Pengujian Array RAID 6, 5, 1, dan 0 dengan Drive Hitachi SAS-2
Lewatlah sudah hari-hari ketika pengontrol RAID 8-port profesional yang layak menghabiskan banyak uang. Saat ini telah muncul solusi untuk interface Serial Attached SCSI (SAS) yang sangat menarik baik dari segi harga, fungsionalitas, maupun performa. Salah satunya adalah ulasan ini.
Pengontrol LSI MegaRAID SAS 9260-8i
Kami sebelumnya telah menulis tentang antarmuka SAS generasi kedua dengan kecepatan transfer 6 Gb / s dan pengontrol 8-port LSI SAS 9211-8i HBA yang sangat murah yang dirancang untuk mengatur sistem penyimpanan tingkat harga masuk berdasarkan SAS dan SATA yang paling sederhana array RAID. drive. Model LSI MegaRAID SAS 9260-8i akan menjadi kelas yang lebih tinggi - dilengkapi dengan prosesor yang lebih kuat dengan perhitungan perangkat keras dari array level 5, 6, 50 dan 60 (teknologi ROC - RAID On Chip), serta nyata volume (512 MB) memori SDRAM onboard untuk penyimpanan data yang efisien. Pengontrol ini juga mendukung antarmuka SAS dan SATA 6 Gb / s, dan adaptor itu sendiri dirancang untuk bus PCI Express x8 versi 2.0 (5Gbps per jalur), yang secara teoritis hampir cukup untuk memenuhi kebutuhan 8 port SAS berkecepatan tinggi. Dan semua ini - dengan harga eceran sekitar $ 500, yaitu, hanya beberapa ratus lebih mahal dari anggaran LSI SAS 9211-8i. Omong-omong, pabrikan sendiri merujuk solusi ini ke seri Garis Nilai MegaRAID, yaitu solusi ekonomis.
8-port SAS controller LSImegaRAID SAS9260-8i dan prosesor SAS2108 dengan memori DDR2
Papan LSI SAS 9260-8i memiliki profil rendah (faktor bentuk MD2), dilengkapi dengan dua konektor Mini-SAS 4X internal (masing-masing memungkinkan Anda untuk menghubungkan hingga 4 disk SAS secara langsung atau lebih melalui pengganda port), dirancang untuk PCI Express x8 2.0 dan mendukung tingkat RAID 0, 1, 5, 6, 10, 50 dan 60, fungsionalitas SAS dinamis, dan banyak lagi. dll. Kontroler LSI SAS 9260-8i dapat diinstal baik di server rak 1U dan 2U (server Menengah dan Tinggi), dan dalam kasus ATX dan Slim-ATX (untuk workstation). Dukungan RAID disediakan oleh perangkat keras - prosesor LSI SAS2108 internal (inti PowerPC pada 800 MHz), dilengkapi dengan memori 512 MB DDR2 800 MHz dengan dukungan ECC. LSI menjanjikan kecepatan prosesor hingga 2,8 GB/s membaca dan 1,8 GB/s menulis. Di antara fungsionalitas yang kaya dari adaptor, perlu diperhatikan fungsi Online Capacity Expansion (OCE), Online RAID Level Migration (RLM) (memperluas volume dan mengubah jenis array "on the fly"), Layanan Enkripsi SafeStore dan Instan penghapusan aman (mengenkripsi data pada disk dan menghapus data dengan aman), dukungan untuk solid state drive (teknologi SSD Guard), dan banyak lagi. dll. Modul baterai tersedia secara opsional untuk pengontrol ini (dengan modul ini, suhu pengoperasian maksimum tidak boleh melebihi +44,5 derajat Celcius).
Spesifikasi Kunci Pengontrol LSI SAS 9260-8i
| Antarmuka sistem | PCI Express x8 2.0 (5 GT / dtk), Bus Master DMA |
| Antarmuka disk | SAS-2 6Gb/s (Mendukung SSP, SMP, STP dan SATA) |
| port SAS | 8 (2 x4 Mini-SAS SFF8087 konektor), mendukung hingga 128 drive melalui port multiplier |
| dukungan RAID | level 0, 1, 5, 6, 10, 50, 60 |
| CPU | LSI SAS2108 ROC (PowerPC @ 800 MHz) |
| Memori cache bawaan | 512 MB ECC DDR2 800 MHz |
| Konsumsi daya, tidak lebih | 24 W (catu daya +3,3 V dan +12 V dari slot PCIe) |
| Kisaran suhu operasi / penyimpanan | 0 ... + 60 ° / -45 ... + 105 ° |
| Faktor bentuk, dimensi | MD2 profil rendah, 168 x 64,4 mm |
| nilai MTBF | > 2 juta jam |
| Garansi pabrik | 3 tahun |
Aplikasi khas LSI MegaRAID SAS 9260-8i diidentifikasi oleh pabrikan sebagai berikut: berbagai stasiun video (video sesuai permintaan, pengawasan video, pembuatan dan pengeditan video, gambar medis), komputasi kinerja tinggi dan arsip data digital, berbagai server (file , web, email, database). Secara umum, sebagian besar tugas diselesaikan dalam usaha kecil dan menengah.
Dalam kotak putih-oranye dengan wajah wanita bergigi yang tersenyum sembrono pada "judul" (tampaknya, untuk lebih memikat sysadmin berjanggut dan pembangun sistem yang keras) ada papan pengontrol, tanda kurung untuk pemasangannya di ATX, Slim-ATX, dll., dua kabel 4-disk dengan konektor Mini-SAS di satu ujung dan SATA biasa (tanpa daya) di ujung lainnya (untuk menghubungkan hingga 8 drive ke pengontrol), serta CD dengan dokumentasi PDF dan driver untuk banyak versi Windows, Linux (SuSE dan RedHat), Solaris dan VMware.
Lingkup pengiriman untuk versi kotak pengontrol LSI MegaRAID SAS 9260-8i (kartu mini Kunci Perangkat Keras Layanan Lanjutan MegaRAID tersedia berdasarkan permintaan)
Teknologi perangkat lunak Layanan Lanjutan LSI MegaRAID tersedia dengan kunci perangkat keras khusus (disediakan secara terpisah) untuk pengontrol LSI MegaRAID SAS 9260-8i: Pemulihan MegaRAID, MegaRAID CacheCade, MegaRAID FastPath, Layanan Enkripsi SafeStore LSI (di luar cakupan artikel ini). Secara khusus, dalam hal meningkatkan kinerja array disk tradisional (HDD) dengan bantuan solid-state drive (SSD) yang ditambahkan ke sistem, teknologi MegaRAID CacheCade akan berguna, yang dengannya SSD bertindak sebagai cache tingkat kedua untuk array HDD (analog dengan solusi hybrid untuk HDD), dalam beberapa kasus, memberikan peningkatan kinerja subsistem disk hingga 50 kali lipat. Yang menarik juga adalah solusi FastPath MegaRAID, yang mengurangi latensi operasi I / O pemrosesan prosesor SAS2108 (dengan menonaktifkan pengoptimalan untuk hard disk drive), yang memungkinkan Anda untuk mempercepat pengoperasian array beberapa solid-state drive ( SSD) terhubung langsung ke port SAS 9260-8i.
Lebih mudah untuk melakukan operasi pada konfigurasi, pengaturan dan pemeliharaan pengontrol dan susunannya di manajer perusahaan di lingkungan sistem operasi (pengaturan di menu BIOS Pengaturan pengontrol itu sendiri tidak cukup kaya - hanya fungsi dasar yang tersedia). Secara khusus, di manajer, dalam beberapa klik mouse, Anda dapat mengatur array apa pun dan mengatur kebijakan untuk operasinya (caching, dll.) - lihat tangkapan layar.
Contoh tangkapan layar Windows Manager untuk Mengonfigurasi RAID Levels 5 (di atas) dan 1 (di bawah).
Pengujian
Untuk mengenal kinerja dasar LSI MegaRAID SAS 9260-8i (tanpa Kunci Perangkat Keras Layanan Lanjutan MegaRAID dan teknologi terkait), kami menggunakan lima drive SAS berkinerja tinggi dengan kecepatan spindel 15 ribu rpm dan dukungan untuk SAS- 2 antarmuka (6 Gb / c) - Hitachi Ultrastar 15K600 HUS156030VLS600 dengan kapasitas masing-masing 300 GB.
