind üllatas selles testis mõnevõrra ühe "peegli" käitumine, mis näitas kirjutamisel kõige aeglasemat juhuslikku juurdepääsu (võib-olla on see selle kontrolleri mikrokoodi "funktsioon".

Kõigi massiivide lineaarse (järjestikulise) lugemise ja kirjutamise (suurte plokkidena) graafikud ei oma mingeid iseärasusi (lugemise ja kirjutamise jaoks on need peaaegu identsed, eeldusel, et kontrolleri kirjutamise vahemällu salvestamine on lubatud) ja need kõik skaleeruvad vastavalt numbrile ketastest, mis osalevad paralleelselt "kasulikus" protsessis. See tähendab, et viie kettaga RAID 0 ketaste puhul "kahekordistub" kiirus ühe ketta suhtes (jõudes 1 GB / s!), Viie kettaga RAID 5 puhul "neljakordistub", RAID 6 puhul "kolmekordistub". (loomulikult kolmekordne :)), neljast kettast koosneva RAID 1 puhul kahekordistub (ei mingit kära! :)) ja lihtsa peegli puhul ühe ketta graafikud. See muster on selgelt nähtav eelkõige tõeliste suurte (256 MB) failide maksimaalse lugemis- ja kirjutamiskiiruse osas suurtes plokkides (alates 256 KB kuni 2 MB), mida illustreerime ATTO Disk Benchmarki diagrammiga. 2.46 test (selle testi tulemused Windows 7 ja XP jaoks on peaaegu identsed).

Siin langes ootamatult üldpildist välja vaid RAID 6 5-ketta massiivi failide lugemise juhtum (tulemusi kontrolliti korduvalt). 64 KB suuruste plokkidena lugemiseks aga kiirus antud massiiv saavutab määratud 600 MB / s. Nii et kirjutame selle fakti praeguse püsivara "funktsioonina". Pange tähele ka seda, et reaalsete failide kirjutamisel on kiirus veidi suurem tänu vahemällu salvestamisele suures kontrolleri puhvris ja erinevus lugemisega on seda märgatavam, seda väiksem on massiivi tegelik lineaarkiirus.

Mis puudutab liidese kiirust, mida mõõdetakse tavaliselt puhvri lugemis- ja kirjutamisparameetritega (mitu kõnet samale kettamahu aadressile), siis siin tuleb tunnistada, et see osutus peaaegu kõigi massiivide jaoks samaks, kuna kaasati nende massiivide kontrolleri vahemälu (vt. tabel). Seega oli kõigi meie testis osalejate salvestuskiirus ligikaudu 2430 MB / s. Märka seda PCI siini Express x8 2.0 annab teoreetiliselt kiiruseks 40 Gb / s või 5 GB / s, kuid kasulike andmete kohaselt on teoreetiline piir madalam - 4 GB / s, mis tähendab, et meie puhul töötas kontroller tõesti vastavalt versioonile 2.0 PCIe siinist. Seega on meie poolt mõõdetud 2,4 GB/s ilmselgelt kontrolleri pardamälu tegelik ribalaius (32-bitise andmesiiniga DDR2-800 mälu, mida on näha plaadil olevate ECC kiipide konfiguratsioonist, teoreetiliselt annab kuni 3,2 GB / s). Massiivide lugemisel pole vahemällu salvestamine nii "täielik" kui kirjutamisel, seetõttu on utiliitides mõõdetud "liidese" kiirus reeglina väiksem kui kontrolleri vahemälu lugemise kiirus (tavaliselt 2,1 GB / s). 5. ja 6. taseme massiivid) ja mõnel juhul langeb see puhvri lugemise kiirusele kõvakettad(umbes 400 MB / s ühe kõvaketta kohta, vt ülaltoodud graafikut) korrutatuna massiivi "järjestikuliste" ketaste arvuga (need on vaid RAID 0 ja 1 juhtumid meie tulemustest).

Noh, me mõtlesime välja "füüsika" esimese ligikaudsusena, on aeg liikuda edasi "laulusõnade", see tähendab "päris" rakenduste laste testide juurde. Muide, on huvitav teada saada, kas massiivide jõudlus skaleerub keerukate kasutajaülesannete täitmisel sama lineaarselt kui suurte failide lugemisel ja kirjutamisel (vt ATTO testi diagrammi ülalt). Uudishimulik lugeja, ma loodan, on sellele küsimusele vastuse juba ette näinud.

“Salatina” meie “lüürilisele” toiduosale pakume PCMark Vantage ja PCMark05 pakettide töölaua kettateste (vastavalt Windows 7 ja XP jaoks), aga ka sarnast “raja” testi H2BenchW 4.13 pakett autoriteetselt Saksa ajakirjalt C'T. Jah, need võrdlusnäitajad olid algselt mõeldud lauaarvutite ja odava tööjaama kõvaketaste hindamiseks. Nad emuleerivad täiustatud personaalarvuti tüüpiliste ülesannete täitmist ketastel - video, heli, Photoshopi, viirusetõrje, mängude, vahetusfaili, rakenduste installimise, failide kopeerimise ja kirjutamise jne kasutamist. Seetõttu ei tohiks nende tulemused olla selle artikli kontekstis võetuna. kui ülim tõde – tehakse ju sageli ka muid ülesandeid mitme kettaga massiividel. Sellegipoolest, arvestades asjaolu, et tootja ise positsioneerib selle RAID-kontrolleri, sealhulgas suhteliselt odavate lahenduste jaoks, on see testülesannete klass üsna võimeline iseloomustama teatud osa rakendustest, mida sellistel massiividel tegelikult käivitatakse (sama töö video, professionaalne graafikatöötlus, OS-i ja ressursimahukate rakenduste vahetamine, failide kopeerimine, viirusetõrje jne). Seetõttu ei tohiks alahinnata nende kolme keeruka võrdlusaluse tähtsust meie üldises paketis.

Populaarses PCMark Vantage'is täheldame keskmiselt (vt diagrammi) väga tähelepanuväärset tõsiasja - selle mitme kettaga lahenduse jõudlus on peaaegu sõltumatu kasutatava massiivi tüübist! Muide, teatud piirides kehtib see järeldus ka kõigi PCMark Vantage ja PCMark05 pakettides sisalduvate üksikute testradade (ülesannete tüüpide) kohta (vt üksikasju tabelist). See võib tähendada kas asjaolu, et kontrolleri püsivara algoritmid (koos vahemälu ja ketastega) peaaegu ei võta seda tüüpi rakenduste toimimise iseärasusi arvesse, või asjaolu, et suurem osa neist ülesannetest tehakse vahemälus. kontrolleri enda mälu (ja tõenäoliselt jälgime nende kahe teguri kombinatsiooni). Viimasel juhul (st radade täitmine suurel määral RAID-kontrolleri vahemälus) aga ei osutu lahenduste keskmine jõudlus nii kõrgeks - võrrelge neid andmeid mõne " desktop" ("kiibistik") 4 kettaga RAID 0 massiivid ja 5 ja odav üksikud SSD-d SATA 3Gb / s siinil (vt ülevaadet). Kui võrrelda lihtsa "kiibistiku" 4-kettaga RAID 0 (ja kaks korda aeglasematel kõvaketastel kui siin kasutatav Hitachi Ultrastar 15K600) on LSI SAS9260 massiivid PCMarki testides vähem kui kaks korda kiiremad, siis suhteliselt mitte isegi kõige kiirema eelarvega. Ühe SSD nad kõik kindlasti kaotavad! Sarnase pildi annavad ka PCMark05 kettatesti tulemused (vt tabelit, nende kohta pole mõtet eraldi skeemi joonistada).

Sarnast pilti (mõningate reservatsioonidega) LSI SAS9260 massiivide kohta võib täheldada ka teises "raja" rakenduse võrdlusaluses - C'T H2BenchW 4.13. Siin jäävad ainult kaks kõige aeglasemat (struktuuri poolest) massiivi (RAID 6 neljast ketast ja lihtne "peegel") kõigist teistest massiividest märgatavalt maha, mille jõudlus saavutab ilmselgelt selle "piisava" taseme, kui seda ei tehta. kauem toetub ketta alamsüsteemile ja SAS2108 protsessori tõhususele koos kontrolleri vahemäluga nende keerukate juurdepääsujadade jaoks. Ja selles kontekstis võime rõõmustada, et LSI SAS9260-l põhinevate massiivide jõudlus selle klassi ülesannetes on peaaegu sõltumatu kasutatava massiivi tüübist (RAID 0, 5, 6 või 10), mis võimaldab meil kasutada usaldusväärsemaid. lahendusi lõpptulemust ohverdamata.

Kuid "Maslenitsa pole kõik kassi jaoks" - kui muudame teste ja kontrollime massiivide toimimist reaalsete failidega NTFS-failisüsteemis, muutub pilt dramaatiliselt. Nii et Intel NASPT 1.7 testis, mille paljud "eelseadistatud" stsenaariumid on üsna otseselt seotud ülesannetega, mis on tüüpilised LSI MegaRAID SAS9260-8i kontrolleriga varustatud arvutitele, on massiivi paigutus sarnane ATTO-s täheldatuga. testi lugemisel ja kirjutamisel.suured failid – jõudlus suureneb proportsionaalselt massiivide "lineaarse" kiiruse kasvades.

Sellel diagrammil näitame kõigi testide ja NASPT mustrite keskmist, samas kui tabelis näete üksikasjalikke tulemusi. Rõhutan, et NASPT käitasime nii Windows XP all (seda teevad tavaliselt paljud brauserid) kui ka Windows 7 all (mida selle testi teatud iseärasuste tõttu tehakse harvem). Fakt on see, et Seven (ja selle "suur vend" Windows 2008 Server) kasutavad failidega töötamisel agressiivsemaid vahemällu salvestamise algoritme kui XP. Lisaks toimub suurte failide kopeerimine "Seitsmesesse" peamiselt 1 MB suurustes plokkides (XP töötab reeglina 64 KB plokkides). See toob kaasa asjaolu, et Intel NASPT "faili" testi tulemused erinevad oluliselt Windows XP ja Windows 7 puhul - viimases on need palju kõrgemad, mõnikord rohkem kui kaks korda! Muide, võrdlesime NASPT (ja teiste meie komplekti testide) tulemusi Windows 7 all 1 GB ja 2 GB installitud süsteemimäluga (on teavet, et suure süsteemimälu mahu korral suureneb Windows 7 kettatoimingute vahemällu salvestamine ja NASPT tulemused muutuvad veelgi kõrgemaks), kuid me ei leidnud mõõtmisvea piires mingit erinevust.

Vaidlused selle üle, milline OS (vahemällu salvestamise poliitikate jms osas) on ketaste ja RAID-kontrollerite testimiseks "parem", jätame selle artikli arutelulõime. Usume, et draivide ja nendel põhinevate lahenduste testimine peaks toimuma nende tegelikele tööolukordadele võimalikult lähedastes tingimustes. Seetõttu on meie arvates mõlema OS-i kohta saadud tulemused võrdse väärtusega.

Aga tagasi NASPT keskmise jõudluse tabeli juurde. Nagu näete, on siin testitud massiivi kiireima ja aeglaseima vahe keskmine veidi vähem kui kolm korda. See ei ole muidugi viiekordne lünk, nagu suurte failide lugemisel ja kirjutamisel, kuid see on ka üsna märgatav. Massiivid paiknevad tegelikult proportsionaalselt nende lineaarse kiirusega ja see on hea uudis: see tähendab, et LSI SAS2108 protsessor on piisavalt kiire andmete töötlemiseks, peaaegu ilma kitsaskohti tekitamata, kui 5. ja 6. taseme massiivid töötavad aktiivselt.

Ausalt öeldes tuleb märkida, et NASPT-s on mustreid (2-st 12-st), mille puhul täheldatakse sama pilti, mis PCMarkis H2BenchW-ga, nimelt kõigi testitud massiivide jõudlus on praktiliselt sama! Need on Office Productivity ja Dir Copy to NAS (vt tabelit). See on eriti ilmne Windows 7 puhul, kuigi "konvergentsi" tendents on Windows XP puhul ilmne (võrreldes teiste mustritega). Siiski on PCMarkis koos H2BenchW-ga mustreid, kus massiivide jõudlus kasvab võrdeliselt nende lineaarse kiirusega. Seega pole kõik nii lihtne ja üheselt mõistetav, kui mõnele võiks meeldida.

Alguses tahtsin arutada diagrammi massiivide üldise jõudlusega, mis on keskmistatud kõigi rakendustestide (PCMark + H2BenchW + NASPT + ATTO), see tähendab seda:

Siin pole aga midagi erilist arutada: näeme, et LSI SAS9260 kontrolleri massiivide käitumine teatud rakenduste tööd emuleerivates testides võib sõltuvalt kasutatavatest stsenaariumidest kardinaalselt erineda. Seetõttu on parem teha järeldusi konkreetse konfiguratsiooni eeliste kohta selle põhjal, milliseid ülesandeid kavatsete samal ajal täita. Ja selles saame märgatavalt aidata veel üht professionaalset testi - IOmeteri sünteetilisi mustreid, mis jäljendavad andmesalvestussüsteemi üht või teist koormust.

Testid IOmeteris

Sel juhul jätame välja arvukate mustrite käsitlemise, mis mõõdavad hoolikalt töö kiirust sõltuvalt juurdepääsuploki suurusest, kirjutamisoperatsioonide protsendist, juhusliku juurdepääsu protsendist jne. Tegelikult on see puhas sünteetika. , mis annab vähe kasulikku praktiline teavet ja pakub huvi pigem puhtalt teoreetiliselt. Lõppude lõpuks oleme eespool juba selgitanud peamised praktilised punktid "füüsika" kohta. Meie jaoks on olulisem keskenduda mustritele, mis jäljendavad reaalset tööd - erinevat tüüpi serverid, aga ka failitoimingud.

Serverite, nagu failiserver, veebiserver ja andmebaasiserver (andmebaasiserver) emuleerimiseks kasutasime Inteli ja StorageReview.com-i pakutud samanimelisi tuntud mustreid. Kõigil juhtudel testisime massiive käsujärjekorra sügavusega (QD) vahemikus 1 kuni 256 sammuga 2.

Mustris "Andmebaas", mis kasutab juhuslikku juurdepääsu kettale 8 KB suurustes plokkides kogu massiivi mahus, võib täheldada paarsuseta massiivide (st RAID 0 ja 1) olulist eelist käsujärjekorra sügavusega 4 ja uuemad, samas kui kõik paarsusega massiivid (RAID 5 ja 6) näitavad väga sarnast jõudlust (hoolimata nende kahekordsest erinevusest lineaarse juurdepääsu kiiruses). Olukorda saab hõlpsasti seletada: kõik paarsusega kontrollitud massiivid näitasid keskmise juhusliku juurdepääsu aja testides sarnaseid väärtusi (vt ülaltoodud diagrammi) ja see parameeter määrab peamiselt selle testi jõudluse. Huvitav on see, et kõigi massiivide jõudlus kasvab peaaegu lineaarselt, kui käsujärjekorra sügavus suureneb kuni 128-ni, ja ainult QD = 256 korral võib mõnel juhul näha küllastuse vihjet. Pariteediga QD = 256 massiivide maksimaalne jõudlus oli umbes 1100 IOps (toimingut sekundis), see tähendab, et LSI SAS2108 protsessor kulutab vähem kui 1 ms ühe andmeosa töötlemiseks 8 KB (umbes 10 miljonit ühebaidist XOR-i). operatsioone sekundis RAID 6 puhul; loomulikult täidab protsessor samaaegselt muid ülesandeid andmete sisestamiseks-väljundiks ja vahemäluga töötamiseks).