Hard drive Hitachi Ultrastar 15K600 tanpa penutup atas
Ini akan memungkinkan kami untuk menguji semua level dasar array - RAID 6, 5, 10, 0 dan 1, dan tidak hanya dengan jumlah minimum disk untuk masing-masingnya, tetapi juga "untuk pertumbuhan", yaitu, saat menambahkan disk ke port SAS 4 saluran kedua dari chip ROC. Perhatikan bahwa pahlawan artikel ini memiliki analog yang disederhanakan - pengontrol LSI MegaRAID SAS 9260-4i 4-port berdasarkan basis elemen yang sama. Oleh karena itu, pengujian array 4-disk kami sama-sama berlaku untuk itu.
Kecepatan baca / tulis sekuensial maksimum payload untuk Hitachi HUS156030VLS600 adalah sekitar 200 MB / s (lihat grafik). Waktu akses baca rata-rata (spesifikasi) - 5,4 ms. Buffer bawaan adalah 64 MB.
Hitachi Ultrastar 15K600 HUS156030VLS600 grafik kecepatan baca / tulis berurutan
Sistem pengujian didasarkan pada prosesor Intel Xeon 3120, motherboard dengan chipset Intel P45, dan memori DDR2-800 sebesar 2GB. Pengontrol SAS dipasang di slot PCI Express x16 v2.0. Pengujian dilakukan di bawah sistem operasi Windows XP SP3 Professional dan Windows 7 Ultimate SP1 x86 (versi Amerika murni), karena rekan server mereka (masing-masing Windows 2003 dan 2008,) tidak mengizinkan beberapa tolok ukur dan skrip yang kami gunakan untuk bekerja . Pengujian yang digunakan adalah 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 dan untuk Futuremark PCMark Vantage dan PCMark05. Pengujian dilakukan pada volume yang tidak terisi (IOmeter, H2BenchW, AIDA64) dan partisi yang diformat. Dalam kasus terakhir (untuk NASPT dan PCMark), hasilnya diambil baik untuk awal fisik larik dan untuk tengahnya (volume larik dengan kapasitas maksimum yang tersedia dibagi menjadi dua partisi logis yang sama). Ini memungkinkan kami untuk mengevaluasi kinerja solusi secara lebih memadai, karena bagian volume awal tercepat, di mana tolok ukur file dilakukan oleh sebagian besar browser, seringkali tidak mencerminkan situasi di sisa disk, yang juga dapat digunakan dengan sangat aktif dalam pekerjaan nyata.
Semua tes dilakukan lima kali dan hasilnya dirata-ratakan. Kami akan mempertimbangkan metodologi terbaru kami untuk mengevaluasi solusi disk profesional secara lebih rinci dalam artikel terpisah.
Tetap menambahkan bahwa dalam pengujian ini kami menggunakan firmware pengontrol versi 12.12.0-0036 dan driver versi 4.32.0.32. Cache tulis dan baca telah diaktifkan untuk semua larik dan disk. Mungkin penggunaan firmware dan driver yang lebih modern menyelamatkan kita dari keanehan yang terlihat dalam hasil tes awal pengontrol yang sama. Dalam kasus kami, tidak ada insiden seperti itu yang diamati. Namun, kami juga tidak menggunakan skrip FC-Test 1.0, yang sangat meragukan dalam hal keandalan hasil (yang dalam kasus tertentu rekan yang sama "ingin menyebut kebingungan, kebimbangan, dan ketidakpastian") dalam paket kami, karena kami telah berulang kali memperhatikan inkonsistensinya pada beberapa pola file ( khususnya, kumpulan banyak file kecil, kurang dari 100 Kbytes).
Diagram di bawah ini menunjukkan hasil untuk 8 konfigurasi array:
- RAID 0 dari 5 disk;
- RAID 0 dari 4 disk;
- RAID 5 dari 5 disk;
- 4-drive RAID 5;
- RAID 6 dari 5 disk;
- RAID 6 dari 4 disk;
- RAID 1 dari 4 disk;
- RAID 1 dari 2 disk.
LSI jelas memahami array RAID 1 empat disk (lihat tangkapan layar di atas) sebagai array strip + cermin, biasanya disebut sebagai RAID 10 (ini juga dikonfirmasi oleh hasil pengujian).
Hasil tes
Agar tidak membebani halaman web ulasan dengan serangkaian diagram yang tak terhitung banyaknya, terkadang tidak informatif dan melelahkan (yang sering kali merupakan kesalahan beberapa "rekan fanatik" :)), kami telah merangkum hasil terperinci dari beberapa tes di meja... Mereka yang ingin menganalisis seluk-beluk hasil yang kami peroleh (misalnya, untuk mengetahui perilaku orang-orang yang terlibat dalam tugas paling penting untuk diri mereka sendiri) dapat melakukannya sendiri. Kami akan fokus pada hasil tes yang paling penting dan utama, serta pada indikator rata-rata.
Mari kita lihat dulu hasil tes "murni fisik".
Waktu rata-rata akses acak ke data saat membaca pada satu disk Hitachi Ultrastar 15K600 HUS156030VLS600 adalah 5,5 ms. Namun, ketika disusun ke dalam array, indikator ini sedikit berubah: indikator ini menurun (karena caching yang efisien di pengontrol LSI SAS9260) untuk array "bercermin" dan meningkat untuk semua yang lain. Peningkatan terbesar (sekitar 6%) diamati untuk array level 6, karena pengontrol harus secara bersamaan mengakses jumlah disk terbesar (tiga untuk RAID 6, dua untuk RAID 5, dan satu untuk RAID 0, karena alamat dalam ini tes terjadi di blok hanya 512 byte, yang secara signifikan lebih kecil dari ukuran blok interleaving array).
Situasi dengan akses acak ke array selama penulisan (dalam blok 512 byte) jauh lebih menarik. Untuk satu disk, parameter ini sekitar 2,9 ms (tanpa caching di pengontrol host), namun, dalam larik pada pengontrol LSI SAS9260, kami mengamati penurunan yang signifikan pada angka ini karena caching tulis yang baik di SDRAM 512 MB penyangga pengontrol. Menariknya, efek paling dramatis diperoleh untuk array RAID 0 (waktu akses tulis acak turun hampir satu urutan besarnya dibandingkan dengan satu drive)! Ini pasti memiliki efek menguntungkan pada kinerja array tersebut di sejumlah tugas server. Pada saat yang sama, bahkan pada array dengan perhitungan XOR (yaitu, beban tinggi pada prosesor SAS2108), akses tulis acak tidak menyebabkan penurunan kinerja yang jelas - sekali lagi, berkat cache pengontrol yang kuat. Itu wajar bahwa RAID 6 sedikit lebih lambat di sini daripada RAID 5, tetapi perbedaan di antara mereka, pada kenyataannya, tidak signifikan. Saya agak terkejut dalam pengujian ini dengan perilaku "cermin" tunggal, yang menunjukkan akses acak paling lambat saat menulis (mungkin ini adalah "fitur" dari mikrokode pengontrol ini).
Grafik membaca dan menulis linier (berurutan) (dalam blok besar) untuk semua array tidak memiliki kekhasan (untuk membaca dan menulis hampir identik, asalkan cache tulis pengontrol diaktifkan) dan semuanya berskala sesuai dengan jumlah disk yang berpartisipasi secara paralel dalam "Proses "berguna. Artinya, untuk lima disk RAID 0, kecepatan "berlipat ganda" relatif terhadap satu disk (mencapai 1 GB / dtk!), Untuk RAID 5 lima disk, kecepatan "berlipat ganda", untuk RAID 6 "tiga kali lipat" (tiga kali lipat, tentu saja :)), untuk RAID 1 dari empat disk, itu berlipat ganda (tidak repot! :)), dan untuk cermin sederhana, itu menduplikasi grafik dari satu disk. Pola ini terlihat jelas, khususnya, dalam hal kecepatan baca dan tulis maksimum file berukuran sangat besar (256 MB) dalam blok besar (dari 256 KB hingga 2 MB), yang akan kami ilustrasikan dengan diagram Benchmark Disk ATTO 2.46 tes (hasil tes ini untuk Windows 7 dan XP hampir sama).
Di sini, hanya kasus membaca file pada array RAID 6 dari 5 disk tiba-tiba keluar dari gambaran keseluruhan (hasil diperiksa berkali-kali). Namun, untuk membaca dalam blok 64 KB kecepatannya array yang diberikan keuntungan yang ditetapkan 600 MB / s. Jadi mari kita hapus fakta ini sebagai "fitur" dari firmware saat ini. Perhatikan juga bahwa saat menulis file nyata, kecepatannya sedikit lebih tinggi karena caching di buffer pengontrol yang besar, dan perbedaannya dengan membaca semakin terlihat, semakin rendah kecepatan linier nyata dari array.
Adapun kecepatan antarmuka, biasanya diukur dengan parameter baca dan tulis buffer (beberapa panggilan ke alamat volume disk yang sama), di sini kita harus mengakui bahwa ternyata sama untuk hampir semua array karena dimasukkannya cache pengontrol untuk larik ini (lihat tabel .). Dengan demikian, kecepatan perekaman untuk semua peserta dalam pengujian kami adalah sekitar 2430 MB / s. perhatikan itu bus PCI Express x8 2.0 secara teoritis memberikan kecepatan 40 Gb / s atau 5 GB / s, namun, menurut data yang berguna, batas teoretis lebih rendah - 4 GB / s, yang berarti bahwa dalam kasus kami pengontrol benar-benar berfungsi sesuai dengan versi 2.0 dari bus PCIe. Dengan demikian, 2,4 GB / s yang diukur oleh kami, jelas, adalah bandwidth nyata dari memori onboard pengontrol (memori DDR2-800 dengan bus data 32-bit, seperti yang dapat dilihat dari konfigurasi chip ECC di papan, secara teoritis memberikan hingga 3,2 GB / s). Saat membaca array, caching tidak "komprehensif" seperti saat menulis, oleh karena itu, kecepatan "antarmuka" yang diukur dalam utilitas, sebagai suatu peraturan, lebih rendah daripada kecepatan membaca memori cache pengontrol (umumnya 2,1 GB / s untuk array level 5 dan 6) , dan dalam beberapa kasus "turun" ke kecepatan membaca buffer itu sendiri hard drive(sekitar 400 MB / s untuk satu hard drive, lihat grafik di atas) dikalikan dengan jumlah disk "berurutan" dalam array (ini hanya kasus RAID 0 dan 1 dari hasil kami).
Nah, dengan "fisika" yang kami temukan pada perkiraan pertama, saatnya untuk beralih ke "lirik", yaitu, ke tes aplikasi anak-anak "nyata". Omong-omong, akan menarik untuk mengetahui apakah kinerja array menskala saat melakukan tugas pengguna yang kompleks secara linier seperti skala saat membaca dan menulis file besar (lihat diagram tes ATTO tepat di atas). Pembaca yang ingin tahu, saya harap, sudah dapat memprediksi jawaban atas pertanyaan ini.
Sebagai "salad" untuk bagian "liris" kami, kami akan menyajikan tes disk desktop dari paket PCMark Vantage dan PCMark05 (masing-masing untuk Windows 7 dan XP), serta tes "track" serupa untuk aplikasi dari paket H2BenchW 4.13 dari majalah Jerman resmi C'T. Ya, tolok ukur ini awalnya dirancang untuk mengevaluasi hard drive di PC desktop dan workstation berbiaya rendah. Mereka meniru eksekusi pada disk tugas khas komputer pribadi canggih - bekerja dengan video, audio, "photoshop", antivirus, game, file swap, menginstal aplikasi, menyalin dan menulis file, dll. Oleh karena itu, hasilnya tidak boleh diambil dalam konteks artikel ini sebagai kebenaran tertinggi - bagaimanapun, tugas-tugas lain sering dilakukan pada array multi-disk. Namun demikian, mengingat fakta bahwa pabrikan sendiri yang memposisikan pengontrol RAID ini, termasuk untuk solusi yang relatif murah, kelas tugas pengujian ini cukup mampu mengkarakterisasi proporsi tertentu dari aplikasi yang benar-benar akan dijalankan pada larik tersebut (pekerjaan yang sama dengan video, pemrosesan grafik profesional, menukar OS dan aplikasi intensif sumber daya, menyalin file, anti-virus, dll.). Oleh karena itu, pentingnya ketiga tolok ukur kompleks ini dalam paket keseluruhan kami tidak boleh diremehkan.
Di PCMark Vantage yang populer, rata-rata (lihat diagram), kami mengamati fakta yang sangat luar biasa - kinerja solusi multi-disk ini hampir tidak tergantung pada jenis array yang digunakan! Omong-omong, dalam batas-batas tertentu, kesimpulan ini juga berlaku untuk semua trek uji individu (jenis tugas) yang termasuk dalam paket PCMark Vantage dan PCMark05 (lihat tabel untuk detailnya). Ini dapat berarti bahwa algoritme firmware pengontrol (dengan cache dan disk) hampir tidak memperhitungkan spesifikasi operasi aplikasi jenis ini, atau sebagian besar tugas ini dilakukan dalam memori cache pengontrol itu sendiri (dan kemungkinan besar kami mengamati kombinasi dari dua faktor ini). Namun, untuk kasus terakhir (yaitu, eksekusi trek sebagian besar dalam cache pengontrol RAID) kinerja rata-rata solusi ternyata tidak setinggi itu - bandingkan data ini dengan hasil pengujian beberapa " desktop" ("chipset") 4-disk RAID 0 array dan 5 dan SSD tunggal yang murah pada bus SATA 3Gb / s (lihat ikhtisar). Jika dibandingkan dengan "chipset" 4-disk RAID 0 sederhana (dan pada hard drive dua kali lebih lambat daripada Hitachi Ultrastar 15K600 yang digunakan di sini) array pada LSI SAS9260 kurang dari dua kali lebih cepat dalam pengujian PCMark, maka relatif bukan "anggaran" tercepat " SSD tunggal mereka semua pasti kalah! Hasil tes disk PCMark05 memberikan gambaran yang sama (lihat tabel; tidak ada gunanya menggambar diagram terpisah untuk mereka).
Gambar serupa (dengan beberapa reservasi) untuk array pada LSI SAS9260 dapat diamati di benchmark aplikasi "track" lainnya - C'T H2BenchW 4.13. Di sini, hanya dua array paling lambat (dalam hal struktur) (RAID 6 dari 4 disk dan "mirror") sederhana yang terlihat tertinggal di belakang semua array lain, yang kinerjanya, jelas, mencapai tingkat "cukup" ketika tidak ada lagi terletak pada subsistem disk, dan dalam efisiensi prosesor SAS2108 dengan cache pengontrol dengan urutan panggilan yang kompleks ini. Dan dalam konteks ini, kita dapat senang dengan fakta bahwa kinerja array berdasarkan LSI SAS9260 dalam tugas-tugas kelas ini hampir tidak tergantung pada jenis array yang digunakan (RAID 0, 5, 6 atau 10), yang memungkinkan penggunaan lebih banyak solusi yang andal tanpa mengorbankan kinerja akhir.
Namun, "Maslenitsa tidak semuanya untuk kucing" - jika kita mengubah tes dan memeriksa operasi array dengan file nyata pada sistem file NTFS, gambar akan berubah secara dramatis. Jadi, dalam pengujian Intel NASPT 1.7, banyak dari skenario "pra-instal" yang cukup langsung terkait dengan tugas-tugas yang khas untuk komputer yang dilengkapi dengan pengontrol LSI MegaRAID SAS9260-8i, disposisi array mirip dengan yang kami amati di tes ATTO saat membaca dan menulis file besar - kinerja meningkat secara proporsional seiring dengan bertambahnya kecepatan "linier" array.
Dalam diagram ini, kami menunjukkan rata-rata untuk semua tes dan pola NASPT, sementara di tabel Anda dapat melihat hasil detailnya. Izinkan saya menekankan bahwa kami menjalankan NASPT baik di bawah Windows XP (ini biasanya dilakukan oleh banyak browser) dan di bawah Windows 7 (yang, karena kekhasan tertentu dari tes ini, lebih jarang dilakukan). Faktanya adalah bahwa Seven (dan "kakaknya" Windows 2008 Server) menggunakan algoritma caching asli yang lebih agresif saat bekerja dengan file daripada XP. Selain itu, penyalinan file besar di "Tujuh" terjadi terutama di blok 1 MB (XP, sebagai aturan, beroperasi di blok 64 KB). Ini mengarah pada fakta bahwa hasil tes "file" Intel NASPT berbeda secara signifikan di Windows XP dan Windows 7 - yang terakhir jauh lebih tinggi, terkadang lebih dari dua kali! Omong-omong, kami membandingkan hasil NASPT (dan tes lain dari suite kami) di bawah Windows 7 dengan memori sistem terpasang 1 GB dan 2 GB (ada informasi bahwa dengan sejumlah besar caching memori sistem operasi disk di Windows 7 meningkat dan hasil NASPT menjadi lebih tinggi), namun, kami tidak menemukan perbedaan dalam kesalahan pengukuran.
Perselisihan tentang OS mana (dalam hal kebijakan caching, dll.) "lebih baik" untuk menguji disk dan pengontrol RAID, kami pergi ke utas diskusi artikel ini. Kami percaya bahwa pengujian drive dan solusi berdasarkan drive tersebut harus berada dalam kondisi yang sedekat mungkin dengan situasi operasi yang sebenarnya. Itu sebabnya, menurut kami, hasil yang kami peroleh untuk kedua OS itu sama nilainya.