Failiserveri mustris, mis kasutab erineva suurusega plokke juhuslikuks lugemiseks ja kirjutamiseks juurdepääsuks massiivile kogu selle suuruse piires, näeme pilti, mis sarnaneb DataBase'iga, selle erinevusega, et siin on viis ketta massiivi paarsusega (RAID 5 ja 6) on kiiruses märgatavalt möödas. nende 4-kettalised kolleegid ja demonstreerivad peaaegu identset jõudlust (umbes 1200 IOps QD = 256 juures)! Ilmselt optimeerib kontrolleri kahest 4-kanalilisest SAS-pordist teisele viienda ketta lisamine kuidagi protsessori arvutuslikku koormust (I/O operatsioonide tõttu?). LSI SAS9260 massiivide korraldamiseks optimaalse konfiguratsiooni määramiseks tasub võrrelda 4-ketta massiivi kiirust, kui draivid on paarikaupa ühendatud kontrolleri erinevate Mini-SAS-pistikutega, kuid see on juba ülesanne teise artikli jaoks.

Veebiserveri mustris, kus selle loojate sõnul puuduvad kettale kui klassi kirjutamisoperatsioonid (ja sellest ka XOR-funktsioonide arvutamine kirjutamiseks), muutub pilt veelgi huvitavamaks. Fakt on see, et kõik kolm meie komplekti kuuluvat viie ketta massiivi (RAID 0, 5 ja 6) näitavad siin identset jõudlust, hoolimata nende märgatavast erinevusest lineaarse lugemiskiiruse ja paarsusarvutuste osas! Muide, need samad kolm massiivi, kuid 4 kettast, on ka kiiruselt identsed! Ja ainult RAID 1 (ja 10) langeb pildist välja. Miks see juhtub, on raske hinnata. Võib-olla on kontrolleril väga tõhusad algoritmid "heade draivide" (st nende viie-nelja draivi hulgast, millelt vajalikud andmed tulevad kõigepealt) valimiseks, mis RAID 5 ja 6 puhul suurendab tõenäosust, et andmed saabuvad varem. vaagnad, valmistades protsessori ette vajalikeks arvutusteks (pidage meeles sügavat käsujärjekorda ja suurt DDR2-800 puhvrit). Selle tulemusel saab see kompenseerida XOR-arvutustega seotud latentsusaega ja võrdsustada need "juhuslikult" "lihtsa" RAID 0-ga. Igal juhul saab LSI SAS9260 kontrollerit ülikõrgete tulemuste eest ainult kiita (umbes 1700 IOps 5-ketta massiivid QD = 256) paarsusega massiivide veebiserveri mustris. Kahjuks on kahe kettaga peegli väga madal jõudlus kõigis nendes serverimustrites muutunud kärbseks.

Veebiserveri mustrit kajab meie enda muster, mis emuleerib väikeste (64 KB) failide juhuslikku lugemist kogu massiiviruumis.

Jällegi ühendati tulemused rühmadesse - kõik 5-ketta massiivid on kiiruselt identsed ja juhivad meie "võistlust", 4-kettalised RAID 0, 5 ja 6 on samuti jõudluses üksteisest eristamatud ja ainult "peeglid" langevad kogumassist välja (muide, 4-kettaline "peegel", st RAID 10 osutub kiiremaks kui kõik teised 4-kettalised massiivid - ilmselt tänu samale "valimise" algoritmile edukas ketas"). Rõhutame, et need seaduspärasused kehtivad ainult suure käsujärjekorra sügavuse korral, samas kui väikese järjekorraga (QD = 1-2) võivad olukord ja juhid olla täiesti erinevad.

Kõik muutub, kui serverid töötavad suurte failidega. Kaasaegse "raske" sisu ja uue "optimeeritud" OS-i tingimustes Windowsi tüüp 7, 2008 Server jne. megabaidiste failide ja 1 MB andmeplokkidega töötamine muutub üha olulisemaks. Selles olukorras osutub meie uus muster, mis emuleerib 1 MB failide juhuslikku lugemist kogu kettal (uute mustrite üksikasju kirjeldatakse metoodikat käsitlevas eraldi artiklis), väga kasulikuks serveri potentsiaali täielikumaks hindamiseks. LSI SAS9260 kontrollerist.

Nagu näete, ei jäta siinne 4-kettaline "peegel" kellelegi lootust juhtimisele, domineerides selgelt mis tahes käskude järjekorras. Ka selle jõudlus kasvab algselt lineaarselt koos käsujärjekorra sügavuse suurenemisega, kuid RAID 1 puhul QD = 16 saavutab see küllastuse (kiirus on umbes 200 MB / s). Veidi “hilisem” (QD = 32 juures) esineb jõudluse küllastumine selles testis aeglasemates massiivides, mille hulgas tuleb RAID 0-le anda “hõbe” ja “pronks” ning paarsusega massiivid on autsaiderid, mis on kaotanud. isegi enne kahe ketta RAID 1 säramist, mis osutub üllatavalt heaks. See viib järeldusele, et isegi lugemisel on LSI SAS2108 protsessori arvutuslik XOR-koormus suurte failide ja plokkidega töötamisel (asuvad juhuslikult) selle jaoks väga koormav ning RAID 6 jaoks, kus see tegelikult kahekordistub, on see väga koormav. mõnikord isegi ülemäärane - lahenduste jõudlus ületab vaevalt 100 MB / s, see tähendab 6-8 korda madalam kui lineaarse lugemise korral! Üleliigne RAID 10 on siin selgelt tulusam.

Väikeste failide juhuslikul salvestamisel erineb pilt jällegi silmatorkavalt sellest, mida varem nägime.

Fakt on see, et siin ei sõltu massiivide jõudlus praktiliselt käsujärjekorra sügavusest (ilmselgelt mõjutab seda LSI SAS9260 kontrolleri tohutu vahemälu ja kõvaketaste endi üsna suured vahemälud), kuid see on radikaalselt muutub vastavalt massiivi tüübile! Tingimusteta liidrid on siin protsessori RAID 0 jaoks "pretensioonitud" ja "pronks" rohkem kui kahekordse kaotusega liidrile - RAID 10 puhul. Kõik paarsusega massiivid on moodustanud väga tiheda ühe rühma kahe ketta peegliga ( üksikasjad nende kohta on toodud eraldi diagrammil peamise all), kaotades liidritele kolm korda. Jah, see on kindlasti suur koormus kontrolleri protsessorile. Kuid ausalt öeldes ei oodanud ma SAS2108-lt sellist "tõrget". Mõnikord suudab isegi "kiibistikul" SATA kontrolleril põhinev tarkvara RAID 5 (koos vahemällu salvestamisega Windowsi abil ja arvuti keskprotsessori abil arvutamisega) kiiremini töötada ... keskmise kirjutamisjuurdepääsuaja diagramm tulemuste osa algusest.

Suurte 1 MB failide juhuslikule kirjutamisele üleminek toob kaasa absoluutkiiruse indikaatorite suurenemise (RAID 0 puhul - peaaegu selliste failide juhusliku lugemise väärtustele, st 180–190 MB / s), kuid üldine pilt jääb peaaegu muutumatuks - massiivid, mille paarsus on mitu korda aeglasem kui RAID 0.

RAID 10 pilt on uudishimulik - selle jõudlus langeb koos käsujärjekorra sügavuse suurenemisega, kuigi mitte palju. Ülejäänud massiivide puhul sellist efekti ei ole. Kahe kettaga "peegel" näeb siin jälle tagasihoidlik välja.

Vaatame nüüd mustreid, milles võrdsetes kogustes faile loetakse ja kettale kirjutatakse. Sellised laadimised on tüüpilised eelkõige mõne videoserveri puhul või sama massiivi failide aktiivse kopeerimise / dubleerimise / varundamise ajal, samuti defragmentimise korral.

Esiteks - failid suurusega 64 KB juhuslikult kogu massiivi ulatuses.

Siin on mõningane sarnasus DataBase mustri tulemustega ilmne, kuigi massiivide absoluutkiirused on kolm korda suuremad ja isegi QD = 256 korral on mõningane jõudluse küllastus juba märgatav. Kõrgem (võrreldes DataBase mustriga) kirjutamisoperatsioonide protsent sel juhul toob kaasa asjaolu, et paarsusega ja kahe kettaga "peegliga" massiivid muutuvad ilmselgeteks autsaideriteks, mis on kiiruselt oluliselt madalamad kui RAID 0 ja 10 massiivid.

1 MB failidele üleminekul see muster üldiselt säilib, kuigi absoluutsed kiirused ligikaudu kolmekordistuvad ja RAID 10 muutub sama kiireks kui 4-kettaline triip, mis on hea uudis.

Selle artikli viimane muster on suurte failide järjestikuse (mitte juhusliku) lugemise ja kirjutamise juhtum.

Ja juba siin õnnestub paljudel massiividel kiirendada väga korraliku kiiruseni, umbes 300 MB / s. Ja kuigi enam kui kahekordne vahe liidri (RAID 0) ja autsaideri (kahe kettaga RAID 1) vahel jääb alles (pange tähele, et lineaarse lugemise VÕI kirjutamise korral on see vahe viiekordne!), ei pruugi olla julgustav. Tõepoolest, otsustades selle kontrolleri rakenduste loendi järgi, mida LSI ise pakub (vt artikli algust), kasutavad paljud sihtülesanded seda massiividele juurdepääsu eripära. Ja seda tasub kindlasti kaaluda.

Kokkuvõtteks annan lõpliku diagrammi, kus kõigi ülaltoodud IOmeetri testimustrite näitajad on keskmistatud (geomeetriliselt üle kõigi mustrite ja käsujärjekordade, ilma kaaluteguriteta). On uudishimulik, et kui nende tulemuste keskmistamine iga mustri piires viiakse läbi aritmeetiliselt kaalukoefitsientidega 0,8, 0,6, 0,4 ja 0,2 vastavalt käsujärjekordade 32, 64, 128 ja 256 jaoks (mis võtab tinglikult arvesse tulemuste vähenemist). suure käsujärjekorra sügavusega toimingute osakaal ühine töö draivid), siis langeb lõplik (kõigi mustrite puhul) normaliseeritud massiivi jõudlusindeks 1% piires kokku geomeetrilise keskmisega.

Seega näitab keskmine "temperatuur haiglas" meie IO-meetri testi mustrites, et "matemaatikaga füüsikast" ei saa kuidagi eemale – RAID 0 ja 10 on kindlasti juhtpositsioonil. Paarsusega massiivide puhul on ime seda ei juhtunud - kuigi mõnel juhul ei suuda LSI SAS2108 protsessor selliseid massiive üldiselt lihtsa "triibu" tasemele "vastu pidada". Samal ajal on huvitav, et 5-ketta konfiguratsioonid suurenevad selgelt võrreldes 4-kettaga. Eelkõige on 5-kettaline RAID 6 kindlasti kiirem kui 4-kettaline RAID 5, kuigi "füüsika" (juhusliku juurdepääsu aeg ja lineaarjuurdepääsu kiirus) poolest on need praktiliselt identsed. Kahe kettaga "peegel" valmistas samuti pettumuse (keskmiselt võrdub see 4-kettalise RAID 6-ga, kuigi peegli jaoks pole iga andmebiti jaoks vaja kahte XOR-arvutust). Lihtne "peegel" pole aga ilmselgelt sihtmassiiviks piisavalt võimsale 8-pordilisele SAS-kontrollerile, millel on suur vahemälu ja võimas pardaprotsessor. :)

Hinnainfo

LSI MegaRAID SAS 9260-8i 8-pordiline SAS-kontroller koos täieliku paketiga on hinnaga umbes 500 dollarit, mida võib pidada üsna atraktiivseks. Selle lihtsustatud 4-pordiline vaste on veelgi odavam. Seadme täpsem praegune keskmine jaehind Moskvas, mis on asjakohane selle artikli lugemise ajal:

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

Järeldus

Ülaltoodut kokku võttes võime järeldada, et me ei julge 8-pordilise LSI MegaRAID SAS9260-8i kontrolleri kohta "kõigile" ühtseid soovitusi anda. Igaüks peaks tegema iseseisvalt järeldusi selle kasutamise vajaduse kohta ja konfigureerima selle abil teatud massiive - rangelt lähtudes ülesannete klassist, mis peaks samal ajal käivitama. Fakt on see, et mõnel juhul (mõnede ülesannete puhul) suudab see odav "megamonster" näidata silmapaistvat jõudlust isegi topeltpaarsusega massiividel (RAID 6 ja 60), kuid muudes olukordades jätab selle RAID 5 ja 6 kiirus selgelt välja. palju soovida.... Ja pääste (peaaegu universaalne) on ainult RAID 10 massiiv, mida saab peaaegu sama edukalt korraldada ka odavamatel kontrolleritel. Tihtipeale on aga tänu SAS9260-8i protsessorile ja vahemälule, et RAID 10 massiiv ei käitu siin aeglasemalt kui sama arvu ketaste triip, tagades samas lahenduse kõrge töökindluse. Mida tuleks aga SAS9260-8i puhul kindlasti vältida, on kahe kettaga DSLR ja 4-kettaline RAID 6 ja 5 – ilmselgelt on need selle kontrolleri jaoks ebaoptimaalsed konfiguratsioonid.

Tänu ettevõttele Hitachi Global Storage Technologies
testimiseks ette nähtud kõvaketaste jaoks.

ei sisalda.

Suure jõudlusega 6 Gb / s riistvaraline RAID-kontroller 9260-8i, millel on 8 sisemist porti (2 SFF8087 pistikut) ja 512 MB sisemälu, mis toetab kuni 128 SAS- ja SATA-draivi koos RAID-on-Chip tehnoloogiaga.

Suure jõudlusega MegaRAID SATA + SAS 9260 tootesari pakub häid andmeedastuskiirusi kuni 2880 MB/s lugemis-, 1850 MB/s kirjutamis- ja 147 000 juhusliku juurdepääsuga sisend-/väljundkiirust, et toetada ka kõige nõudlikumaid rakendusi, nagu andmebaasid ja videotöötlus. .

Need tooted võimaldavad 3 Gb / s ja 6 Gb / s meediumit toega sisemine ühendus nii SATA kui ka SAS draivid.

Serveri SATA- või SAS-draivide sisemine ühendus. Võimaldab töötada 128 seadmega, kasutades SAS-i laiendajaid. LSI RAID-on-Chip (ROC) tehnoloogia ja esmane PCI Expressi liides suure ribalaiusega rakenduste jaoks.

Valikuline varuaku, et vältida andmete kadumist serveri rikke korral.

Toetab täiendavat CacheCade, FastPath ja Recovery / Snapshots tarkvara.

Põhijooned

• Maksimaalne saadaolev jõudlustase: lugemisrežiim: 2,875 MB / s, kirjutamisrežiim: 1,850 MB / s
• PCI Express 2.0 tagab kiirema signaali edastuskiiruse suure ribalaiusega rakenduste jaoks
• Maksimaalne paindlikkus 3Gb/s ja 6Gb/s SATA- ja SAS-draivide toega
• SafeStore Encryption tehnoloogia tagab tugevama andmekaitse
• Madala profiiliga MD2 disain, mis sobib kompaktsete 1U ja 2U arhitektuuridega

Tehnilised andmed

Parameeter	Kirjeldus
Protsessor	LSISAS2108 RAID-on-Chip (ROC) 800MHz PowerPC®
Esitus	Kuni 6 Gbps pordi kohta
Liidesed	Kaheksa sisemist SATA + SAS porti Kaks sisemist liidest SFF-8087
Mälu	Vahemälu – 512MB DDRII (800MHz)
Toetatud seadmete arv	kuni 32 SATA ja/või SAS kettaseadet
Toetatud RAID tasemed	RAID – tase 0, 1, 5 ja 6 Laiendatud RAID 10, 50 ja 60
Hostikontrolleri liides	X8 PCI Express v2.0
Vormitegur	Madala profiiliga MD2-vorming (167,64 mm x 64,42 mm)
Funktsionaalsus	Avariitoiteallikas (valikuline, otseühendus) Automaatne jätkamine pärast uuendamist Automaatne jätkamine pärast taastumist Interneti-võimsuse laiendamine (OCE) Veebipõhine RAID-taseme migratsioon (RLM) SafeStore andmete krüpteerimissüsteem Andmete kohese kustutamise funktsioon SSD tugi koos SSD Guard™ tehnoloogiaga Globaalsed ja spetsiaalsed varukoopiad, hädaolukorra kuumad varukoopiad koos andmete taastamisega Automaatne taastamine Struktuuriline terviklikkus kuuma ooterežiimi jaoks SATA avarii-kuumvaru SAS-massiivide jaoks Mitme kanaliga tugistruktuur ühe kontrolleri jaoks (tõrkesiirde) Koormuse jaotus Põhjalik RAID-haldustarkvara

Kallid kliendid.
Pange tähele, et sellel saidil postitatud kaupade viiteteave ei ole pakkumine, seadmete saadavust ja maksumust tuleks kontrollida NAG LLC juhtidega, kes aitavad teid hea meelega seadmete valimisel ja tellimuse esitamisel. .