Tetapi kembali ke grafik kinerja rata-rata NASPT. Seperti yang Anda lihat, perbedaan antara larik tercepat dan paling lambat yang kami uji di sini rata-rata kurang dari tiga kali. Ini, tentu saja, bukan celah lima kali lipat, seperti saat membaca dan menulis file besar, tetapi juga cukup terlihat. Array sebenarnya terletak secara proporsional dengan kecepatan liniernya, dan ini adalah kabar baik: ini berarti prosesor LSI SAS2108 cukup cepat untuk memproses data, hampir tanpa membuat kemacetan saat array level 5 dan 6 bekerja secara aktif.
Demi keadilan, perlu dicatat bahwa ada pola di NASPT (2 dari 12), di mana gambar yang sama diamati seperti di PCMark dengan H2BenchW, yaitu, bahwa kinerja semua array yang diuji praktis sama! Ini adalah Produktivitas Office dan Salinan Dir ke NAS (lihat tabel). Hal ini terutama terlihat di bawah Windows 7, meskipun kecenderungan "konvergensi" terlihat jelas untuk Windows XP (dibandingkan dengan pola lain). Namun, ada pola di PCMark dengan H2BenchW di mana kinerja array tumbuh secara proporsional dengan kecepatan liniernya. Jadi semuanya tidak sesederhana dan tidak ambigu seperti yang mungkin disukai beberapa orang.
Pada awalnya, saya ingin membahas diagram dengan kinerja keseluruhan array, yang dirata-ratakan untuk semua pengujian aplikasi (PCMark + H2BenchW + NASPT + ATTO), yaitu yang ini:
Namun, tidak ada yang istimewa untuk dibahas di sini: kita melihat bahwa perilaku array pada pengontrol LSI SAS9260 dalam pengujian yang meniru operasi aplikasi tertentu dapat sangat berbeda tergantung pada skenario yang digunakan. Oleh karena itu, lebih baik untuk menarik kesimpulan tentang manfaat konfigurasi tertentu berdasarkan tugas apa yang akan Anda lakukan pada saat yang bersamaan. Dan dalam hal ini kami dapat secara nyata membantu tes profesional lainnya - pola sintetis untuk IOmeter, meniru satu atau lain beban pada sistem penyimpanan data.
Tes di IOmeter
Dalam hal ini, kita akan melewatkan diskusi tentang banyak pola yang secara hati-hati mengukur kecepatan kerja tergantung pada ukuran blok akses, persentase operasi tulis, persentase akses acak, dll. Ini, sebenarnya, adalah sintetis murni. , yang memberi sedikit manfaat praktis informasi dan menarik agak murni teoritis. Bagaimanapun, kita telah menemukan poin-poin praktis utama mengenai "fisika" di atas. Lebih penting bagi kami untuk fokus pada pola yang meniru pekerjaan nyata - server dari berbagai jenis, serta operasi file.
Untuk meniru server seperti File Server, Web Server dan DataBase (server database), kami menggunakan pola terkenal dengan nama yang sama, yang diusulkan pada saat itu oleh Intel dan StorageReview.com. Untuk semua kasus, kami menguji larik dengan kedalaman antrian perintah (QD) dari 1 hingga 256 dengan langkah 2.
Dalam pola "Database", yang menggunakan akses disk acak dalam blok 8 KB dalam seluruh volume array, seseorang dapat mengamati keuntungan signifikan dari array tanpa paritas (yaitu, RAID 0 dan 1) dengan kedalaman antrian perintah sebesar 4 dan lebih tinggi, sementara semua larik dengan paritas (RAID 5 dan 6) menunjukkan kinerja yang sangat mirip (terlepas dari perbedaan dua kali lipat di antara keduanya dalam kecepatan akses linier). Situasinya dapat dengan mudah dijelaskan: semua array yang diperiksa paritas menunjukkan nilai yang sama dalam pengujian untuk waktu akses acak rata-rata (lihat diagram di atas), dan parameter inilah yang terutama menentukan kinerja dalam pengujian ini. Sangat menarik bahwa kinerja semua array tumbuh hampir secara linier dengan meningkatnya kedalaman antrian perintah hingga 128, dan hanya pada QD = 256, dalam beberapa kasus, seseorang dapat melihat sedikit kejenuhan. Performa maksimum array dengan paritas pada QD = 256 adalah sekitar 1100 IOps (operasi per detik), yaitu, prosesor LSI SAS2108 menghabiskan kurang dari 1 ms untuk memproses satu bagian data dalam 8 KB (sekitar 10 juta XOR byte tunggal). operasi per detik untuk RAID 6 ; tentu saja, prosesor secara bersamaan melakukan tugas lain untuk input-output data dan bekerja dengan memori cache).
Dalam pola server file yang menggunakan blok dengan ukuran berbeda untuk akses baca dan tulis acak ke array dalam seluruh ukurannya, kami mengamati gambar yang mirip dengan DataBase, dengan perbedaan bahwa di sini array lima disk dengan paritas (RAID 5 dan 6) terasa dilewati dalam kecepatan 4-disk rekan-rekan mereka dan menunjukkan kinerja yang hampir identik (sekitar 1200 IOps pada QD = 256)! Rupanya, menambahkan disk kelima ke yang kedua dari dua port SAS 4 saluran pengontrol entah bagaimana mengoptimalkan beban komputasi pada prosesor (karena I / O?). Mungkin perlu membandingkan kecepatan array 4-disk, ketika drive dihubungkan berpasangan ke konektor Mini-SAS pengontrol yang berbeda, untuk menentukan konfigurasi optimal untuk mengatur array pada LSI SAS9260, tetapi ini sudah merupakan tugas untuk artikel lain.
Dalam pola server web, di mana, menurut penciptanya, tidak ada operasi penulisan ke disk (dan karenanya perhitungan fungsi XOR untuk penulisan) sebagai kelas, gambarnya menjadi lebih menarik. Faktanya adalah bahwa ketiga array lima disk dari set kami (RAID 0, 5 dan 6) menunjukkan kinerja yang identik di sini, meskipun ada perbedaan mencolok di antara mereka dalam hal kecepatan baca linier dan perhitungan paritas! Omong-omong, tiga array yang sama ini, tetapi dari 4 disk, juga memiliki kecepatan yang sama satu sama lain! Dan hanya RAID 1 (dan 10) yang keluar dari gambar. Mengapa ini terjadi sulit untuk dinilai. Mungkin pengontrol memiliki algoritme yang sangat efisien untuk memilih "drive yang baik" (yaitu, dari lima atau empat drive dari mana data yang diperlukan datang lebih dulu), yang dalam kasus RAID 5 dan 6 meningkatkan kemungkinan kedatangan data sebelumnya dari piring-piring, mempersiapkan prosesor terlebih dahulu untuk perhitungan yang diperlukan (ingat antrian perintah yang dalam dan buffer DDR2-800 yang besar). Akibatnya, ini dapat mengimbangi latensi yang terkait dengan perhitungan XOR dan menyamakannya dalam "kemungkinan" dengan RAID 0 "sederhana". Bagaimanapun, pengontrol LSI SAS9260 hanya dapat dipuji karena hasil yang sangat tinggi (sekitar 1700 IOps untuk Array 5-disk dengan QD = 256) dalam pola Server Web untuk array dengan paritas. Sayangnya, kinerja cermin dua disk yang sangat rendah di semua pola server ini telah menjadi masalah.
Pola Server Web digaungkan oleh pola kita sendiri, yang mengemulasi pembacaan acak file kecil (64 KB) dalam seluruh ruang array.
Sekali lagi, hasilnya digabungkan menjadi beberapa kelompok - semua larik 5-disk identik satu sama lain dalam kecepatan dan memimpin dalam "perlombaan" kami, 4-disk RAID 0, 5 dan 6 juga tidak dapat dibedakan satu sama lain dalam kinerja, dan hanya "cermin" yang jatuh dari total massa (omong-omong, "cermin" 4-disk, yaitu, RAID 10 lebih cepat daripada semua array 4-disk lainnya - tampaknya karena algoritma yang sama "memilih disk yang sukses "). Kami menekankan bahwa keteraturan ini hanya berlaku untuk kedalaman besar dari antrian perintah, sedangkan dengan antrian kecil (QD = 1-2), situasi dan pemimpin bisa sangat berbeda.