Tootja jätab endale õiguse muuta välimust, tehnilisi andmeid ja varustust ette teatamata.

Umbes kaks aastat on möödunud 9260-seeria kontrollerite väljakuulutamisest, välja arvatud mudelid, millel on eesliite “CV”. Selle aja jooksul on meie IT-ajakirjanduse kolleegid interneti venekeelses osas avaldanud mitmeid selle sarja eeliseid kirjeldavaid arvustusi ning tehtud on palju teste. Et mitte korrata kogu kolleegide teed, otsustasime uuendatud seeria kontrollerites avaldada lühendi “CV” tähenduse. Seetõttu viisime testid läbi, et selgitada välja turul juba tuttavate ja uuendatud “CV” märgistusega kontrollerite erinevus. Loomulikult peame veel läbima samad sammud, mida meie kolleegid, nimelt eemaldama RAID-tasemete testide tulemused. Kuid loodame, et meie lugejad hindavad kontrolleri vahemälukaadiga töötamise tulemuste võrdlevat analüüsi. Aga kõigepealt asjad kõigepealt.

Kontrolleri spetsifikatsioonid

Alustuseks vaatame kontrolleri riistvara, selle kõige olulised omadused ja võimalused, funktsionaalsus, mida see "pardal" kannab ja mida pakub lisatarkvara.

Peamised riist- ja tarkvara omadused on toodud tabelis

LSI MegaRAID SAS 9260CV-8i
Lahendus	Kaheksa pordiga sisemised SATA + SAS kontrollerid intensiivsete sisend-/väljundrakenduste jaoks. Lai ribalaius, SAS-, SATA- või SSD-ühenduvus. CacheVaulti tehnoloogiaga väiksemad hooldus- ja kogukulud
Mõõtmed (redigeeri)	Madala profiiliga MD2-vorming (6,6 "X 2,536")
Ühendused	Kaks sisemist Mini-SAS SFF-8087 pistikut
Seadme tugi	Kuni 128 SAS- ja/või SATA-kõvaketast ja pooljuhtketast
Põhiprotsessori siini tüüp	PCI Express x8 versioon 2.0
Baudi kiirus	Kuni 6 Gbps (pordi kohta)
SAS kontrolleri I / O protsessor	LSISAS2108 koos RAID-ga kiibil (ROC)
Vahemälu suurus	512 MB DDRII SDRAM
Vahemälu kaitse	MegaRAID CacheVault Flashi vahemälu kaitse
RAID-i andmekaitse põhifunktsioonid	RAID – tasemed 0, 1, 5 ja 6 RAID-i laiendamine 10, 50 ja 60-ni Interneti-võimsuse laiendamine (OCE)) Veebipõhine RAID-taseme migratsioon (RLM) Automaatne jätkamine pärast voolukatkestust massiivi uuendamise või ümberehitamise tõttu (RLM) Mitme kanaliga tugistruktuur ühe kontrolleri jaoks (tõrkesiirde) Koormuse jaotus Kuni 1 MB andmeribade segmendi konfiguratsioon Selle tagamiseks kiire lähtestamine kiire seadistamine massiivi Andmete järjepidevuse kontroll Regulaarne kontroll – meedia skaneerimine ja taastamine Toetab 64 loogilist draivi Toetab kuni 64 TB loogilise ühiku (LUN) kohta Plaadi konfiguratsiooni (COD) DDF-ühilduv S.M.A.R.T tugi Jagatud ja jagatud kuum varu koos taastamisfunktsiooniga
RAID-i haldus	MegaRAID halduspakett MegaRAID salvestushaldur MegaCLI (käsurea liides) WebBIOS
Valikuline SSD optimeerimine	MegaRAID CacheCade'i tarkvara suurendab I/O jõudlust, kasutades vahemäluna pooljuhtketast MegaRAID Fast Path tarkvara pakub SSD massiividele kuni 150 000 IOPS-i

Kontroller 9260CV-8i kuulub Value Line seeriasse (saadaolevate lahenduste seeria). See mudel erineb kallimatest Feature Line kontrolleritest selle poolest, et kontrolleri pardal on CacheVault (NAND Flash mälu) ja tavaliste liitium-ioonakude (BBU) asemel kasutatakse superkondensaatoreid. Erinevalt Entry seeria seadmetest kasutab 9260CV-8i võimsamat LSISAS2108 800 MHz protsessorit PowerPC arhitektuuriga.

Toetatud RAID-tasemete tüübid ei ole muutunud. Deklareeritakse samad tuttavad RAID-tüübid ja nende modifikatsioonid: 0, 00, 1, 10, 5, 50, 6 ja 60.

Nagu eespool mainisime, on superkondensaatorid asendanud tavalise BBU varuaku ja muutunud uue vahemälukaitse (Cache Vault) osaks. Cache Vaulti tööpõhimõte on peaaegu identne BBU kasutamisega. Superkondensaator hoiab vahemälu toidet. Kuid kui klassikalise liitiumioonelementidega BBU puhul salvestatakse kontrolleri RAM-is olevat teavet umbes 72 tundi, pärast mida andmed kaovad, siis superkondensaator võimaldab lisaks nende hoidmisele vahemälus salvestada. teave vahemälust kontrolleril asuvasse NAND-välkmoodulisse. Kui toide taastub, kirjutatakse NAND-i teave uuesti kontrolleri vahemällu. Vastavalt LSI-le (LSI MegaRaid CacheVault Technology) saab NAND-is teavet säilitada umbes kolm aastat.

Tarkvara

Kõige mugavam viis kontrolleri haldamiseks ja konfigureerimiseks on MegaRAID Storage Manager. Samuti on olemas nn WebBIOS - kontrolleri BIOS, mida kutsutakse serveri alglaadimise ajal initsialiseerimisel, samuti käsurida(CLI).

Mõne raha eest saab kontrolleri funktsioone oluliselt laiendada. V lisafunktsioonid sisaldab järgmisi patenteeritud LSI tehnoloogiaid.

MegaRAID FastPath

Võimaldab optimeerida kontrolleriga ühendatud SSD-draivide jõudlust ja suurendada tehingurakenduste sisend-/väljundtoimingute arvu. LSI väidab, et MegaRAID FastPathiga paraneb jõudlus kolm korda kuni 150 000 IOPS-i.

MegaRAID CacheCade

Funktsioon, mille abil SSD-d kasutatakse vahemäluna kõvaketaste massiivi jaoks, mis võib parandada veebipõhiste rakenduste, andmebaaside ja reaalajas tehingute töötlemise (OLTP) jõudlust umbes 50 korda

MegaRAIDi taastamine

Snapshot tehnoloogiat kasutades võimaldab see funktsioon luua plokitasemel süsteemipilte. Võimalik on taastada nii üksikuid kaustu ja faile kui ka kogu süsteemi varaseid olekuid.

MegaRAID SafeStore

Koos draividesse sisseehitatud isekrüpteerivate draivide (SED) krüpteerimissüsteemiga tagab see kõrgetasemelise turvalisuse volitamata juurdepääsu ja andmete muutmise katsete eest.

Loetletud funktsioonide aktiveerimiseks on kaks võimalust. Esimene on riistvaravõtme kasutamine, see tähendab otse kontrollerile installitud mikrolülitus. Teine on sisend tarkvara võti RAIDwebi konsooli või otse operatsioonisüsteemi installitud MegaRAID Storage Manager lisandmooduli kaudu. Valikud on tulemuse poolest samaväärsed ning kasutaja saab ise valida endale mugavaima viisi funktsioonide aktiveerimiseks.

Testimismetoodika

Meie metoodika põhineb meie enda aastatepikkusel kogemusel serveritarkvaraga. Kuid nagu tavaliselt, on teatud subjektiivsus. Seetõttu oleme valmis koos lugejatega metoodikat lihvima. Jätke oma soovid artikli lõppu.

I/O alamsüsteemi hindamiseks kasutasime Windows 2008 R2 platvormi ja IOMeteri utiliidi versiooni 2006.07.27.

Testimisel kasutasime Asustek RS720-E6 serverit. Konfiguratsioon on näidatud allolevas tabelis.

Asustek RS720-E6 testserveri konfiguratsioon
Komponent	Tehnilised andmed
Emaplaat	ASUS Z8PE-D18
Mikroprotsessor	2 × Intel Xeon E5620 (Westmere-EP), 2,40 GHz, 12 MB vahemälu
RAM	12 х Samsung DIMM DDR3-1333 4 GB PC3-10600 ECC Registreeritud M393B5273BH1-CH9
Kõvakettad	7 х Hitachi Ultrastar 15K600 SAS-2.0 600 GB 15000 p/min 64 MB HUS156060VLS600
Pooljuhtketas	Intel SSD 510 250 GB

Määrasime operatsioonisüsteemi jaoks ühe seitsmest kettast. Meie kasutatav serverikorpus toetab 12 draivi, kuid kuna selle tagaplaat ei sisalda laiendajat ja kontroller on ühendatud tavaliste 7-pin SATA kaablitega, kasutasime ainult 7 draivi. Üht jalajälge kasutasime ka SSD jaoks CacheCade'i all.

Testimiseks kasutasime IOmeteris valmis malle, nimelt WebServer, DataBase, FileServer, WorkStation. Kasutasime ka järjestikuseid ja juhuslikke lugemis-/kirjutusmalle erineva suurusega andmeplokkidega - alates 512 baidist kuni 1 MB, samm on kaks korda suurem kui eelmine plokk. Käsujärjekorra sügavus valiti võrdseks 30-ga, mis võimaldas ketta alamsüsteemi laadida. Suured käsujärjekorra sügavused on tüüpilised ettevõtte keskkondadele, kus ketta alamsüsteem on suure koormuse all. See koormus võib olla virtuaalsed masinad ja terminaliserverid. Nagu näete meie platvormi omadustest, on see mõeldud just ettevõtetele. Empiiriliselt selgus, et 30 meeskonda on alumine piir, millest algab ketta alamsüsteemi suurenenud koormus. Testiti kõiki kontrolleri toetatud RAID tasemeid ja nende modifikatsioone, vahemälu kaadiga ja ilma: 0, 00, 1, 10, 5, 50, 6. Ainsaks erandiks oli tase 60, kuna laiendaja puudumine ei võimaldanud installimist kaheksa ketast.

Esimeses etapis testiti 14 konfiguratsiooni I / O jõudlust. Nimekiri on esitatud tabelis.

Testige RAID-i konfiguratsioone
RAID-00	4 plaati
RAID-00 + CacheCade	4 plaati
RAID-0	5 plaati
RAID-0 + CacheCade	5 plaati
RAID-1R	4 plaati
RAID-1 + CacheCade	4 plaati
RAID-5	5 plaati
RAID-5 + vahemälukaad	5 plaati
RAID-6	5 plaati
RAID-6 + CacheCade	5 plaati
RAID-10	4 plaati
RAID-10 + CacheCade	4 plaati
RAID-50	6 plaati
RAID-50 + CacheCade	6 plaati

Nelja draivi RAID-1 sarnaneb RAID10-ga, mida testid kinnitavad.

Teises etapis tegime virtuaalmasinatega b mitmeid mõõtmisi, mille jaoks juurutasime Hyper-V rolli ja käivitasime korraga 4 virtuaalmasinat Windows 7-ga. Iga virtuaalmasin vastas ühele IOmeter mustrile: näiteks kaks veebiserverit , ettevõtte (sisemine) ja välised, serveri andmebaasid ja failiserver. Seega on võimalik jälgida seadme tööd reaalses stsenaariumis. Selle testi toimimist otsustati kontrollida praktikas kõige populaarsema massiivikonfiguratsiooniga - RAID5. CacheCade osales.

Testi tulemused

Kõigi diagrammide üksikasjalikud arvud leiate aadressilt.

Andmebaasi mall ilma CacheCadeta (CC)

Failiserveri mall ilma vahemälukaartita (CC)

Tööjaama mall ilma CacheCadeta (CC)

Veebiserveri mall ilma CacheCade'i (CC) kasutamata

Esimesel kolmel graafikul võtavad juhtivad positsioonid RAID-0 ja RAID-50. RAID-50 ületab RAID-10. WebServeri malliga töötulemuste graafikul on RAID-50 juba juhtpositsioonil ja kõik teised järgivad seda. RAID-50 liidritest lahkumise põhjus ketaste arvus - üks rohkem kui teistel RAID-tasemetel, välja arvatud RAID-6. Teiseks loetakse veebimallis andmeplokke ainult, kuigi lugemine on suvaline. RAID-6 kõigis mallides, välja arvatud WebServer, on üldiselt keeruline, kuna kontroller peab arvutama kontrollsumma kahe ketta jaoks.

Vaatleme samu malle ainult CacheCade'i abil:

Test on kavandatud näitama jõudluse suurenemist või selle puudumist I / O toimingutes.

CacheCade'i (CC) kasutav andmebaasi mall

CacheCade'i (CC) kasutav failiserveri mall

CacheCade'i (CC) kasutav tööjaama mall

CacheCade'i (CC) kasutav veebiserveri mall

Tulemuste võrdlemisel võib märkida, et graafikud on peaaegu identsed, kuid teatud tüüpi RAID-massiivide operatsioonide arvu mõningane tõus on siiski olemas, kuid see on nii väike, et seda võib peaaegu kõigi tulemuste puhul tähelepanuta jätta. .

Samuti väärib märkimist, et mõne RAID-taseme puhul olid tulemused CacheCade'iga, ehkki ebaoluliselt, väiksemad kui ilma selleta. See on eriti ilmne FileServeri malli puhul RAID tasemetel 00, 5, 6 ja 10. Vähenemist oli kõige vähem näha WebServeri mallis – ainult RAID5 puhul oli tulemus märgatavalt madalam kui ilma vahemälukaartita. Millega seda langust täpselt seostada saab, on raske öelda. Võib eeldada, et selle põhjuseks on 20% malli seadetes määratud kirjutamistoimingutest.

Nüüd vaatame, kuidas täiendav vahemälu vormis on SSD ketas suurendab järjestikuse lugemise ja kirjutamise kiirust. On täiesti võimalik, et see võib tunduda üleliigne, kuna RAID-massiivide kiirusomadused on vähemalt võrreldavad üksikute SSD-ketaste omadega. Olgu kuidas on, eks testid näitavad.

Järjestikune lugemine, megabaiti sekundis, ilma CacheCade'i kasutamata

Graafik näitab, et esimesel kohal on RAID 0, mis on loogiline, kuna lugemine toimub paralleelselt mitmelt kettalt, 5 kettal ulatub kiirus tipptasemel 930 megabaiti sekundis. Sellele järgneb peaaegu kolm praktiliselt samal tasemel massiivi: RAID5, RAID00 ja RAID50, mis andsid 16 KB plokkidele allavoolu. RAID1 ja RAID10 näitavad identseid tulemusi, kuna, nagu eespool mainitud, on need sisuliselt identsed ja paljastavad nende potentsiaali selles testis 512 KB plokkidel. RAID6 näitab ühtlast tulemust alates 4KB plokkidest.

Järjestikune lugemine, megabaiti sekundis, kasutades CacheCade'i

Variant, milles Cache Cade'i kasutatakse, annab peaaegu identsed tulemused, ainsa erinevusega, et kiiruse langus 16 KB plokkidel RAID50 puhul on dramaatilisem. On teada, et lugemiskiirus sõltub triibu suurusest - külgnevast kettaplokkide jadast. Võimalik, et seda tõrget mõjutas selle suurus, mis vaikimisi kontrollerite jaoks on seatud 64 KB-le ja mis jäi kõigi testide ajal muutumatuks. Võimalik, et kukkumise põhjuseks võib olla kontrolleri püsivara, mis töötab selle plokiga sellel RAID-tasemel. Püüame LSI inseneridelt välja selgitada, mis on kontrolleri sellise käitumise põhjus.