Semuanya berubah ketika server bekerja dengan file besar. Dalam kondisi konten "berat" modern dan OS baru yang "dioptimalkan" Jenis jendela 7, 2008 Server dll. bekerja dengan file megabyte dan blok data 1MB menjadi semakin penting. Dalam situasi ini, pola baru kami, meniru pembacaan acak file 1 MB di seluruh disk (detail pola baru akan dijelaskan dalam artikel terpisah tentang metodologi), ternyata sangat berguna untuk menilai server secara lebih lengkap. potensi pengontrol LSI SAS9260.
Seperti yang Anda lihat, "cermin" 4-disk di sini tidak meninggalkan harapan untuk kepemimpinan, jelas mendominasi setiap antrian perintah. Kinerjanya juga awalnya tumbuh secara linier dengan meningkatnya kedalaman antrian perintah, tetapi pada QD = 16 untuk RAID 1, mencapai saturasi (kecepatan sekitar 200 MB / s). Sedikit "nanti" (pada QD = 32) saturasi kinerja terjadi pada larik yang lebih lambat dalam pengujian ini, di antaranya "perak" dan "perunggu" harus diberikan ke RAID 0, dan larik dengan paritas adalah orang luar, setelah kalah bahkan sebelum bersinar RAID 1 dari dua disk, yang ternyata sangat bagus. Ini membawa kita pada kesimpulan bahwa bahkan ketika membaca, beban XOR komputasi pada prosesor LSI SAS2108 saat bekerja dengan file dan blok besar (terletak secara acak) sangat membebani untuk itu, dan untuk RAID 6, di mana sebenarnya berlipat ganda, itu adalah kadang-kadang bahkan selangit - kinerja solusi hampir tidak melebihi 100 MB / s, yaitu, 6-8 kali lebih rendah dibandingkan dengan pembacaan linier! RAID 10 redundan jelas lebih menguntungkan di sini.
Saat merekam file kecil secara acak, gambarnya sekali lagi sangat berbeda dari yang kita lihat sebelumnya.
Faktanya adalah bahwa di sini kinerja array secara praktis tidak tergantung pada kedalaman antrian perintah (jelas, ini dipengaruhi oleh cache besar pengontrol LSI SAS9260 dan cache hard drive yang agak besar itu sendiri), tetapi secara radikal berubah dengan jenis array! Pemimpin tanpa syarat di sini "bersahaja" untuk prosesor RAID 0, dan "perunggu" dengan kerugian lebih dari dua kali lipat dari pemimpin - di RAID 10. Semua array dengan paritas membentuk grup tunggal yang sangat dekat dengan cermin dua disk (rincian tentang mereka diberikan dalam diagram terpisah di bawah main ), kalah tiga kali dari para pemimpin. Ya, ini jelas merupakan beban berat pada prosesor pengontrol. Namun, terus terang, saya tidak mengharapkan "kegagalan" seperti itu dari SAS2108. Kadang-kadang bahkan perangkat lunak RAID 5 berdasarkan pengontrol SATA "chipset" (dengan caching melalui Windows dan perhitungan melalui prosesor pusat PC) dapat bekerja lebih cepat ... grafik untuk waktu akses tulis rata-rata di awal bagian hasil.
Transisi ke penulisan acak file besar 1 MB mengarah pada peningkatan indikator kecepatan absolut (untuk RAID 0 - hampir ke nilai untuk pembacaan acak file tersebut, yaitu, 180-190 MB / s), tetapi gambar keseluruhan tetap hampir tidak berubah - array dengan paritas berkali-kali lebih lambat dari RAID 0.
Gambaran untuk RAID 10 sangat menarik - kinerjanya menurun dengan meningkatnya kedalaman antrian perintah, meskipun tidak banyak. Tidak ada efek seperti itu untuk sisa array. "Cermin" dua disk terlihat sederhana di sini lagi.
Sekarang mari kita lihat pola di mana file dalam jumlah yang sama dibaca dan ditulis ke disk. Beban seperti itu khas, khususnya, untuk beberapa server video atau selama penyalinan / duplikasi / pencadangan file yang aktif dalam larik yang sama, serta dalam kasus defragmentasi.
Pertama - file 64 KB secara acak di seluruh array.
Di sini, beberapa kesamaan dengan hasil pola Basis Data terlihat jelas, meskipun kecepatan absolut array tiga kali lebih tinggi, dan bahkan dengan QD = 256, beberapa kejenuhan kinerja sudah terlihat. Persentase operasi penulisan yang lebih tinggi (dibandingkan dengan pola DataBase) dalam kasus ini mengarah pada fakta bahwa array dengan paritas dan "cermin" dua disk menjadi orang luar yang jelas, secara signifikan lebih rendah dalam kecepatan daripada array RAID 0 dan 10.
Saat beralih ke file 1 MB, pola ini umumnya dipertahankan, meskipun kecepatan absolutnya kira-kira tiga kali lipat, dan RAID 10 menjadi secepat strip 4-disk, yang merupakan kabar baik.
Pola terakhir dalam artikel ini adalah kasus pembacaan dan penulisan file besar secara berurutan (sebagai lawan dari acak).
Dan di sini sudah banyak array yang berhasil di-overclock ke kecepatan yang sangat layak di wilayah 300 MB / s. Dan meskipun lebih dari dua kali lipat kesenjangan antara pemimpin (RAID 0) dan pihak luar (dua-disk RAID 1) tetap (perhatikan bahwa dengan membaca linier ATAU menulis, kesenjangan ini lima kali lipat!) mungkin tidak menggembirakan. Memang, dilihat dari daftar aplikasi pengontrol ini, yang disediakan oleh LSI sendiri (lihat awal artikel), banyak tugas target akan menggunakan sifat khusus dari mengakses array ini. Dan ini pasti layak dipertimbangkan.
Sebagai kesimpulan, saya akan memberikan diagram terakhir di mana indikator dari semua pola pengujian IOmeter di atas dirata-ratakan (secara geometris di semua pola dan antrian perintah, tanpa faktor pembobotan). Sangat mengherankan bahwa jika rata-rata hasil ini dalam setiap pola dilakukan secara aritmatika dengan koefisien bobot 0,8, 0,6, 0,4, dan 0,2 untuk antrian perintah 32, 64, 128, dan 256, masing-masing (yang secara kondisional memperhitungkan penurunan bagian operasi dengan kedalaman antrian perintah yang tinggi dalam operasi drive secara keseluruhan), maka indeks kinerja array yang dinormalisasi akhir (untuk semua pola) dalam 1% bertepatan dengan rata-rata geometrik.
Jadi, rata-rata "suhu di rumah sakit" dalam pola kami untuk tes IOmeter menunjukkan bahwa tidak ada cara untuk melepaskan diri dari "fisika dengan matematika" - RAID 0 dan 10 pasti memimpin. Untuk array dengan paritas, sebuah keajaiban tidak terjadi - meskipun prosesor LSI SAS2108 dalam beberapa kasus, kinerja yang layak, secara umum, array seperti itu tidak dapat "mencapai" tingkat "garis" sederhana. Pada saat yang sama, menarik bahwa konfigurasi 5-disk jelas meningkat dibandingkan dengan konfigurasi 4-disk. Secara khusus, RAID 6 5-disk jelas lebih cepat daripada RAID 5 4-disk, meskipun dalam hal "fisika" (waktu akses acak dan kecepatan akses linier) keduanya hampir identik. "Cermin" dua disk juga mengecewakan (rata-rata, ini setara dengan RAID 6 4 disk, meskipun dua kalkulasi XOR untuk setiap bit data tidak diperlukan untuk mirror). Namun, "cermin" sederhana jelas bukan larik target untuk pengontrol SAS 8-port yang cukup kuat dengan cache besar dan prosesor onboard yang kuat. :)
Informasi harga
Kontroler SAS 8-port LSI MegaRAID SAS 9260-8i dengan paket lengkap dibanderol dengan harga sekitar $ 500, yang dapat dianggap cukup menarik. Mitra 4-portnya yang disederhanakan bahkan lebih murah. Harga eceran rata-rata perangkat saat ini yang lebih akurat di Moskow, relevan pada saat Anda membaca artikel ini:
| LSI SAS 9260-8i | LSI SAS 9260-4i |
|---|---|
| $571() | $386() |
Kesimpulan
Meringkas hal di atas, kami dapat menyimpulkan bahwa kami tidak akan berani memberikan rekomendasi seragam "untuk semua orang" pada pengontrol 8-port LSI MegaRAID SAS9260-8i. Setiap orang harus menarik kesimpulan secara independen tentang perlunya menggunakannya dan mengonfigurasi array tertentu dengan bantuannya - berdasarkan kelas tugas yang seharusnya diluncurkan pada saat yang sama. Faktanya adalah bahwa dalam beberapa kasus (pada beberapa tugas) "megamonster" yang murah ini mampu menunjukkan kinerja yang luar biasa bahkan pada array dengan paritas ganda (RAID 6 dan 60), tetapi dalam situasi lain kecepatan RAID 5 dan 6-nya jelas hilang banyak yang diinginkan.... Dan satu-satunya keselamatan (hampir universal) adalah array RAID 10, yang dapat diatur dengan keberhasilan yang hampir sama pada pengontrol yang lebih murah. Namun, seringkali berkat prosesor dan cache SAS9260-8i bahwa array RAID 10 berperilaku di sini tidak lebih lambat dari strip dari jumlah disk yang sama, sambil memastikan keandalan solusi yang tinggi. Tapi yang harus dihindari dengan SAS9260-8i adalah DSLR dua disk dan RAID 6 dan 5 4 disk - ini jelas merupakan konfigurasi yang kurang optimal untuk pengontrol ini.