Järjestikune kirjutamine, megabaiti sekundis, ilma CacheCade'i kasutamata

Kirjutamisel suureneb ketaste koormus vastavalt, kirjutamiskiirus on lugemisega võrreldes väiksem. Tulemused on stabiilsemad – selliseid tõrkeid nagu lugemisel pole. Salvestatud andmete ploki suurenemisega kuni 4-16 kbaiti suureneb kirjutamiskiirus, siis see praktiliselt ei muutu.

Järjestikune kirjutamine, megabaiti sekundis, kasutades CacheCade'i

Jällegi on tulemused väga sarnased. Mõne selle testi ploki puhul oli erinevus sõna otseses mõttes 100 KB / s ja mitte CacheCade'i kasuks. Kuid selle erinevuse võib jällegi tähelepanuta jätta. Ainsad RAID-tasemed, mis vahemälust on kasu saanud, on RAID1 ja RAID5. Kirjutamiskiirus RAID1 puhul suurenes 2 kB plokkide puhul 100 MB / s ja RAID5 puhul 50 MB / s 8 kB plokkide puhul.

Juhuslik lugemine, megabaiti sekundis, ilma CacheCade'i kasutamata

Juhuslik lugemine ei ole tugev, kuid siiski jagas RAID-massiivid vastavalt saadud tulemustele kolme erinevasse rühma. See on märgatav suurtel plokkidel. Esimeses rühmas on RAID1 ja RAID10, teises rühmas RAID0 ja RAID00 ning kolmandas rühmas RAID5, RAID50 ja RAID6. Lugemise ajal ei kehti massiividele kirjutamise puhul piirangud – kontrollsumma mahaarvamine (RAID5, 50 ja 6) ning info dubleerimine (RAID1 ja RAID10). Siin on liidrid RAID1 ja RAID10, kuna neil on teiste RAID-tasemetega võrreldes vähem kettaid.

Juhuslik lugemine, megabaiti sekundis, kasutades CacheCade'i

Graafik sarnaneb eelmisele, ainsa erinevusega, et Cache Cade tehnoloogia suurendas veidi töökiirust 256 KB plokkidega ja 512 KB RAID1 ja RAID10 puhul.

Juhuslik kirjutamine, megabaiti sekundis, ilma CacheCade'i kasutamata

Kirje teeb oma kohandused. Võrreldes eelmiste graafikutega langes kiirus umbes 50 MB / s. Lisaks sellele, et pead on sunnitud andmete otsimisel kaootiliselt üle ketta "jooksma", viivituste sissetoomisega, avaldavad mõju ka RAID-massiivide parameetrid, mis tagavad nende töökindluse (kontrollsummad ja dubleerimine).

Juhuslik kirjutamine, megabaiti sekundis, kasutades CacheCade'i

Jällegi on erinevus minimaalne. Juhuslike kirjutamismustrite korral püüab SSD vahemälu ketta alamsüsteemi jõudlust suurendada, kuid see satub raskustesse. Vaatamata SSD suurele jõudlusele juhusliku kirjutamise korral sõltub kõik täiendavate kontrollsummade (RAID5, 50 ja 6), teabe dubleerimisest (RAID1, 10) ja ketaste arvust (RAID0, 00) arvutamisest - SSD-st pole abi. nende üldkulude täitmine.

Nüüd pöördume I / O toimingute arvu mõõtmise tulemuste poole.

Järjestikune lugemine, toimingud sekundis, ilma CacheCade'i kasutamata

Järjestikused lugemised, toimingud sekundis, kasutades CacheCade'i

Järjestikune kirjutamine, toimingud sekundis, CacheCade puudub

Järjestikune kirjutamine, toimingud sekundis, kasutades CacheCade'i

Graafikud näitavad, et CacheCade vallandab oma täieliku potentsiaali järjestikuste I/O-toimingutega töötamisel. CacheCade'iga ja ilma CacheCade'ita tehtud testide erinevus mõne andmeploki puhul on üle 100 000 toimingu sekundis. Näiteks RAID5 puhul, kui see on loetud, on see 275 000 IOPS koos CacheCade'iga võrreldes 167 000 IOPS ilma vahemäluta. Kuid see ei kehti kõigi RAID-tasemete kohta, näiteks RAID0, RAID10, RAID6 puhul võite märgata erinevust, mitte CacheCade'i kasuks. Miks see juhtub, on meil raske vastata. Esitame küsimuse LSI spetsialistidele ja pärast vastuse saamist lisame artiklisse täpsustused.

Juhuslik lugemine, toimingud sekundis, ilma CacheCade'i kasutamata

Juhuslik lugemine, toimingud sekundis, kasutades CacheCade'i

Juhuslik kirjutamine, toimingud sekundis, ilma CacheCade'i kasutamata

Juhuslik kirjutamine, toimingud sekundis, kasutades CacheCade'i

CacheCade'i kasutamine ei too kasu meelevaldsetele toimingutele.

Virtuaalmasina testid

Tulemused ühe virtuaalmasina kohta

Tulemused nelja samaaegse töötamise kohta virtuaalsed masinad.

Üldiselt kuulub meie idee virtuaalmasinate testimiseks kategooriasse "miks mitte proovida?" Püüdsime vaadata kontrolleri tööd praktilistes tingimustes, "võitluse" lähedal.

Meid ei üllatanud virtuaalmasina testi tulemused. Ainus erinevus, mis mulle silma jäi, oli veidi paremad tulemused valmismallide (DataBase, FileServer ja WebSer) osas. Võib-olla peitub põhjus ketta alamsüsteemiga virtuaalmasina töö iseärasustes. Kui töötate otse ketta alamsüsteemiga, anti jaotamata massiiv (Raw) IOmeteri testimise utiliidile. Virtuaalmasinaga töötamise korral vormindati esmalt massiiv (klastri suurus 4 KB), seejärel eraldati igale virtuaalmasinale bassein, luues 100 GB * .VHD faili, mis toimis virtuaalmasina kettana. . Võib arvata, et see võimaldas kuidagi standardmallides tulemusi suurendada.

Nelja virtuaalmasina samaaegsel töötamisel langesid tulemused aga ootuspäraselt umbes neli korda. Virtuaalsete masinate arvu valisime põhjusega – VmWare ja Microsofti töötajate soovitustesse ilmus neli virtuaalmasinat.

Järeldus

Testitulemuste järgi olime veendunud, et CacheCade tehnoloogia töötab, mõningate reservatsioonidega, kuid täidab oma funktsioone. Saadud testitulemused on pisut kõrgemad kui need, mis on võrgus kontrolleri 9260-8i jaoks. See ei ole seotud meie saadud kontrolleri eksemplari eripäraga, kuna see ei erine oma vastaspoolest millegi muu kui Cache Vaulti poolest - ei mälu kiiruse, protsessori omaduste ega muude parameetrite poolest. Pigem mängisid rolli meie kasutatud produktiivsed komponendid: uus platvorm, kiired kettad(15 000 p/min) SAS2 liidesega ja loomulikult CacheCade funktsiooniga, kuigi kontroller annab häid tulemusi ka ilma SSD abita.

Professionaalsed ja poolprofessionaalsed RAID-kontrollerid on pärast SCSI üleminekut jadasiinidele dramaatiliselt muutunud. Paralleelne SCSI-liides tagab kuni 320 MB / s ribalaiuse, mis jagatakse kõigi siiniga ühendatud seadmete vahel kalli ja kapriisse kaabli abil. Serial Attached SCSI (SAS) toetab seevastu kiirust 300 MB / s pordi kohta, mitme lingiga või ühe lingiga kaableid, üleliigseid linke, väliseid ja siseseadmed... Kontrollerid ühilduvad ka SATA-liidesega, st kasutada saab nii mahukaid SATA-draive kui ka suure jõudlusega SAS-kõvakettaid. Lõpuks on üleminek PCI-X-lt PCI Expressile täies hoos. Usume, et on aeg vaadata üle algtaseme serverite neli RAID-kontrollerit.

Paljud kasutajad mõtlevad endiselt, kas osta eraldi RAID-kontroller, arvestades võimsaid integreeritud SATA-lahendusi, nagu Intel ICH9R, mida leidub paljudel tipptasemel emaplaatidel, nagu Asus P5K-WS (P35 kiibistik koos PCI-X-ga) või P5K64-WS ( neli PCI Expressi pesa). Kuna tootjad varustavad oma tippmudeleid kvaliteetsete pingeregulaatorite ja paremate komponentidega, on kõrgekvaliteedilise lauaarvuti emaplaadi ja madala hinnaga serveritoote kvaliteedierinevus vaid funktsioonide komplektis. Kui sellisel emaplaadil on kuus SATA / 300 porti, täiustatud RAID-haldus ja kahe- või neljatuumaline protsessor, mis käsitleb RAID 5 koondamisteavet, siis miks osta kallist välist RAID-kontrollerit?

Need integreeritud lahendused töötavad tõenäoliselt hästi väikese töörühma serveri jaoks, kus massiiv on vajalik projekti andmete, kasutajateabe ja rakenduste salvestamiseks, kuid koormuse kasvades ilmnevad piirangud väga kiiresti. Kui vajate keerukamaid RAID-tasemeid, näiteks RAID 50 või 60, pole sisseehitatud lahendustest suurt kasu. Või näiteks kui teil on ootamatult vaja ühendada rohkem kui kuus kõvaketast, peate lülituma teisele kontrollerile. Ja kui teil on vaja massiivi käitada välises riistvaras või soovite saada kõiki kõvakettahaldusfunktsioone, on ainsad võimalused SAS, pärand-SCSI-lahendused või muud tarnija patenteeritud tehnoloogiad.

Kindlasti ei soovita me tootjate patenteeritud tehnoloogiaid, mis piiravad kontrolleri ja tarvikute valikut. Kogu vajalik teave Serial Attached SCSI kohta on toodud artiklis SAS-i kõvaketta ja kontrolleri võrdlusnäitajad: SCSI-päevad on nummerdatud, sealhulgas liidese osad, kaablid, laiendusvõimalused, tarvikud, kõvakettad, hostiadapterid jne. Uusima põlvkonna SAS-i kõvakettad pakuvad palju paremat jõudlust kui SATA mudelid, kuid SATA-ühilduvus ja paindlikkus on hea põhjus kasutada süsteemis ühtset RAID-kontrollerit.

Kas oskate öelda? Ülemine pistik on SATA ja alumine kuulub Seagate Savvio SAS draivile.

SAS- ja SATA-ühendused on täisdupleksed, punkt-punkti kommutatsiooniga, seega pole enam vaja igale seadmele ID-d määrata ega siini katkestada. Ühenduse andmeid saab edastada ja vastu võtta samaaegselt. SAS ja SATA on kuumühendatavad. Paralleelsete protokollide, nagu Ultra320 SCSI, kiirendamine nõudis kas siini laiendamist, mille tulemuseks oli rohkem juhtmeid, või suuremat taktsagedust, kuid signaali latentsusprobleemid esinesid. Ja punkt-punkti jadaühendusi saab lihtsalt jagada. Tegelikult kasutatakse SAS-is seda põhimõtet just siis, kui väliste lisaseadmete ühendamiseks kombineeritakse mitu SAS-i ühendust.

SAS-il ja SATA-l on ainult üks mehaaniline erinevus: mõlemad liidesed kasutavad andmete ja toite jaoks sama paigutust, kuid SATA-l on kaks füüsiliselt eraldi pistikut. SAS-i puhul on ühendatud mõlemad pistikud, st saate ühendada SATA-kõvaketta SAS-kontrolleriga, kuid te ei saa ühendada SAS-draivi SATA-kontrolleriga SATA-pistiku kaudu (SFF 8482). SATA-kõvaketaste kasutamine SAS-kontrolleris on võimalik tänu sellele, et Serial ATA protokoll on vähem keeruline ja edastamise ajal lihtsalt tunnelitakse SAS-i. Tänu laiadele ühtsetele SAS-pistikutele on füüsiline ühendus väga töökindel, mistõttu ei saa pistikud kogemata välja kukkuda. Kahe pistiku väikese erinevuse peamiseks põhjuseks on SAS-i laiendatud funktsioonide komplekt, mida te SATA-kontrolleritest ei leia: SAS toetab kahepordilisi ühendusi, pakkudes üleliigseid kõvakettaühendusi (vajalik valik tipptasemel salvestusruumi jaoks) ja toetab salvestusseadmete laiendamiseks niinimetatud laiendajaid (laiendeid), nagu võrgulüliti töötab mitme kliendiga.

Toimivuse osas on kahe liidese vahel vähe erinevusi. Serial ATA 2.5 pakub maksimaalset läbilaskevõimet 3 Gb / s pordi kohta 8/10-bitise kodeeringuga, andes andmeedastuseks 2,4 Gb / s või 300 MB / s pordi kohta. Sama kehtib ka SAS-i kohta, kuigi plaanid sisaldavad 6 ja 12 Gb / s liideseid, mis annavad 600 ja 1200 MB / s ribalaiuse pordi kohta.

Vasakul SAS, paremal SATA.

SAS-portide (tavaliselt neli) rühmitamiseks kasutatakse Mini SAS 4i pistikut (SFF-8087).

Winchesteri suundumused: 2,5-tolliste mudelite algus

Peamine põhjus, miks 3,5-tollised draivid jätkuvalt professionaalsel areenil domineerivad, on füüsilised mõõtmed, mis sobivad ideaalselt laiade SCSI-kaablitega. Väiksem 2,5-tolline kujutegur on aga palju atraktiivsem, kuna see ühendab spindli suured kiirused väiksema pingega. komponentideks tänu väiksemale pöörlevate plaatide läbimõõt. Aga keeruline SCSI liidesed ja ei suutnud tungida 2,5 "maailma. SAS-i liides muutis olukorda: SFF 8484 pistik võimaldab ühendada 2,5" või 3,5 "draive SAS- või SATA-protokollide kaudu. 2,5" vormitegur on tootliku salvestamise jaoks atraktiivsem, kuna saate suurendada draivide tihedust, suurendades läbilaskevõimet ja I / O toiminguid sekundis. Samas tarbivad 2,5-tollised ajamid oluliselt vähem energiat kui 3,5-tollised mudelid. Voolutarbimine on muutumas tõsiseks probleemiks professionaalsetes keskkondades ja andmekeskustes, kus kasutatakse kümneid, sadu või isegi tuhandeid kõvakettaid ning need nõuavad lisaks voolule ka jahutust, mis nõuab ka palju energiat. Siit on üsna selge, et 2,5-tollise kujuteguri edasiviiv jõud on hind.

Seagate'i Savvio sari oli esimene äriliselt edukas 2,5-tolline ettevõtte draiv. Savvio 10K.2 asendab esimesed 10K.1 mudelid ja Savvio 15K.1 draivid on ühed parima jõudlusega SAS-i mudelid turul. et saada kaheksa Savvio 15K.1 kõvakettad õigel ajal, seega valisime kaheksa Savvio 10K.2 mudelit. Tänaseks on saadaval 73 GB ja 146 GB valikud. Valisime väiksema suuruse, et saaksime testida mõistliku aja jooksul. Draivid on varustatud 16 MB vahemälu. kasutage ühte 2,5-tollist plaati ja 3Gb/s SAS-liidest. Sarnaselt teistele ettevõtetele mõeldud draividele on neil viieaastane garantii.

Kuidas oleks 3,5" mudelitega?

Need ei sure, kuid 3,5-tollised SAS-draivid eemaldatakse ettevõtete suure jõudlusega sektorist, andes teed 2,5-tollisele vormiteguriga mudelitele. Arvestades suurt võimsust, jäävad 7200 p/min SATA mudelid parimaks kompromissiks jõudluse ja võimsuse vahel, need on juba jõudnud võimsuseni 1 TB per HDD samas kui SAS ja SCSI mudelid kiirusel 10 000 p/min hoiavad endiselt 300 GB juures. Ettevõtete salvestusvajaduste rahuldamiseks pakuvad kõik suuremad kõvaketaste tootjad ööpäevaringselt valideeritud SATA-draive viieaastase garantiiga. Heade näidete hulka kuuluvad Seagate Barracuda ES, Hitachi UltraStar A7K1000 või E7K500 ja Western Digital RAID Edition (RE).