Terima kasih kepada Hitachi Global Storage Technologies
untuk hard drive yang disediakan untuk pengujian.
Pengontrol RAID perangkat keras 6 Gb / s berkinerja tinggi 9260-8i dengan 8 port internal (2 konektor SFF8087) dan memori terpasang 512 MB, mendukung hingga 128 drive SAS dan SATA dengan teknologi RAID-on-Chip.
Lini produk MegaRAID SATA + SAS 9260 berperforma tinggi memberikan kecepatan transfer data yang luar biasa hingga 2880MB/s baca, 1850MB/s tulis, dan 147.000 akses acak I/O untuk mendukung aplikasi yang paling menuntut sekalipun seperti database dan pemrosesan video .
Produk ini mengaktifkan media 3 Gb/dtk dan 6 Gb/dtk dengan dukungan untuk koneksi internal drive SATA dan SAS.
Koneksi internal drive SATA atau SAS server. Memungkinkan Anda bekerja dengan 128 perangkat menggunakan ekspander SAS. Teknologi LSI RAID-on-Chip (ROC) dan antarmuka PCI Express utama untuk aplikasi bandwidth tinggi.
Baterai cadangan opsional untuk mencegah kehilangan data jika terjadi kegagalan server.
Mendukung perangkat lunak CacheCade, FastPath dan Recovery / Snapshots tambahan.
Fitur Utama
- Tingkat kinerja maksimum yang tersedia: mode baca: 2.875MB/dtk, mode tulis: 1.850MB/dtk
- PCI Express 2.0 memberikan kecepatan transfer sinyal yang lebih cepat untuk aplikasi bandwidth tinggi
- Fleksibilitas maksimum dengan dukungan untuk drive SATA dan SAS 3Gb/s dan 6Gb/s
- Teknologi Enkripsi SafeStore memberikan perlindungan data yang lebih kuat
- Desain MD2 profil rendah cocok untuk arsitektur 1U dan 2U yang ringkas
spesifikasi
| Parameter | Keterangan |
| CPU | LSISAS2108 RAID-on-Chip (ROC) 800MHz PowerPC® |
| Pertunjukan | Hingga 6Gbps per port |
| Antarmuka | Delapan port SATA + SAS internal |
| Penyimpanan | Tembolok - 512MB DDRII (800MHz) |
| # Perangkat yang Didukung | hingga 32 SATA dan/atau drive disk SAS |
| Tingkat RAID yang didukung | RAID - Tingkat 0, 1, 5, dan 6 RAID 10, 50, dan 60 . yang diperluas |
| Antarmuka pengontrol tuan rumah | X8 PCI Express v2.0 |
| Faktor Bentuk | Format MD2 profil rendah (167,64 mm x 64,42 mm) |
| Kegunaan | Catu daya darurat (opsional, koneksi langsung) Lanjutkan otomatis setelah peningkatan Lanjutkan otomatis setelah pemulihan Perluasan Kapasitas Online (OCE) Migrasi Tingkat RAID (RLM) Online Sistem enkripsi data SafeStore Fungsi penghapusan data segera Dukungan SSD dengan teknologi SSD Guard™ Pencadangan global dan khusus, pencadangan darurat darurat dengan pemulihan data Pemulihan otomatis Integritas Struktural untuk Siaga Panas Cadangan panas darurat SATA untuk susunan SAS Struktur dukungan multi-saluran untuk satu pengontrol (failover) Distribusi beban Perangkat Lunak Manajemen RAID yang Komprehensif |
Pelanggan yang terhormat.
Harap dicatat bahwa informasi referensi barang yang diposting di situs ini bukan penawaran, ketersediaan dan biaya peralatan harus diperiksa dengan manajer NAG LLC, yang akan dengan senang hati membantu Anda dalam memilih peralatan dan memesannya. .
Pabrikan berhak mengubah tampilan, spesifikasi, dan peralatan tanpa pemberitahuan.
Sekitar dua tahun telah berlalu sejak pengumuman pengontrol seri 9260, tidak termasuk model dengan awalan "CV". Selama waktu ini, di bagian Internet berbahasa Rusia, rekan-rekan kami di jurnalisme TI telah menerbitkan beberapa ulasan yang menjelaskan manfaat dari seri ini, dan banyak tes telah dilakukan. Agar tidak mengulangi seluruh jalur kolega kami, kami memutuskan untuk mengungkapkan arti singkatan "CV" di pengontrol seri yang diperbarui. Oleh karena itu, kami melakukan pengujian untuk mengungkapkan perbedaan antara pengontrol yang sudah dikenal di pasar dan yang diperbarui dengan tanda "CV". Tentu saja kita masih harus melalui langkah yang sama seperti rekan-rekan kita, yaitu menghapus hasil pengujian level RAID. Tapi kami berharap analisis perbandingan hasil operasi pengontrol dengan "Cache Cade" akan dihargai oleh pembaca kami. Tapi hal pertama yang pertama.
Spesifikasi pengontrol
Mari kita mulai dengan melihat perangkat keras pengontrol, karakteristik dan kemampuannya yang paling penting, fungsionalitas yang dibawanya "on board" dan yang disediakan oleh perangkat lunak tambahan.
Karakteristik perangkat keras dan perangkat lunak utama ditunjukkan pada tabel
|
LSI MegaRAID SAS 9260CV-8i |
|
|---|---|
| Larutan | Pengontrol SATA + SAS internal delapan port untuk aplikasi intensif I/O. Konektivitas bandwidth lebar, SAS, SATA atau SSD. Mengurangi pemeliharaan dan total biaya kepemilikan dengan teknologi CacheVault |
| Dimensi (edit) | Format MD2 profil rendah (6,6 "X 2.536") |
| konektor | Dua konektor Mini-SAS SFF-8087 internal |
| Dukungan perangkat | Hingga 128 hard drive SAS dan / atau SATA dan solid state drive |
| Jenis bus prosesor utama | PCI Express x8 versi 2.0 |
| Tingkat baud | Hingga 6 Gbps (per port) |
| Prosesor I/O pengontrol SAS | LSISAS2108 dengan RAID on Chip (ROC) |
| Ukuran cache | 512 MB DDRII SDRAM |
| Perlindungan cache | Perlindungan Cache Flash MegaRAID CacheVault |
| Fitur Utama Perlindungan Data RAID |
|
| manajemen RAID |
|
| Optimalisasi SSD opsional |
Perangkat lunak MegaRAID CacheCade meningkatkan kinerja I / O dengan menggunakan sebagai memori cache penggerak solid state |
Kontroler 9260CV-8i termasuk dalam seri Value Line (serangkaian solusi yang tersedia). Model ini berbeda dari pengontrol Feature Line yang lebih mahal dengan kehadiran CacheVault (memori Flash NAND) "di papan" pengontrol dan penggunaan superkapasitor alih-alih baterai cadangan lithium-ion (BBU) biasa. Berbeda dengan perangkat seri Entry, 9260CV-8i menggunakan prosesor LSISAS2108 800 MHz yang lebih bertenaga dengan arsitektur PowerPC.
Jenis tingkat RAID yang didukung tidak berubah. Jenis RAID yang sama dan modifikasinya dideklarasikan: 0, 00, 1, 10, 5, 50, 6 dan 60.
Seperti yang kami sebutkan di atas, superkapasitor telah menggantikan baterai cadangan BBU biasa, yang menjadi bagian dari perlindungan cache baru (Cache Vault). Prinsip dasar pengoperasian Cache Vault hampir identik dengan penggunaan BBU. Superkapasitor mempertahankan daya ke cache. Tetapi, jika dalam kasus BBU klasik dengan sel lithium-ion, informasi dalam RAM pengontrol disimpan selama sekitar 72 jam, setelah itu data menghilang, maka superkapasitor, selain mempertahankannya dalam cache, memungkinkan perekaman informasi dari cache ke modul flash NAND yang terletak di pengontrol. Ketika daya dipulihkan, informasi dari NAND akan kembali ditulis ke cache pengontrol. Menurut LSI (LSI MegaRaid CacheVault Technology), informasi di NAND dapat disimpan selama sekitar tiga tahun.
Perangkat lunak
Cara paling mudah untuk mengelola dan mengonfigurasi pengontrol adalah melalui MegaRAID Storage Manager. Ada juga yang disebut WebBIOS - BIOS pengontrol, yang dipanggil saat inisialisasi saat server boot, serta garis komando(KLI).
Untuk sejumlah uang, fungsi pengontrol dapat diperluas secara signifikan. Fungsionalitas tambahan mencakup teknologi LSI eksklusif berikut.
MegaRAID FastPath
Memungkinkan Anda untuk mengoptimalkan kinerja drive SSD yang terhubung ke pengontrol dan meningkatkan jumlah operasi I/O untuk aplikasi transaksional. LSI mengklaim peningkatan kinerja 3x, hingga 150.000 IOPS, dengan MegaRAID FastPath.
MegaRAID CacheCade
Sebuah fungsi dimana SSD digunakan sebagai cache untuk array hard drive, yang dapat meningkatkan kinerja dalam aplikasi berbasis web, database, dan pemrosesan transaksi waktu nyata (OLTP) sekitar 50 kali lipat
Pemulihan MegaRAID
Menggunakan teknologi snapshot, fitur ini memungkinkan Anda membuat gambar tingkat blok dari sistem. Dimungkinkan untuk memulihkan folder dan file individual, dan status awal sistem secara keseluruhan.
Toko Aman MegaRAID
Bersama dengan sistem enkripsi self-encrypting drive (SED) yang terpasang di dalam drive, ini memberikan tingkat keamanan yang tinggi terhadap akses yang tidak sah dan upaya untuk mengubah data.
Ada dua opsi untuk mengaktifkan fungsi yang terdaftar. Yang pertama adalah menggunakan kunci perangkat keras, yaitu sirkuit mikro yang dipasang langsung pada pengontrol. Yang kedua adalah memasukkan kunci perangkat lunak melalui konsol RAIDweb, atau melalui snap-in Pengelola Penyimpanan MegaRAID yang diinstal langsung ke sistem operasi. Pilihannya setara dalam hal hasil, dan pengguna dapat memilih cara yang paling nyaman untuk mengaktifkan fungsi.
Metodologi pengujian
Metodologi kami didasarkan pada pengalaman kami selama bertahun-tahun dengan perangkat lunak server. Tapi, seperti biasanya, ada beberapa subjektivitas. Oleh karena itu, kami siap untuk mengasah metodologi bersama para pembaca. Tinggalkan keinginan Anda di akhir artikel.
Kami menggunakan platform Windows 2008 R2 dan menggunakan utilitas IOMeter versi 2006.07.27 untuk mengevaluasi subsistem I/O.
Dalam pengujian, kami menggunakan server Asustek RS720-E6. Konfigurasinya ditunjukkan pada tabel di bawah ini.
| Konfigurasi Server Uji Asustek RS720-E6 | |
|---|---|
| Komponen | spesifikasi |
| papan utama | ASUS Z8PE-D18 |
| Mikroprosesor | 2 Intel Xeon E5620 (Westmere-EP), 2,40 GHz, cache 12 MB |
| RAM | 12 Samsung DIMM DDR3-1333 4 GB PC3-10600 ECC Terdaftar M393B5273BH1-CH9 |
| Hard drive | 7 Hitachi Ultrastar 15K600 SAS-2.0 600 GB 15000 rpm 64 MB HUS156060VLS600 |
| Penggerak solid-state | Intel SSD 510 250 GB |
Kami menetapkan salah satu dari tujuh disk untuk sistem operasi. Kasing server yang kami gunakan mendukung 12 drive, tetapi karena backplane-nya tidak mengandung expander, dan pengontrol terhubung melalui kabel SATA 7-pin biasa, kami hanya menggunakan 7 drive. Kami juga menggunakan satu footprint untuk SSD di bawah CacheCade.
Untuk pengujian, kami menggunakan template yang sudah jadi di IOmeter, yaitu WebServer, DataBase, FileServer, WorkStation. Kami juga menggunakan templat baca / tulis sekuensial dan acak dengan blok data dengan berbagai ukuran - dari 512 byte hingga 1 MB dengan langkah dua kali lipat dari blok sebelumnya. Kedalaman antrian perintah dipilih sama dengan 30, yang memungkinkan untuk memuat subsistem disk. Kedalaman antrian perintah yang besar adalah tipikal untuk lingkungan perusahaan di mana subsistem disk berada di bawah beban berat. Beban ini dapat berupa mesin virtual dan server terminal. Seperti yang Anda lihat dari karakteristik platform kami, itu hanya dirancang untuk sektor korporasi. Secara empiris, terungkap bahwa 30 perintah adalah batas bawah dari mana peningkatan beban pada subsistem disk dimulai. Semua level RAID dan modifikasinya yang didukung oleh pengontrol telah diuji, dengan dan tanpa Cache Cade: 0, 00, 1, 10, 5, 50, 6. Satu-satunya pengecualian adalah level 60, karena tidak adanya expander tidak memungkinkan pemasangan delapan disk.
Tahap pertama menguji kinerja I/O dari 14 konfigurasi. Daftar disajikan dalam tabel.
| Uji konfigurasi RAID | |
|---|---|
| RAID-00 | 4 cakram |
| RAID-00 + CacheCade | 4 cakram |
| RAID-0 | 5 cakram |
| RAID-0 + CacheCade | 5 cakram |
| RAID-1R | 4 cakram |
| RAID-1 + CacheCade | 4 cakram |
| RAID-5 | 5 cakram |
| RAID-5 + Cache Cade | 5 cakram |
| RAID-6 | 5 cakram |
| RAID-6 + CacheCade | 5 cakram |
| RAID-10 | 4 cakram |
| RAID-10 + CacheCade | 4 cakram |
| RAID-50 | 6 cakram |
| RAID-50 + CacheCade | 6 cakram |
RAID-1 dari empat drive mirip dengan RAID10, yang dikonfirmasi oleh tes.
Pada tahap kedua, kami melakukan beberapa pengukuran dengan mesin virtualb, di mana kami menerapkan peran Hyper-V dan meluncurkan 4 mesin virtual dengan Windows 7. Setiap mesin virtual berhubungan dengan satu pola IOmeter: dua server web, misalnya , perusahaan (internal) dan eksternal, database server dan file server. Dengan demikian, dimungkinkan untuk melacak pengoperasian perangkat dalam skenario nyata. Diputuskan untuk memeriksa pengoperasian tes ini dengan konfigurasi array paling populer dalam praktiknya - RAID5. CacheCade terlibat.
Hasil tes
Angka rinci untuk semua grafik dapat ditemukan di.
Template Basis Data Tanpa CacheCade (CC)
Template FileServer tanpa CacheCade (CC)
Template WorkStation Tanpa Menggunakan CacheCade (CC)
Template WebServer Tanpa Menggunakan CacheCade (CC)
Dalam tiga grafik pertama, posisi terdepan diambil oleh RAID-0 dan RAID-50. RAID-50 mengungguli RAID-10. Pada grafik hasil kerja dengan template WebServer, RAID-50 sudah memimpin, dan yang lainnya mengikutinya. Alasan untuk meninggalkan RAID-50 dalam kepemimpinan dalam jumlah disk - satu lebih dari tingkat RAID lainnya, kecuali untuk RAID-6. Kedua, dalam templat web, blok data hanya dibaca, meskipun pembacaannya arbitrer. RAID-6 di semua template, kecuali WebServer, umumnya sulit, karena pengontrol perlu menghitung checksum untuk dua disk.
Mari kita pertimbangkan template yang sama hanya menggunakan CacheCade:
Pengujian dirancang untuk menunjukkan peningkatan kinerja atau kekurangannya dalam operasi I/O.
Template Basis Data Menggunakan CacheCade (CC)
Template FileServer Menggunakan CacheCade (CC)
Template WorkStation Menggunakan CacheCade (CC)
Template WebServer Menggunakan CacheCade (CC)
Saat membandingkan hasilnya, dapat dicatat bahwa grafiknya hampir identik, tetapi sedikit peningkatan jumlah operasi pada beberapa jenis array RAID masih ada, tetapi sangat kecil sehingga dapat diabaikan di hampir semua hasil. .