Püsivara: 5.2.0 järg 12415.

Esimene RAID-kontroller meie testimisel on Adaptec RAID 3805. See ettevõte teeb vahet algtaseme toodetel ja jõudluslahendustel, kuid selle mudeli nummerdamine on mõneti iseenesestmõistetav. Iga toode, mis algab numbriga "3", nagu antud juhul, on ühtne SAS / SATA mudel, mille ribalaius on 3 Gb / s pordi kohta. Teine number näitab saadaolevat portide arvu, st neli RAID 3405, kaheksa RAID 3805 või 16 RAID 31605 puhul. Kui draivide arvu ees on "0", toetab kontroller väliseid lisaseadmeid. Viimane number võib olla "0" või "5", kus "0" tähistab RAID-i hosti tuge ja "5" RAID 5 ja RAID 6 riistvaralist kiirendust. Kõik ühendatud kontrollerid kasutavad PCI Expressi, seega PCI-X mudelid jääda minevikku. Muide, ei tasu segi ajada RAID 3805 ja RAID 3085, kus viimane on kiirema IOP protsessoriga väline kaart.

RAID 3805 on kaasaegne mudel, millel on kaheksa SAS-porti ja riistvaraline RAID-kiirendus PCI Expressi liidese jaoks. Toode on positsioneeritud alg-/kesktasemele ning seda saab kasutada paljudes operatsioonisüsteemides, sealhulgas kõigis Windowsi versioonides alates Windows 2000-st, samuti Red Hat'ist ja SuSe Linuxist, Novell Netware'ist, SCO Open Serverist, Sun Solarisest , FreeBSD, UnixWare ja VMware ESX Server ... XOR-operatsioonide arvutamise kontroller kasutab Inteli protsessor 80333 sagedusel 500 MHz ja varustatud 128 MB DDR2 mäluga koos ECC-ga. Madala profiiliga vormiteguri ja kahe SFF 8487 pistikuga, millest igaüks pakub neli porti ühe füüsilise ühendusega, saab RAID 3805 installida kompaktsetesse 1U serveritesse, millel on x4 PCI Expressi pesa.

Adaptec toetab RAID-režiime 0, 1, 1E (sarnane RAID 10-ga), 5, 5EE (koos kuuma varuga), 6, 10, 50, 60 ja JBOD, andes administraatoritele teatud paindlikkust. Funktsioonide osas on nimekiri pikk, sealhulgas kõik tavalised RAID-i funktsioonid - võrgumahu suurendamine, RAID-taseme migratsioon, kiire / taustal lähtestamine, natiivse käsujärjekorra (NCQ) tugi, erinevad režiimid varu- / varuketaste (ülemaailmne / spetsiaalne / ühendatud), töö lisandmoodulitega SCSI-juurdepääsuga tõrketaluva korpuse (SAFTE) kaudu, spindli viivitatud pöörlemisaeg jne. Uudishimulike funktsioonide hulgas märgime ära nn "copyback hot spare", mis pärast ebaõnnestunud kõvaketta väljavahetamist muudab uue kõvaketta vanaks. Nii et te ei pea lisandmoodulis kettasilte muutma. Allolevas tabelis oleme võrrelnud kolme kontrolleri funktsioone.

Pakett sisaldab kontrollerit, madala profiiliga pesa katet, kiirpaigaldusjuhendit mitmes keeles, tarkvara CD-d ja kahte SFF 8487 ja SFF 8484 Mini SAS–SATA / SAS 4-pordilist kaablit. Mälus vahemällu salvestatud andmed pärast toitekadu . Ettevõte otsustas mitte müüa täiustatud andmekaitsepaketti (toetus RAID 6 ja lisafunktsioone) valikulise värskendusena. Kuid hetktõmmiste kaudu varundamine (hetktõmmise varundamine) on saadaval alles pärast registreerimisvõtme ostmist. RAID-kontrollerile antakse kolmeaastane garantii.

Avaldamise ajal oli Adaptec RAID 3805 hind 600 dollarit.

Suurendamiseks klõpsake pildil.

Atto toob turule kaks PCI Express RAID 5 SAS / SATA kontrollerit: R380, kahe välise pordiga, igaühel neli draivi, ja R348, ühe pordiga neljale. väline salvestusruum(SFF 8088) ja kaks porti kuni kaheksa sisemise kõvaketta (SFF 8087) toetamiseks. Siiski saate kasutada maksimaalselt kaheksat porti, sealhulgas sisemist ja välist. Atto veebisaidi andmetel on see funktsioon ainulaadne. Otsustasime testida mudelit R348, kuna see on paindlikum kui R380.

Esiteks puudused: see kontroller ei toeta RAID 6 ja sellel pole nii laia OS-i tuge kui Adapteci mudelitel. Sellel on ka kaheaastane garantii, kuigi Adaptec, ICP ja Ciprico / Raidcore annavad kolm aastat. Samuti teatati meile, et kontrolleri vaikesätted ei pruugi pakkuda optimaalset jõudlust, kuid kahjuks pärast seda, kui oleme testid lõpetanud. Funktsioon nimega "RGSSpeedRead" võimaldab ettelugemist RAID-massiividest, kuid see tuleb käsuliidese kaudu lubada. Selle funktsiooni lühikirjelduse leidsime juhendi viimastelt lehekülgedelt. Me ei jõudnud kõiki teste korrata, kuid pärast "RGSSpeedRead" sisselülitamist suureneb lugemiskiirus tõesti. Kahju, et Atto seda funktsiooni tehases ei lisanud. Või ei pühendanud ta jõudluse optimeerimise juhistele eraldi peatükki. R348-l on Java-liides, mida on lihtne kasutada, kuid mis ei paku palju võimalusi. Samuti ei saa me aru, miks peavad kasutajad enne millegi allalaadimist Attos registreeruma.

Nagu teisedki kontrollerid, on Express SAS R348 madala profiiliga PCI Expressi kaart, mis kasutab kaheksat PCIe rada. Kuid erinevalt Adapteci ja ICP-kaartidest on see varustatud 256 MB DDR2-mäluga, millel on ECC tugi. Lisaks kasutatakse võimsamat XScale IOP 348 protsessorit 800 MHz juures. See andis häid, kuigi mitte suurepäraseid I/O võrdlusaluseid.

Funktsionaalsuse poolest toetab Atto RAID-kontroller kõiki peamisi RAID-režiime: 0, 1, 10, 5, 50. See võib töötada JBOD-režiimis ja isegi RAID 4-ga, mis salvestab kogu koondamisteabe ühele kõvakettale. Kuid erinevalt RAID 3-st loob RAID 4 suuremaid triipplokke, mitte ühebaidiseid plokke nagu RAID 3, mis annab RAID 4-le jõudluse tõusu võrreldes RAID 3-ga. RAID 6 ja 60 tasemeid veel ei toetata, kuid Atto lubab, et need lisatakse varsti. Sama kehtib ka valikulise aku kohta, mis pole veel saadaval. OS toetatud Windows Server 2003, Windows 2000, Windows XP ja Windows Vista, Max OS X 10.4 ja kolm erinevat Linuxi distributsiooni, kuid Solaris, FreeBSD ja Netware on nimekirjast välja jäetud.

Suurendamiseks klõpsake pildil.
Suurendamiseks klõpsake pildil.

Püsivara versioon: 5.2.0 Build 12415.

See toode on tehniliselt identne Adaptec RAID 3805-ga, peamiselt seetõttu, et ICP Vortex kuulub Adapteci ettevõtete gruppi. Saadud näidis ei toetanud RAID 6 ja "copyback" funktsiooni, mis oli tingitud vananenud püsivarast. Värskendus lisas RAID 6 ja "copyback spare" toe. Adaptec RAID 3805 ja ICP 5085BL vahel on aga tõsine erinevus: ICP kasutab kiiremat protsessorit IOP333 sagedusel 800 MHz, Adaptec RAID 3805 aga 500 MHz. ICP kasutab 256 MB DDR2 ECC vahemälu, samas kui Adaptec on piiratud 128 MB-ga. Selle tulemusel saavutame parema jõudluse RAID 5 võrdlusalustes. Funktsioonide komplekt, tarkvara ja paketi sisu on identne Adapteci kontrolleriga.

Suurendamiseks klõpsake pildil.
Suurendamiseks klõpsake pildil.

Püsivara versioon: 3.0.0.

Meie esimene tutvustus Raidcore'i kontrolleritega toimus juba 2003. aastal ja see osutus üsna muljetavaldavaks: hostkontroller kasutab arhitektuuri nimega Fulcrum, mis võimaldab luua võimsaid RAID-kontrollereid, mis ei sõltu riistvaratasemest. Selle tulemusena oli Raidcore üks esimesi ettevõtteid, kes pakkus tugilahendusi RAID-massiivide jaotus mitme kontrolleri vahel... See sai võimalikuks tänu spetsiaalsele loogikale, mis töötab hostmasinas. Kuid on ka puudus - kõik koondamisteabe arvutused peavad tegema host-süsteemi keskprotsessorid, kuigi tänapäeval, kahe- ja neljatuumaliste protsessorite tulekuga, pole see enam nii terav probleem.

Raidcore’i kaasaegseid lahendusi propageerib ettevõte nimega Ciprico. RC5000 sarjas on neli erinevat mudelit: kaks madala profiiliga kaarti nelja ja kaheksa pordiga ning kaks täiskõrgust kaarti 12 ja 16 pordiga. Number "8" tähistab lihtsalt kaheksa pordi olemasolu, mudelid 5100 kasutavad PCI-X liidest ja 5200 - PCI Express x1 või x4. Ciprico on ainus müüja, kes pakub kontrollereid, mis võimaldavad teil luua suuri RAID-massive mitme (või isegi erinevate) Raidcore-kontrolleri vahel. Funktsioonide loend on täielikum kui Adaptec / ICP või Atto, sealhulgas ketta rändlus (kõvaketaste ülekandmine mis tahes kontrolleri mis tahes porti), ketaste paindlik paigutus asendamiseks / varudeks (eraldatud / globaalne / hajutatud), peegli jagamine , massiivi peitmine (massiivi peitmine) jne.

Raidcore ei toeta veel RAID 6 või RAID 60 topeltliigseid massiive, kuid toetab RAID 0, 1, 10, JBOD, 5, 50, 1n ja 10n. Draiverid on saadaval kõigi Windowsi, Red Hati, Suse ja Fedora Linuxi levinud versioonide jaoks. Novell Netware, Sun Solaris ja muud operatsioonisüsteemid ei ole toetatud. Cipricol on kolmeaastane garantii ning juhtimistarkvara on loogiline ja võimas. RC5252-8 jõudlus on hea, kuigi see sõltub palju hostsüsteemist. Meie puhul osutus heaks valikuks üks kahetuumaline Xeoni protsessor (Nocona tuum) sagedusel 3,6 GHz. Iga kahetuumaline Xeon 5200 (Woodcrest või Clovertown) annab aga veelgi parema jõudluse.

Suurendamiseks klõpsake pildil.

Tootja	Adaptec	Atto	ICP	Raidcore
Mudel	RAID 3805	ExpressSAS R348		RC5252-8
Sisemised pistikud	2x SFF 8087	2x SFF 8087	2x SFF 8087	2x SFF 8087
Välised pistikud	N/A	1x SFF 8088	N/A	N/A
SAS-i pordid kokku	8	8	8	8
Vahemälu	128 MB DDR2 ECC	256 MB DDR2 ECC	256 MB DDR2 ECC	Ei
Liides	PCI Express x4	PCI Express x8	PCI Express x4	PCI Express x4
XOR mootor	Intel 80333 500 MHz	IOP 348 800 MHz	Intel 80333 800 MHz	Programm
RAID-tasemete migreerimine	Jah		Jah	Jah
Interneti-võimsuse suurendamine	Jah	Jah	Jah	Jah
Mitu RAID-massiivi	Jah	Jah	Jah	Jah
Hilinenud spindli lahtikerimine	Jah		Jah	Jah
Paindlik tugi varu- / varu-kõvakettale	Jah	Jah	Jah	Jah
Automaatne tõrkevahetus	Jah		Jah
Aku varutoite saamiseks	Valikuline	Valikuline	Valikuline	Pole vaja, vahemälu pole
Fänn	Ei	Ei	Ei	Ei
OS-i tugi	Novell NetWare 6.5 SCO OpenServer UnixWare Sun Solaris 10x86 FreeBSD	Windows Vista, Server 2003, XP, 2000 Mac OS X (10.4.x) Linux (Fedora, Red Hat ja 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 10x86 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
muud	Kopeerimine	DVRAID	Kopeerimine	Kontrolleri ulatus
Garantii	3 aastat	2 aastat	3 aastat	3 aastat
Soovitatav jaehind	$575	$1 095	$650

Süsteemi riistvara
Protsessorid	2x Intel Xeon (Nocona tuum), 3,6 GHz, FSB800, 1 MB L2 vahemälu
Platvorm	Asus NCL-DS (Socket 604), Intel E7520 kiibistik, BIOS 1005
Mälu	Corsair CM72DD512AR-400 (DDR2-400 ECC, reg.), 2x 512 MB, CL3-3-3-10 latentsus
Süsteemi kõvaketas	Western Digital Caviar WD1200JB, 120 GB, 7200 p/min, 8 MB vahemälu, UltraATA / 100
Salvestuskontrollerid	Intel 82801EB UltraATA / 100 (ICH5) Lubage SATA 300TX4 Lubage FastTrak TX4310 Juht 2.06.1.310
Võrk	Broadcom BCM5721 sisseehitatud 1Gbps
Videokaart	Integreeritud ATI RageXL, 8 MB
Testid
Jõudluskatsed	Atto Diskmark
I / O jõudlus	IOmeter 2003.05.10 Failiserveri võrdlusalus Veebiserveri võrdlusalus Andmebaasi etalon Tööjaama võrdlusalus
Süsteemi tarkvara ja draiverid
OS	Microsoft Windows Server 2003 Enterprise Edition, hoolduspakett Service Pack 1
Platvormi draiver	Inteli kiibistiku installiutiliit 7.0.0.1025
Graafika draiver	Windowsi vaikegraafika draiver

Testi tulemused

RAID-i lähtestamise aeg

Kasutasime kaheksat Seagate Savvio 10K.2 draivi ja määrasime aja, mis kulus kontrolleritel RAID 5 või RAID 6 massiivi loomiseks.

Kontroller	RAID 5	RAID 6
	1 tund 12 minutit	1 tund 2 minutit
Atto	23 minutit	N/A
	57 minutit	57 minutit
	2 tundi 42 minutit

On täiesti arusaadav, et kõige kiiremateks osutusid kiireimate XOR protsessoritega kontrollerid. Kuid kõik kontrollerid toetavad tausta initsialiseerimist, mis aeglustab jõudlust, kuid võimaldab massiivi kohe kasutada.

Vähendatud RAID 6 ribalaius

Kõik neli kontrollerit on võimsad, pakkudes kõrget salvestusjõudlust ja rikkalikke funktsioone, et luua paindlikke, suure jõudlusega massiive keskklassi ja algtaseme... Kõigil kontrolleritel on kaheksa SAS-porti, kuid nendega saab ühendada ka SATA-kõvakettaid, sealhulgas kombineeritud SAS-i / SATA-suvandeid. SAS-i laiendajate (laiendi) abil saate ühendada suur kogus kõvakettad. Usume, et neli vaadatud kontrollerit sobivad kuni 12 kõvaketta ühendamiseks, kuna enamik mudeleid on mõeldud sisemistele kõvaketastele. Kui soovite ühendada väliseid tarvikuid, pöörake tähelepanu väliste Mini-SAS-portidega mudelitele.

Kontroller ICP 5085BL on väga lähedane Adaptec RAID 3805-le, kuid pakub paremat jõudlust kiirema XOR-protsessori ja kaks korda suurema vahemäluga. Hind on aga pisut kõrgem: Adaptec RAID 3805 puhul on soovitatav 650 $ 575 $ asemel. Mõlemad kaardid pakuvad muljetavaldavat funktsioonide komplekti ja kaasas on täielik tarkvarakomplekt, mis on viimastel aastatel palju paremaks muutunud. Ärgem unustagem, et Adaptec on professionaalsete salvestusseadmete turul üks tuntumaid tegijaid. Atto küsib oma kontrolleri eest 1095 dollarit ja selle hinna eest saate vähem RAID-funktsioone (välja arvatud RAID 4 tugi) ja peate siiski tegema täiendav kohandamine kontroller, et see kiiremini töötaks. See on okei, kuid vaikesätete korral on lugemist kiirendav funktsioon välja lülitatud. Kontroller töötab hästi alandatud RAID 5 massiiviga, kuna kirjutamisjõudlus ei halvene nagu teised tooted.

Raidcore pakub kõige funktsionaalsemat tarkvara, mis on erineva arhitektuuri tulemus: see on seotud hostmasinaga ja sõltub selle jõudlusest. Kahjuks ei toeta Raidcore veel RAID 6 (tegelikult ei toeta ka Atto), kuid saate eemaldada RAID-massiivid mitme Raidcore-kontrolleri vahel ja meie kahe pesaga Xeoni serveri sisend-/väljundjõudlus oli suurepärane. Andmeedastuskiirused olid samuti suured, kuid teised kontrollerid lähevad selles valdkonnas tavaliselt Raidcore'ist mööda.

Kui te ei pahanda, et kontroller laadib hostserverisse XOR-arvutused ja teile sobib toetatud operatsioonisüsteemide loend, pakub Ciprico / Raidcore mudel suurepärase hinna ja kvaliteedi suhte. Kuid Adaptec pakub paljudes valdkondades paremat jõudlust ja 575-dollarine hinnasilt on samuti üsna mõistlik.

Lühidalt kaasaegsetest RAID-kontrolleritest

Praegu on RAID-kontrollerid mõlemad eraldi lahendus keskendunud ainult spetsialiseeritud serverite turusegmendile. Tõepoolest, kõik kaasaegsed emaplaadid kasutajate personaalarvutitel (mitte serveriplaatidel) on integreeritud riist- ja tarkvara SATA RAID-kontrollerid, mis on personaalarvutite kasutajatele enam kui piisavad. Siiski tuleb meeles pidada, et need kontrollerid on keskendunud eranditult Windowsi operatsioonisüsteemi kasutamisele. Linuxi perekonna operatsioonisüsteemides luuakse RAID-massiivid programmiliselt ja kõik arvutused edastatakse RAID-kontrollerist keskprotsessorile.

Serverid kasutavad traditsiooniliselt kas tarkvara/riistvara või puhtalt riistvaralisi RAID-kontrollereid. Riistvaraline RAID-kontroller võimaldab teil luua ja hooldada RAID-massiivi ilma operatsioonisüsteemi või protsessorita. Selliseid RAID-massiive näeb operatsioonisüsteem ühe kettana (SCSI-kettana). Sel juhul pole spetsiaalset draiverit vaja - kasutatakse standardset (operatsioonisüsteemis sisalduvat) SCSI-kettadraiverit. Sellega seoses on riistvarakontrollerid platvormist sõltumatud ja RAID-massiivi konfigureerimine toimub kontrolleri BIOS-i kaudu. Riistvaraline RAID-kontroller ei kasuta kõigi kontrollsummade jms arvutamisel keskprotsessorit, kuna kasutab arvutusteks oma spetsiaalset protsessorit ja RAM-i.

Tarkvara- ja riistvarakontrollerid nõuavad spetsiaalset draiverit, mis asendab standardse SCSI-kettadraiveri. Lisaks on tarkvara- ja riistvarakontrollerid varustatud haldusutiliitidega. Sellega seoses on tarkvara- ja riistvarakontrollerid seotud konkreetse operatsioonisüsteemiga. Kõik vajalikud arvutused sel juhul teeb ka RAID-kontrolleri protsessor ise, kuid kasutades draiveri tarkvara ja haldusutiliit võimaldab teil juhtida kontrollerit operatsioonisüsteemi, mitte ainult kontrolleri BIOS-i kaudu.

Arvestades asjaolu, et SAS-draivid on juba asendanud SCSI-serveri draive, on kõik kaasaegsed serveri RAID-kontrollerid keskendunud kas SAS- või SATA-draivide toetamisele, mida kasutatakse ka serverites.

Eelmisel aastal hakkasid turule ilmuma uue SATA 3 (SATA 6 Gb / s) liidesega draivid, mis hakkasid järk-järgult asendama SATA 2 (SATA 3Gb / s) liidest. SAS (3 Gb / s) draivid on asendatud SAS 2.0 (6 Gb / s) draividega. Loomulikult ühildub uus SAS 2.0 standard täielikult vana standardiga.

Sellest lähtuvalt ilmusid SAS 2.0 standardi toega RAID-kontrollerid. Näib, mis mõtet on minna üle SAS 2.0 standardile, kui isegi kõige kiiremate SAS-ketaste lugemis- ja kirjutamiskiirus ei ületa 200 MB / s ning SAS-i protokolli ribalaius (3 Gb / s või 300 MB / s ) on neile piisav.

Tõepoolest, kui iga draiv on ühendatud RAID-kontrolleri eraldi porti, piisab 3 Gb / s ribalaiusest (mis on teoreetiliselt 300 MB / s). RAID-kontrolleri iga pordiga saab aga ühendada mitte ainult eraldi kettaid, vaid ka kettamassiivid (kettakorvid). Sel juhul jagavad mitu draivi korraga ühte SAS-kanalit ja ribalaiusest 3 Gb / s enam ei piisa. Noh, lisaks peate arvestama SSD-ketaste olemasoluga, mille lugemis- ja kirjutamiskiirus on juba ületanud 300 MB / s riba. Näiteks pakub uus Intel SSD 510 draiv järjestikust lugemiskiirust kuni 500 MB/s ja järjestikust kirjutamiskiirust kuni 315 MB/s.

Pärast kiiret ülevaadet hetkeolukorrast serveri RAID-kontrollerite turul, heidame pilgu LSI 3ware SAS 9750-8i kontrolleri omadustele.

3ware SAS 9750-8i RAID-kontrolleri spetsifikatsioonid

See RAID-kontroller põhineb spetsiaalsel XOR-protsessoril LSI SAS2108, mille taktsagedus on 800 MHz ja PowerPC arhitektuuril. See protsessor kasutab 512 MB DDRII 800 MHz veaparandusmälu (ECC).

LSI 3ware SAS 9750-8i kontroller ühildub SATA- ja SAS-draividega (toetatud on nii HDD- kui ka SSD-draivid) ning võimaldab ühendada kuni 96 seadet SAS-i laiendajate abil. Samuti on oluline, et see kontroller toetaks SATA 600 MB / s (SATA III) ja SAS 2 liidesega draive.

Draivide ühendamiseks pakub kontroller kaheksa porti, mis on füüsiliselt ühendatud kaheks Mini-SAS SFF-8087 pistikuks (igas pistikus neli porti). See tähendab, et kui kettad on ühendatud otse portidega, siis saab kontrolleriga ühendada kokku kaheksa ketast ja kui igasse porti ühendada kettapuur, saab ketta kogumahtu suurendada 96-ni. Kõik kaheksa kontrolleri porti ribalaius on 6 Gb / s, mis vastab SAS 2 ja SATA III standarditele.

Loomulikult on selle kontrolleriga ketaste või kettakorvide ühendamisel vaja spetsiaalseid kaableid, mille ühes otsas on sisemine Mini-SAS SFF-8087 pistik ja teises otsas pistik, mis sõltub sellest, mis täpselt kontrolleriga ühendatud on. . Näiteks SAS-ketaste otse kontrolleriga ühendamisel tuleb kasutada kaablit, mille ühel küljel on Mini-SAS SFF-8087 pistik ja teisel neli SFF 8484 pistikut, mis võimaldavad SAS-kettaid otse ühendada. Pange tähele, et kaablid ise ei kuulu komplekti ja need tuleb eraldi osta.

LSI 3ware SAS 9750-8i kontrolleril on PCI Express 2.0 x8 liides, mis pakub 64 Gbps ribalaiust (32 Gbps mõlemas suunas). On selge, et see ribalaius on piisav kaheksa täislaaditud SAS-i pordi jaoks, mille ribalaius on 6 Gb / s. Pange tähele ka seda, et kontrolleril on spetsiaalne pistik, millesse saate soovi korral ühendada LSIiBBU07 varuaku.

On oluline, et see kontroller nõuab draiveri installimist, see tähendab, et see on tarkvara ja riistvara RAID-kontroller. See toetab selliseid operatsioonisüsteeme nagu 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 ja muud Linuxi süsteemid. Pakett sisaldab ka 3ware Disk Manager 2 tarkvara, mis võimaldab hallata oma RAID massiive läbi operatsioonisüsteemi.

LSI 3ware SAS 9750-8i kontroller toetab standardseid RAID-tüüpe: RAID 0, 1, 5, 6, 10 ja 50. Võib-olla on ainus massiivitüüp, mida ei toetata, RAID 60. See on tingitud asjaolust, et see kontroller on suudab luua RAID 6 massiivi ainult viiel kettal, mis on otse iga kontrolleri pordiga ühendatud (teoreetiliselt saab RAID 6 luua neljale kettale). Sellest tulenevalt vajab see kontroller RAID 60 massiivi jaoks vähemalt kümmet ketast, mida lihtsalt pole.

On selge, et RAID 1 massiivi tugi on sellise kontrolleri jaoks ebaoluline, kuna antud tüüp massiiv luuakse ainult kahele kettale ja sellise kontrolleri kasutamine ainult kahe ketta jaoks on ebaloogiline ja äärmiselt raiskav. Kuid massiivide RAID 0, 5, 6, 10 ja 50 tugi on väga asjakohane. Kuigi võib-olla oli meil RAID 0 massiiviga kiire. Sellegipoolest pole sellel massiivil liiasust ja seetõttu ei paku see usaldusväärset andmesalvestust, seetõttu kasutatakse seda serverites harva. Kuid teoreetiliselt on see massiiv andmete lugemise ja kirjutamise kiiruse poolest kiireim. Kuid meenutagem, kuidas erinevad RAID-massiivide tüübid üksteisest erinevad ja millised need on.

RAID tasemed

Mõiste "RAID massiiv" ilmus 1987. aastal, kui Ameerika teadlased Patterson, Gibson ja Katz California ülikoolist Berkeleys kirjeldasid oma artiklis "Odavate ketaste üleliigsete massiivide juhtum, RAID", kuidas sel viisil saab mitut odavat kõvaketast. kettaid saab ühendada üheks loogiliseks seadmeks, nii et tulemuseks on suurenenud süsteemi võimsus ja jõudlus ning üksikute draivide rike ei too kaasa kogu süsteemi riket. Selle artikli avaldamisest on möödas peaaegu 25 aastat, kuid RAID-massiivide ehitamise tehnoloogia pole tänapäeval oma tähtsust kaotanud. Ainus asi, mis on sellest ajast muutunud, on RAID-akronüümi dekodeerimine. Fakt on see, et algselt ei ehitatud RAID-massiivid odavatele ketastele, mistõttu sõna Odav muudeti sõnaks Independent, mis vastas rohkem tegelikkusele.

RAID-massiivide tõrketaluvus saavutatakse liiasuse tõttu, st osa kettaruumist eraldatakse teeninduse eesmärgil, muutudes kasutajale kättesaamatuks.

Ketta alamsüsteemi jõudluse tõusu tagab mitme ketta samaaegne töötamine ja selles mõttes, mida rohkem kettaid massiivis (teatud piirini), seda parem.

Ketta ühiskasutus massiivis saab teha kas paralleel- või sõltumatu juurdepääsu abil. Paralleelse juurdepääsu korral jagatakse kettaruum andmete salvestamiseks plokkideks (ribadeks). Samamoodi jagatakse kettale kirjutatav teave samadesse plokkidesse. Kirjutamisel kirjutatakse üksikud plokid erinevatele ketastele ja mitmele plokile erinevaid plaate toimub samaaegselt, mille tulemuseks on parem kirjutamisjõudlus. Vajalik info seda loetakse ka eraldi plokkidena mitmelt kettalt korraga, mis aitab samuti kaasa jõudluse kasvule võrdeliselt massiivi ketaste arvuga.

Tuleb märkida, et paralleeljuurdepääsu mudelit rakendatakse ainult siis, kui andmete kirjutamise päringu suurus on suurem kui ploki enda suurus. Vastasel juhul on mitme ploki paralleelsalvestus praktiliselt võimatu. Kujutage ette olukorda, kus üksiku ploki suurus on 8 KB ja andmete kirjutamise päringu suurus on 64 KB. Sel juhul lõigatakse algteave kaheksaks 8 KB suuruseks plokiks. Kui teil on neljast kettast koosnev massiiv, saate korraga kirjutada neli plokki ehk 32 KB. Ilmselt on vaadeldavas näites kirjutamis- ja lugemiskiirus neli korda suurem kui ühe plaadi kasutamisel. See kehtib ainult ideaalse olukorra puhul, kuid päringu suurus ei ole alati ploki suuruse ja massiivi ketaste arvu kordne.

Kui kirjutatavate andmete suurus on väiksem kui ploki suurus, siis rakendatakse põhimõtteliselt teistsugust mudelit - sõltumatut juurdepääsu. Lisaks saab seda mudelit kasutada ka siis, kui salvestatud andmete suurus on suurem kui ühe ploki suurus. Sõltumatu juurdepääsu korral kirjutatakse kõik individuaalse päringu andmed eraldi kettale, see tähendab, et olukord on identne ühe kettaga töötamisega. Sõltumatu juurdepääsu mudeli eeliseks on see, et kui korraga saabub mitu kirjutamis- (lugemis-) taotlust, täidetakse need kõik eraldi ketastel üksteisest sõltumatult. Selline olukord on tüüpiline näiteks serverite puhul.

Vastavalt erinevatele juurdepääsutüüpidele on erinevat tüüpi RAID-massiivid, mida tavaliselt iseloomustavad RAID-tasemed. Lisaks juurdepääsu tüübile erinevad RAID-i tasemed nende asukoha ja üleliigse teabe genereerimise viisi poolest. Üleliigset teavet saab paigutada spetsiaalsele kettale või jagada kõigi ketaste vahel.

Praegu on laialdaselt kasutusel mitu RAID-i taset: RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 6, RAID 10, RAID 50 ja RAID 60. Varem olid aga ka RAID 2, RAID 3 ja RAID 4 tasemed. neid RAID-tasemeid praegu ei kasutata ja kaasaegsed RAID-kontrollerid neid ei toeta. Pange tähele, et kõik kaasaegsed RAID-kontrollerid toetavad ka JBOD (Just a Bench Of Disks) funktsiooni. Sel juhul ei räägi me RAID-massiivist, vaid lihtsalt üksikute ketaste ühendamisest RAID-kontrolleriga.

RAID 0

RAID 0 ehk triibutamine ei ole rangelt võttes RAID-massiv, kuna selline massiiv ei ole üleliigne ega taga andmete salvestamise usaldusväärsust. Kuid ajalooliselt nimetatakse seda ka RAID-massiiviks. RAID 0 massiivi (joonis 1) saab ehitada kahele või enamale kettale ja seda kasutatakse siis, kui see on vajalik ketta alamsüsteemi suure jõudluse tagamiseks ning andmesalvestuse usaldusväärsus ei ole kriitiline. RAID 0 massiivi loomisel jagatakse info plokkideks (neid plokke nimetatakse triipudeks), mis kirjutatakse samaaegselt eraldi ketastele ehk luuakse paralleeljuurdepääsuga süsteem (kui muidugi ploki suurus lubab ). Lubades samaaegset sisendit/väljundit mitmelt kettalt, tagab RAID 0 kiireima edastuskiiruse ja maksimaalse kettaruumi kasutamise, kuna kontrollsummade salvestamine pole vajalik. Selle taseme rakendamine on väga lihtne. RAID 0 kasutatakse peamiselt piirkondades, kus on vaja suurte andmemahtude kiiret edastamist.

Riis. 1. RAID 0 massiiv

Teoreetiliselt peaks lugemis- ja kirjutamiskiiruse kasv olema massiivi ketaste arvu kordne.

RAID 0 massiivi töökindlus on ilmselgelt madalam kui mis tahes ketta töökindlus eraldi ja väheneb massiivi kaasatud ketaste arvu suurenemisega, kuna mõne neist rike põhjustab kogu massiivi töövõimetuse. Kui iga ketta MTTF on MTTF ketas, siis RAID 0 massiivi MTBF, mis koosneb n kettad on võrdne:

MTTF RAID0 = MTTD ketas / n.

Kui me määrame rikke tõenäosuse teatud aja jooksul ühe ketta pärast lk, siis RAID 0 massiivi jaoks n kettad, vähemalt ühe ketta rikke tõenäosus (massiivi kukkumise tõenäosus) on:

P (massiivi langus) = 1 - (1 - p) n.

Näiteks kui ühe ketta rikke tõenäosus kolme tööaasta jooksul on 5%, siis tõenäosus, et RAID 0 massiiv langeb kahelt kettalt, on juba 9,75% ja kaheksalt kettalt - 33,7%.

RAID 1

RAID 1 massiiv (joonis 2), mida nimetatakse ka peegliks, on kahe draivi 100% üleliigne massiiv. See tähendab, et andmed on täielikult dubleeritud (peegeldatud), mille tõttu saavutatakse väga kõrge usaldusväärsus (ja ka maksumus). Pange tähele, et RAID 1 ei nõua ketaste ja andmete eelpartitsioneerimist plokkideks. Lihtsamal juhul sisaldavad kaks draivi sama teavet ja on üks loogiline draiv. Kui üks ketas ebaõnnestub, täidab selle funktsioone teine ​​(mis on kasutajale täiesti läbipaistev). Massiivi taastamine toimub lihtsa kopeerimisega. Lisaks peaks teoreetiliselt RAID 1 massiiv kahekordistama lugemiskiirust, kuna seda toimingut saab teha üheaegselt kahelt kettalt. Seda teabe salvestamise skeemi kasutatakse peamiselt juhtudel, kui andmete turvalisuse maksumus on palju suurem kui salvestussüsteemi juurutamise kulu.

Riis. 2. RAID 1 massiiv

Kui, nagu eelmisel juhul, tähistame rikke tõenäosust teatud aja jooksul ühe ketta pärast lk, siis RAID 1 massiivi puhul on tõenäosus, et mõlemad kettad korraga rikki lähevad (massiivi kukkumise tõenäosus):

P (langev massiiv) = p 2.

Näiteks kui ühe ketta rikke tõenäosus kolme tööaasta jooksul on 5%, siis kahe ketta samaaegse rikke tõenäosus on juba 0,25%.

RAID 5

RAID 5 massiiv (joonis 3) on tõrketaluv kettamassiv, millel on hajutatud kontrollsummade salvestusruum. Kirjutamisel jagatakse andmevoog baitide tasemel plokkideks (triipudeks), mis kirjutatakse samaaegselt ringikujulises järjekorras kõigile massiivi ketastele.

Riis. 3. RAID 5 massiiv

Oletame, et massiiv sisaldab n kettad ja triibu suurus on d... Iga osa kohta n Arvutatakse 1 triibu kontrollsumma lk.

Triip d 1 kirjutatud esimesele kettale, ribale d 2- teisel ja nii edasi kuni triibuni d n–1, mis kirjutatakse (n – 1) kettale. Järgmisena kirjutatakse n-ndale kettale kontrollsumma p n, ja protsessi korratakse tsükliliselt alates esimesest kettalt, millele triip on kirjutatud d n.

Salvestusprotsess ( n–1) triibud ja nende kontrollsumma tehakse kõigile üheaegselt n kettad.

Kontrollsumma arvutatakse kirjutatavatel andmeplokkidel bitipõhise välistava VÕI (XOR) operatsiooni abil. Seega, kui on n kõvakettad ja d- andmeplokk (triip), siis arvutatakse kontrollsumma järgmise valemi abil:

p n = d 1⊕ d 2 ⊕ ... ⊕ d n – 1.

Kui mõni ketas ebaõnnestub, saab sellel olevaid andmeid taastada kontrollandmetest ja tervetele ketastele jäänud andmetest. Tõepoolest, kasutades identiteete (a⊕ b) A b= a ja a⊕ a = 0 , saame selle:

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.

Seega, kui plokiga ketas ebaõnnestub d k, siis saab selle taastada ülejäänud plokkide väärtuse ja kontrollsumma järgi.

RAID 5 puhul peavad kõik massiivi draivid olema sama suur ketta alamsüsteemi kogumaht, mis on salvestamiseks saadaval, väheneb aga täpselt ühe ketta võrra. Näiteks kui viis ketast on 100 GB, siis massiivi tegelik suurus on 400 GB, kuna 100 GB on reserveeritud audititeabe jaoks.

RAID 5 massiivi saab ehitada kolmele või enamale kõvakettad... Kui massiivi kõvaketaste arv suureneb, väheneb selle koondamine. Pange tähele ka seda, et RAID 5 massiivi saab taastada, kui ainult üks draiv ebaõnnestub. Kui kaks draivi korraga ebaõnnestuvad (või kui teine ​​ketas ebaõnnestub massiivi ümberehitamise ajal), ei saa massiivi taastada.

RAID 6

On näidatud, et RAID 5 massiiv on ühe ketta rikke korral taastatav. Kuid mõnikord peate tagama suurema töökindluse kui massiiv RAID 5. Sel juhul võite kasutada massiivi RAID 6 (joonis 4), mis võimaldab massiivi taastada isegi siis, kui kaks draivi korraga rikki lähevad. .

Riis. 4. RAID 6 massiiv

RAID 6 massiiv sarnaneb RAID 5-ga, kuid see ei kasuta mitte ühte, vaid kahte kontrollsummat, mis jaotatakse tsükliliselt ketaste vahel. Esimene kontrollsumma lk arvutatakse sama algoritmi abil nagu RAID 5 massiivi puhul, st see on XOR-operatsioon erinevatele ketastele kirjutatud andmeplokkide vahel:

p n = d 1⊕ d2⊕ ...⊕ d n – 1.

Teine kontrollsumma arvutatakse erineva algoritmi abil. Matemaatilistesse üksikasjadesse laskumata oletame, et see on ka andmeplokkide vaheline XOR-operatsioon, kuid iga andmeplokk on eelnevalt korrutatud polünoomkoefitsiendiga:

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

Vastavalt sellele eraldatakse kontrollsummade jaoks massiivi kahe ketta maht. Teoreetiliselt saab RAID 6 massiivi luua neljale või enamale draivile, kuid paljudes kontrollerites saab selle luua minimaalselt viiele draivile.

Tuleb meeles pidada, et RAID 6 massiivi jõudlus on reeglina 10–15% madalam kui RAID 5 massiivi jõudlus (võrdse arvu ketastega), mis on tingitud suurest kettamahust. kontrolleri tehtud arvutused (vaja on arvutada teine ​​kontrollsumma, samuti lugeda ja üle kirjutada rohkem kettaplokke iga ploki kirjutamise ajal).

RAID 10

RAID 10 (joonis 5) on 0 ja 1 taseme segu. Selle taseme jaoks on vaja vähemalt nelja draivi. Neljast ketast koosnevas RAID 10 massiivis on need omavahel seotud RAID 1 massiivideks ja mõlemad massiivid on loogilised ajamidühendatakse massiiviks RAID 0. Võimalik on ka teine ​​lähenemine: algselt kombineeritakse kettad RAID 0 massiivideks ja seejärel nendel massiividel põhinevad loogilised kettad RAID 1 massiiviks.

Riis. 5. RAID 10 massiiv

RAID 50

RAID 50 on 0 ja 5 taseme segu (joonis 6). Selle taseme jaoks on vaja minimaalselt kuus ketast. RAID 50 massiivi puhul luuakse esmalt kaks RAID 5 massiivi (igas vähemalt kolm ketast), mis seejärel kombineeritakse loogiliste ketastena RAID 0 massiiviks.

Riis. 6. RAID 50 massiiv

LSI 3ware SAS 9750-8i kontrolleri testimise metoodika

LSI 3ware SAS 9750-8i RAID-kontrolleri testimiseks kasutasime spetsiaalset testikomplekti IOmeter 1.1.0 (versioon 2010.12.02). Katselaud oli järgmise konfiguratsiooniga:

• protsessor - Intel Core i7-990 (Gulftown);
• emaplaat - GIGABYTE GA-EX58-UD4;
• mälu - DDR3-1066 (3 GB, kolme kanaliga töörežiim);
• süsteemi ketas- WD Caviar SE16 WD3200AAKS;
• videokaart - GIGABYTE GeForce GTX480 SOC;
• RAID-kontroller - LSI 3ware SAS 9750-8i;
• RAID-kontrolleri külge kinnitatud SAS-draivid on Seagate Cheetah 15K.7 ST3300657SS.

Testimine viidi läbi operatsioonisaali kontrolli all Microsofti süsteemid Windows 7 Ultimate (32-bitine).

Kasutasime Windows RAID-kontrolleri draiveri versiooni 5.12.00.007 ja värskendasime ka kontrolleri püsivara versioonile 5.12.00.007.

Süsteemi ketas ühendati SATA-ga, realiseeriti Intel X58 kiibistiku lõunasillasse integreeritud kontrolleri kaudu ja SAS-kettad ühendati otse RAID-kontrolleri portidega, kasutades kahte Mini-SAS SFF-8087 -> 4 SAS-kaablit.

RAID-kontroller paigaldati emaplaadi PCI Express x8 pessa.

Kontrollerit testiti järgmiste RAID-massiividega: RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 6, RAID 10 ja RAID 50. RAID-massiivi kombineeritud ketaste arv varieerus igat tüüpi massiivi puhul minimaalsest väärtusest kaheksani.

Kõigi RAID-massiivide triibu suurus ei muutunud ja oli 256 KB.

Tuletage meelde, et IOmeteri pakett võimaldab teil töötada nii ketastega, millel loodi loogiline partitsioon, kui ka ilma loogilise partitsioonita ketastega. Kui ketast testitakse ilma sellele loodud loogilise partitsioonita, siis IOmeter töötab loogiliste andmeplokkide tasemel ehk saadab operatsioonisüsteemi asemel kontrollerile käsud LBA plokkide kirjutamiseks või lugemiseks.

Kui kettale luuakse loogiline partitsioon, siis algselt loob IOmeteri utiliit kettale faili, mis vaikimisi hõivab kogu loogilise partitsiooni (põhimõtteliselt saab selle faili suurust muuta, määrates selle arvuks 512 baiti sektorid) ja siis see juba töötab selle failiga, st loeb või kirjutab (kirjutab üle) üksikuid LBA-sid selles failis. Kuid jällegi töötab IOmeter operatsioonisüsteemist mööda minnes, see tähendab, et see saadab otse kontrollerile taotlused andmete lugemiseks / kirjutamiseks.

Üldiselt ei ole HDD-ketaste testimisel, nagu praktika näitab, loodud loogilise partitsiooniga ja ilma selleta ketta testimise tulemuste vahel praktiliselt mingit vahet. Samal ajal usume, et õigem on testimine läbi viia ilma loodud loogilise partitsioonita, kuna sel juhul ei sõltu testi tulemused kasutatavast failisüsteem(NTFA, FAT, ext jne). Seetõttu teostasime testimise ilma loogilisi partitsioone loomata.

Lisaks võimaldab IOmeteri utiliit määrata andmete kirjutamise/lugemise jaoks Transfer Request Size ning testi saab läbi viia nii järjestikuse (jada) lugemise ja kirjutamise jaoks, kui LBA plokke loetakse ja kirjutatakse järjestikku üksteise järel ning juhuslik (Random), kui LBA-plokke loetakse ja kirjutatakse juhuslikus järjekorras. Koormusstsenaariumi loomisel saate määrata testimise aja, protsentuaalse suhte järjestikuste ja juhuslike toimingute vahel (Percent Random / Sequential Distribution), samuti lugemis- ja kirjutamistoimingute protsentuaalset suhet (lugemis-/kirjutusjaotus protsentides). Lisaks automatiseerib IOmeteri utiliit kogu testimisprotsessi ja salvestab kõik tulemused CSV-faili, mida saab seejärel hõlpsasti Exceli tabelisse eksportida.

Veel üks seade, mida IOmeteri utiliit võimaldab teha, on nn Align I / Os on borders. kõvad sektorid kettale. Vaikimisi joondab IOmeter päringuplokid 512-baidiste kettasektori piiridega, kuid võib määrata ka suvalise joonduse. Tegelikult on enamiku kõvaketaste sektori suurus 512 baiti ja alles hiljuti hakkasid ilmuma kettad sektori suurusega 4 baiti. Tuletage meelde, et kõvaketaste puhul on sektor väikseim adresseeritav andmemaht, mida saab kettale kirjutada või sealt lugeda.

Testimise läbiviimisel on vaja seada andmeedastuspäringute plokkide joondamine kettasektori suuruse järgi. Kuna Seagate Cheetah 15K.7 ST3300657SS draivi sektori suurus on 512 baiti, kasutasime 512-baiti sektori joondust.

IOmeteri testkomplekti kasutades mõõtsime loodud RAID-massiivi järjestikust lugemis- ja kirjutamiskiirust, samuti juhuslikku lugemis- ja kirjutamiskiirust. Edastatud andmeplokkide suurused olid 512 baiti, 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512 ja 1024 KB.

Loetletud laadimisstsenaariumide korral oli iga andmeploki ülekandmise taotluse katseaeg 5 minutit. Pange tähele ka seda, et kõigis loetletud testides määrasime IOmeteri sätetes ülesandejärjekorra sügavuse (väljapaistvate sisendite/osade arv) väärtusele 4, mis on tüüpiline kasutajarakendustele.

Testi tulemused

Pärast võrdlusuuringu tulemuste ülevaatamist üllatas meid LSI 3ware SAS 9750-8i RAID-kontrolleri jõudlus. Ja nii palju, et nad hakkasid meie skripte läbi vaatama, et neis vigu tuvastada, ja seejärel kordasid testimist mitu korda RAID-kontrolleri muude sätetega. Muutsime RAID-kontrolleri triibu suurust ja vahemälu režiimi. See muidugi mõjutas tulemusi, kuid ei muutnud andmeedastuskiiruse sõltuvuse üldist olemust andmeploki suurusest. Ja me lihtsalt ei suutnud seda sõltuvust seletada. Selle kontrolleri töö tundub meile täiesti ebaloogiline. Esiteks on tulemused ebastabiilsed, st iga fikseeritud andmeploki suuruse puhul muutub kiirus perioodiliselt ja keskmises tulemuses on suur viga. Pange tähele, et tavaliselt on IOmeteri utiliidi abil ketaste ja kontrollerite testimise tulemused stabiilsed ja erinevad vaid veidi.

Teiseks, kui ploki suurus suureneb, peab andmeedastuskiirus suurenema või jääma muutumatuks küllastusrežiimis (kui kiirus saavutab maksimaalse väärtuse). LSI 3ware SAS 9750-8i kontrolleri puhul on andmeedastuskiirus aga mõne plokisuuruse puhul järsk langus. Lisaks jääb meile mõistatuseks, miks RAID 5 ja RAID 6 massiivide sama arvu ketaste puhul on kirjutamiskiirus lugemiskiirusest suurem. Lühidalt, me ei oska LSI 3ware SAS 9750-8i kontrolleri tööd seletada – jääb üle vaid faktid konstateerida.

Katsetulemusi saab liigitada erinevalt. Näiteks alglaadimise stsenaariumide puhul, kui iga alglaadimistüübi puhul antakse tulemused kõigi võimalike RAID-massiivide jaoks, millel on erinev arv ühendatud ketasid, või RAID-massiivide tüüpide jaoks, kui iga tüübi jaoks on näidatud erineva arvu ketaste tulemused. RAID-massiivist järjestikuse lugemise stsenaariumides. , järjestikune kirjutamine, juhuslik lugemine ja juhuslik kirjutamine. Samuti saab tulemusi klassifitseerida massiivi ketaste arvu järgi, kui iga kontrolleriga ühendatud ketaste arvu kohta antakse tulemused kõigi võimalike (ketaste arvu arvestades) RAID-massiivide kohta järjestikuses lugemises ja järjestikuses kirjutamises, juhuslikult lugemise ja juhusliku kirjutamise stsenaariumid.

Otsustasime tulemused liigitada massiivitüüpide järgi, kuna meie arvates on nende esitus vaatamata üsna suurele graafikute arvule visuaalsem.

RAID 0

RAID 0 massiivi saab luua kahe kuni kaheksa draiviga. RAID 0 massiivi testitulemused on näidatud joonisel fig. 7-15.

Riis. 7. Järjestikuse lugemise ja kirjutamise kiirus kaheksa kettaga RAID 0 massiivi	Riis. 8. Järjestikuse lugemise ja kirjutamise kiirus seitsme kettaga RAID 0 massiivi
Riis. 9. Järjestikuse lugemise kiirus ja kirjutab kuue kettaga RAID 0 massiivi	Riis. 10. Järjestikuse lugemise ja kirjutamise kiirus viie kettaga RAID 0 massiivi
Riis. 11. Järjestikuse lugemise ja kirjutamise kiirus nelja kettaga RAID 0 massiivi	Riis. 12. Järjestikuse lugemise ja kirjutamise kiirus kolme kettaga RAID 0 massiivi
Riis. 13. Järjestikuse lugemise ja kirjutamise kiirus kahe kettaga RAID 0 massiivi	Riis. 14. Juhusliku lugemise kiirus RAID 0 massiivi
Riis. 15. Juhusliku kirjutamise kiirus RAID 0 massiivi

On selge, et RAID 0 massiivi kiireimad järjestikused lugemis- ja kirjutamiskiirused saavutatakse kaheksa kettaga. Tuleb märkida, et RAID 0 massiivi kaheksa ja seitsme ketta korral on järjestikused lugemis- ja kirjutamiskiirused peaaegu samad ning vähemate ketaste korral muutub järjestikune kirjutamiskiirus lugemiskiirusest kiiremaks.

Samuti tuleb märkida, et teatud plokisuuruste järjestikuse lugemise ja kirjutamise kiiruses esineb iseloomulikke tõrkeid. Näiteks massiivi kaheksa ja kuue ketta korral täheldatakse selliseid tõrkeid andmeploki suurusega 1 ja 64 KB ning seitsme ketta puhul - suurusega 1, 2 ja 128 KB. Sarnaseid tõrkeid on, kuid muu andmeploki suurusega on massiivis ka neli, kolm ja kaks ketast.

Järjestikuste lugemis- ja kirjutamiskiiruste osas (keskmiselt kõigi ploki suuruste lõikes) ületab RAID 0 kõiki teisi võimalikke massiive kaheksa, seitsme, kuue, viie, nelja, kolme ja kahe draiviga konfiguratsioonis.

Päris huvitav on ka juhuslik juurdepääs RAID 0 massiivile. Iga andmeploki suuruse juhuslik lugemiskiirus on võrdeline massiivi ketaste arvuga, mis on üsna loogiline. Veelgi enam, ploki suurusega 512 KB ja mis tahes massiivi kettade arvu korral esineb juhusliku lugemiskiiruse puhul iseloomulik tõrge.

Juhusliku kirjutamise korral suvalise arvu plaatidega massiivis suureneb kiirus andmeploki suuruse suurenedes ja kiiruse langusi ei toimu. Samal ajal tuleb märkida, et suurim kiirus saavutatakse sel juhul mitte kaheksa, vaid seitsme massiivi kettaga. Juhusliku kirjutamiskiiruse osas on järgmine massiiv, mis koosneb kuuest, siis viiest ja alles siis kaheksast kettast. Veelgi enam, juhusliku kirjutamiskiiruse osas on kaheksast kettast koosnev massiiv peaaegu identne neljast kettast koosneva massiiviga.

Juhusliku kirjutamiskiiruse osas ületab RAID 0 kõiki teisi võimalikke massiive kaheksa, seitsme, kuue, viie, nelja, kolme ja kahe draiviga konfiguratsioonides. Teisest küljest jääb kaheksa kettaga konfiguratsiooni juhusliku lugemiskiiruse poolest RAID 0 alla RAID 10-le ja RAID 50-le, kuid vähema kettaga konfiguratsioonis on RAID 0 juhusliku lugemiskiiruse liider.

RAID 5

RAID 5 massiivi saab luua kolme kuni kaheksa draiviga. RAID 5 massiivi testitulemused on näidatud joonisel fig. 16-23.

Riis. 16. Järjestikuse lugemise ja kirjutamise kiirus kaheksa kettaga RAID 5 massiivi	Riis. 17. Järjestikuse lugemise ja kirjutamise kiirus seitsme kettaga RAID 5 massiivi
Riis. 18. Järjestikuse lugemise ja kirjutamise kiirus kuue draiviga RAID 5 massiivi	Riis. 19. Järjestikuse lugemise ja kirjutamise kiirus viie kettaga RAID 5 massiivi
Riis. 20. Järjestikuse lugemise ja kirjutamise kiirus nelja draiviga RAID 5 massiivi	Riis. 21. Järjestikuse lugemise ja kirjutamise kiirus kolme draiviga RAID 5 massiivi
Riis. 22. Juhusliku lugemise kiirus RAID 5 massiivi	Riis. 23. Juhuslik kirjutamiskiirus RAID 5 massiivi

On selge, et suurim lugemis- ja kirjutamiskiirus saavutatakse kaheksa kettaga. Pange tähele, et RAID 5 massiivi puhul on järjestikune kirjutamiskiirus keskmiselt kiirem kui lugemiskiirus. Teatud päringu suuruse korral võib järjestikuse lugemise kiirus ületada järjestikuse kirjutamise kiirust.

Samuti tuleb märkida, et massiivi mis tahes arvu ketaste puhul esineb tüüpilisi tõrkeid järjestikuse lugemise ja kirjutamise kiiruses.

Kaheksa draiviga konfiguratsiooni järjestikuse lugemis- ja kirjutamiskiiruse korral on RAID 5 madalam kui RAID 0 ja RAID 50, kuid edestab RAID 10 ja RAID 6. Seitsme draiviga konfiguratsioonides on RAID 5 järjestikuse lugemise ja kirjutamise kiiruse poolest madalam. RAID massiiv 0 ja ületab RAID 6 (muud tüüpi massiivid pole antud ketaste arvuga võimalikud).

Kuue draiviga konfiguratsioonides ületab RAID 5 RAID 0 ja RAID 50 järjestikuse lugemiskiiruse osas ning ainult RAID 0 järjestikuse kirjutamiskiiruse osas.

Viie, nelja ja kolme draiviga konfiguratsioonides on RAID 5 järjestikuse lugemis- ja kirjutamiskiiruselt RAID 0 järel teine.

Juhujuurdepääs RAID 5 massiivi puhul on sarnane juhuslikule juurdepääsule RAID 0 massiivi puhul. Seega on iga andmeploki suuruse juhusliku lugemise kiirus võrdeline massiivi ketaste arvuga ja ploki suurusega 512 KB mis tahes puhul. massiivi ketaste arvu, on juhusliku lugemiskiiruse iseloomulik langus. Lisaks tuleb märkida, et juhusliku lugemise kiirus sõltub nõrgalt massiivi ketaste arvust, st mis tahes arvu ketaste puhul on see ligikaudu sama.

Juhusliku lugemiskiiruse osas on kaheksa, seitsme, kuue, nelja ja kolme draiviga konfiguratsioonis RAID 5 kõigist teistest massiividest madalam. Ja ainult viie draiviga konfiguratsioonis edestab see veidi RAID 6 massiivi.

Juhusliku kirjutamiskiiruse poolest on RAID 5 kaheksa kettaga konfiguratsioonis RAID 0 ja RAID 50 järel ning seitsme ja viie, nelja ja kolme kettaga konfiguratsioonis RAID 0 järel.

Kuue draiviga konfiguratsioonis on RAID 5 juhusliku kirjutamiskiiruse poolest madalam kui RAID 0, RAID 50 ja RAID 10.

RAID 6

LSI 3ware SAS 9750-8i kontroller võimaldab teil luua viiest kuni kaheksast draivist koosneva RAID 6 massiivi. RAID 6 massiivi testitulemused on näidatud joonisel fig. 24-29.

Riis. 24. Järjestikuse lugemise ja kirjutamise kiirus kaheksa kettaga RAID 6 massiivi	Riis. 25. Järjestikuse lugemise ja kirjutamise kiirus seitsme kettaga RAID 6 massiivi Märgime ka iseloomulikke tõrkeid järjestikuse lugemise ja kirjutamise kiiruses teatud plokisuuruste korral massiivi mis tahes arvu ketaste puhul. Järjestikuse lugemise kiiruse poolest on RAID 6 madalam kui kõik teised massiivid konfiguratsioonides, millel on mistahes (kaheksa kuni viis) arvu kettaid. Järjestikuse kirjutamise kiiruse osas on olukord mõnevõrra parem. Kaheksa draiviga konfiguratsioonis edestab RAID 6 RAID 10 ja kuue draiviga konfiguratsioonis nii RAID 10 kui ka RAID 50. Seitsme ja viie draiviga konfiguratsioonides pole aga RAID 10 ja RAID 50 massiivide loomisel võimalik, see massiiv osutub järjestikuse kirjutamise kiiruse osas viimasele kohale. Juhujuurdepääs RAID 6 massiivi puhul sarnaneb juhuslikule juurdepääsule RAID 0 ja RAID 5 puhul. Seega on juhusliku lugemiskiirusel 512 KB plokisuurusega mis tahes massiivi ketaste arvu juhusliku lugemise kiiruse iseloomulik langus. Pange tähele, et maksimaalne juhusliku lugemise kiirus saavutatakse massiivi kuue kettaga. Kuid seitsme ja kaheksa kettaga on juhusliku lugemise kiirus peaaegu sama. Juhusliku kirjutamise korral suvalise arvu plaatidega massiivis suureneb kiirus andmeploki suuruse suurenedes ja kiiruse langusi ei toimu. Lisaks on juhuslik kirjutamiskiirus võrdeline massiivi ketaste arvuga, kuid kiiruse erinevus on ebaoluline. Juhusliku lugemiskiiruse osas edestab kaheksa ja seitsme draiviga konfiguratsioonis RAID 6 massiiv ainult RAID 5 massiivi ja on kõigist muudest võimalikest massiividest madalam. Kuue draiviga konfiguratsioonis on RAID 6 juhusliku lugemiskiiruse poolest madalam RAID 10-st ja RAID 50-st ning viie draiviga konfiguratsioonis on see madalam kui RAID 0 ja RAID 5. Juhusliku kirjutamiskiiruse osas on RAID 6 massiiv madalam kui kõik muud võimalikud massiivid, millel on suvaline arv ühendatud draive. Kokkuvõttes võib öelda, et RAID 6 massiiv jääb jõudluselt alla massiividele RAID 0, RAID 5, RAID 50 ja RAID 10. See tähendab, et jõudluse poolest on seda tüüpi massiiv viimasel kohal.	Riis. 33. Juhusliku lugemise kiirus RAID 10 massiivi
Riis. 34. Juhusliku kirjutamise kiirus RAID 10 massiivi

Tavaliselt on kaheksast ja kuuest kettast koosnevate massiivide järjestikune lugemiskiirus suurem kui kirjutamiskiirus, samas kui neljast kettast koosneva massiivi puhul on need kiirused praktiliselt samad mis tahes andmeploki suuruse puhul.

RAID 10 massiivi, nagu ka kõigi teiste kaalutud massiivide puhul on järjestikuse lugemise ja kirjutamise kiiruse langus tüüpiline teatud suurusega andmeplokkide puhul mis tahes massiivi ketaste arvu korral.

Juhusliku kirjutamise korral suvalise arvu plaatidega massiivis suureneb kiirus andmeploki suuruse suurenedes ja kiiruse langusi ei toimu. Lisaks on juhuslik kirjutamiskiirus võrdeline massiivi ketaste arvuga.

Järjestikuse lugemiskiiruse osas järgib RAID 10 massiiv RAID 0, RAID 50 ja RAID 5 massiive kaheksa, kuue ja nelja kettaga konfiguratsioonis ning järjestikuse kirjutamiskiiruse poolest on see madalam isegi RAID 6 massiivist, st see järgib massiive RAID 0. RAID 50, RAID 5 ja RAID 6.

Teisest küljest ületab RAID 10 massiiv juhusliku lugemiskiiruse osas kõiki teisi kaheksa, kuue ja nelja kettaga konfiguratsiooni massiive. Kuid juhusliku kirjutamiskiiruse osas kaotab see massiiv RAID 0, RAID 50 ja RAID 5 massiividele kaheksa kettaga konfiguratsioonis, RAID 0 ja RAID 50 massiivid kuue kettaga konfiguratsioonis ning RAID 0 ja RAID 5 massiivid nelja ketta konfiguratsioon.

RAID 50

RAID 50 massiivi saab ehitada kuuele või kaheksale draivile. RAID 50 massiivi testitulemused on näidatud joonisel fig. 35-38.

Juhusliku lugemise stsenaariumis, nagu ka kõigi teiste kaalutud massiivide puhul, on ploki suuruse 512 KB puhul iseloomulik jõudluse langus. Juhusliku kirjutamise korral suvalise arvu plaatidega massiivis suureneb kiirus andmeploki suuruse suurenedes ja kiiruse langusi ei toimu. Lisaks on juhuslik kirjutamiskiirus võrdeline massiivi ketaste arvuga, kuid kiiruse erinevus on ebaoluline ja seda täheldatakse ainult suure (üle 256 KB) andmeploki suuruse korral. Järjestikuse lugemiskiiruse poolest on RAID 50 massiiv RAID 0 massiivi järel teine ​​(kaheksa ja kuue draiviga konfiguratsioonis). Järjestikuse kirjutamiskiiruse poolest on RAID 50 samuti kaheksa draiviga konfiguratsioonis RAID 0 järel teisel kohal ning kuue draiviga konfiguratsioonis kaotab see RAID 0, RAID 5 ja RAID 6 ees. Teisest küljest on RAID 50 massiiv juhusliku lugemis- ja kirjutamiskiiruse poolest RAID 0 massiivi järel teisel kohal ja edestab kõiki teisi võimalikke kaheksa ja kuue kettaga massiive. RAID 1 Nagu me juba märkisime, pole RAID 1 massiiv, mida saab ehitada ainult kahele kettale, sellisel kontrolleril kasutada. Täielikkuse huvides esitame aga tulemused kahel kettal oleva RAID 1 massiivi kohta. RAID 1 massiivi testitulemused on näidatud joonisel fig. 39 ja 40. Riis. 39. RAID 1 massiivi järjestikuse kirjutamise ja lugemise kiirus Riis. 40. RAID 1 massiivi juhusliku kirjutamise ja lugemise kiirus RAID 10 massiivi, nagu ka kõigi teiste kaalutud massiivide puhul on teatud suurusega andmeplokkide puhul tüüpiline järjestikuse lugemise ja kirjutamise kiiruse langus. Juhusliku lugemise stsenaariumis, nagu ka muude massiivide puhul, on iseloomulik jõudluse langus ploki suurusega 512 KB. Juhusliku kirjutamise korral kiirus suureneb koos andmeploki suuruse suurenemisega ja kiiruse langusi ei esine. RAID 1 massiivi saab vastendada ainult RAID 0 massiiviga (kuna kahe kettaga pole muid massiive võimalik). Tuleb märkida, et RAID 1 massiiv ületab kahe kettaga RAID 0 massiivi kõigis laadimisstsenaariumides, välja arvatud juhuslik lugemine. järeldused Meie mulje LSI 3ware SAS 9750-8i kontrolleri testimisest koos Seagate Cheetah 15K.7 ST3300657SS SAS-draividega oli üsna segane. Ühest küljest on tal ilus funktsionaalsust Teisest küljest on kiiruse langus teatud suuruste andmeplokkide puhul murettekitav, mis loomulikult mõjutab RAID-massiivide kiirust, kui need töötavad reaalses keskkonnas.