Perlu juga dicatat bahwa untuk beberapa level RAID, hasil dengan CacheCade ternyata, meskipun tidak signifikan, kurang dari tanpanya. Hal ini terutama terlihat pada template FileServer, pada level RAID 00, 5, 6, dan 10. Penurunan paling tidak terlihat pada template WebServer - hanya di RAID5 hasilnya terasa lebih rendah daripada yang diperoleh tanpa Cache Cade. Sulit untuk mengatakan apa sebenarnya penurunan ini dapat dikaitkan dengan. Dapat diasumsikan bahwa ini disebabkan oleh 20% dari operasi tulis yang ditentukan dalam pengaturan template.
Sekarang mari kita lihat bagaimana cache tambahan dalam bentuk cakram SSD akan memberikan peningkatan kecepatan baca dan tulis sekuensial. Sangat mungkin bahwa ini tampak berlebihan, karena karakteristik kecepatan larik RAID setidaknya sebanding dengan disk SSD tunggal. Bagaimanapun, tes akan menunjukkan.
Baca berurutan, megabita per detik, tanpa menggunakan CacheCade
Grafik menunjukkan bahwa tempat pertama ditempati oleh RAID 0, yang logis, karena pembacaan dilakukan secara paralel dari beberapa disk, pada 5 disk kecepatan puncaknya mencapai 930 megabyte per detik. Hal ini hampir diikuti oleh tiga array secara praktis berdasarkan level: RAID5, RAID00 dan RAID50, yang memberikan drawdown pada blok 16 KB. RAID1 dan RAID10 menunjukkan hasil yang identik, karena, seperti disebutkan di atas, pada dasarnya identik dan mengungkapkan potensinya dalam pengujian ini pada blok 512 KB. RAID6 menunjukkan hasil yang merata mulai dari blok 4 KB.
Pembacaan berurutan, megabita per detik, menggunakan CacheCade
Varian di mana Cache Cade digunakan memberikan hasil yang hampir sama, dengan satu-satunya perbedaan bahwa penurunan kecepatan pada blok 16 KB dalam kasus RAID50 lebih dramatis. Diketahui bahwa kecepatan baca tergantung pada ukuran strip - urutan blok disk yang berdekatan. Ada kemungkinan bahwa kegagalan ini dipengaruhi oleh ukurannya, yang secara default untuk pengontrol diatur ke 64 KB, dan yang tetap tidak berubah selama semua pengujian. Ada kemungkinan bahwa jatuhnya dapat disebabkan oleh firmware pengontrol yang bekerja dengan blok ini pada tingkat RAID ini. Kami akan mencoba mencari tahu apa alasan perilaku pengontrol ini dari para insinyur LSI.
Penulisan berurutan, megabita per detik, tanpa menggunakan CacheCade
Saat menulis, beban pada disk meningkat, masing-masing, kecepatan tulis akan lebih rendah dibandingkan dengan membaca. Hasilnya lebih stabil - tidak ada kegagalan seperti dalam membaca. Dengan peningkatan blok data yang direkam hingga 4-16 kbyte, kecepatan tulis meningkat, maka praktis tidak berubah.
Penulisan berurutan, megabita per detik, menggunakan CacheCade
Sekali lagi, hasilnya sangat mirip. Untuk beberapa blok dalam pengujian ini, perbedaannya benar-benar 100 KB / dtk, dan tidak mendukung CacheCade. Tetapi perbedaan ini, sekali lagi, dapat diabaikan. Satu-satunya level RAID yang mendapat manfaat dari cache adalah RAID1 dan RAID5. Kecepatan tulis dalam kasus RAID1 meningkat 100 MB / s dalam kasus blok 2 kB, dan dalam RAID5 - 50 MB / s dalam blok 8 kB.
Pembacaan acak, megabyte per detik, tanpa menggunakan CacheCade
Pembacaan acak tidak kuat, tetapi masih membagi array RAID menjadi tiga kelompok berbeda berdasarkan hasil yang diperoleh. Ini terlihat pada blok besar. Kelompok pertama memiliki RAID1 dan RAID10, kelompok kedua memiliki RAID0 dan RAID00, dan kelompok ketiga memiliki RAID5, RAID50 dan RAID6. Selama membaca, array tidak tunduk pada batasan dalam hal penulisan - pengurangan checksum (RAID5, 50 dan 6) dan duplikasi informasi (RAID1 dan RAID10). Pemimpin di sini adalah RAID1 dan RAID10, karena mereka memiliki lebih sedikit disk dibandingkan dengan level RAID lainnya.
Pembacaan acak, megabyte per detik, menggunakan CacheCade
Grafiknya mirip dengan grafik sebelumnya, dengan satu-satunya perbedaan bahwa teknologi Cache ade sedikit meningkatkan kecepatan kerja dengan blok 256 KB dan 512 KB untuk RAID1 dan RAID10.
Tulis acak, megabyte per detik, tanpa menggunakan CacheCade
Entri membuat penyesuaian sendiri. Dibandingkan dengan grafik sebelumnya, kecepatannya turun sekitar 50 MB / s. Selain fakta bahwa kepala dipaksa untuk "berjalan" melintasi disk untuk mencari data secara kacau, memperkenalkan penundaan, parameter array RAID juga memiliki dampak, yang memastikan keandalannya (checksum dan duplikasi).
Tulis acak, megabyte per detik menggunakan CacheCade
Sekali lagi, variasinya minimal. Dalam pola penulisan acak, cache SSD mencoba meningkatkan kinerja subsistem disk, tetapi mengalami kesulitan. Terlepas dari kinerja tinggi SSD dalam penulisan acak, semuanya tergantung pada perhitungan checksum tambahan (RAID5, 50 dan 6), duplikasi informasi (RAID1, 10) dan jumlah disk (RAID0, 00) - SSD tidak akan membantu dalam melakukan tugas-tugas overhead ini.
Sekarang mari kita beralih ke hasil pengukuran jumlah operasi I / O.
Pembacaan berurutan, operasi per detik, tanpa menggunakan CacheCade
Pembacaan berurutan, operasi per detik, menggunakan CacheCade
Penulisan Berurutan, Operasi Per Detik, Tanpa CacheCade
Penulisan berurutan, operasi per detik, menggunakan CacheCade
Grafik menunjukkan bahwa CacheCade mengeluarkan potensi penuhnya saat bekerja dengan operasi I/O berurutan. Perbedaan antara pengujian dengan dan tanpa CacheCade untuk beberapa blok data adalah lebih dari 100.000 operasi per detik. Misalnya, untuk RAID5, jika dibaca, itu adalah 275.000 IOPS dengan CacheCade versus 167.000 IOPS tanpa cache. Tapi ini tidak berlaku untuk semua level RAID, misalnya, untuk RAID0, RAID10, RAID6, Anda dapat melihat perbedaan yang tidak mendukung CacheCade. Mengapa ini terjadi, kami merasa sulit untuk menjawabnya. Kami akan mengajukan pertanyaan kepada spesialis LSI dan, setelah menerima jawabannya, kami akan menambahkan klarifikasi ke artikel tersebut.
Pembacaan acak, operasi per detik, tanpa menggunakan CacheCade
Pembacaan acak, operasi per detik, menggunakan CacheCade
Penulisan acak, operasi per detik, tanpa menggunakan CacheCade
Penulisan acak, operasi per detik, menggunakan CacheCade
Operasi sewenang-wenang tidak mendapat manfaat dari penggunaan CacheCade.
Tes mesin virtual
Hasil untuk satu mesin virtual
Hasil untuk empat mesin virtual bersamaan.
Secara umum, ide kami untuk menguji mesin virtual termasuk dalam kategori "mengapa tidak mencobanya?" Kami mencoba melihat operasi pengontrol dalam kondisi praktis, dekat dengan yang "tempur".
Kami tidak terkejut dengan hasil pengujian mesin virtual. Satu-satunya perbedaan yang menarik perhatian saya adalah hasil yang sedikit lebih baik dalam template out-of-the-box (DataBase, FileServer, dan WebSer). Mungkin alasannya terletak pada kekhasan pengoperasian mesin virtual dengan subsistem disk. Saat bekerja secara langsung dengan subsistem disk, array yang tidak terisi (Raw) diteruskan ke utilitas pengujian IOmeter. Dalam hal bekerja dengan mesin virtual, array pertama kali diformat (ukuran cluster 4 KB), kemudian kumpulan dialokasikan untuk setiap mesin virtual dengan membuat file 100 GB * .VHD, yang bertindak sebagai disk untuk mesin virtual . Dapat diasumsikan bahwa ini entah bagaimana memungkinkan untuk meningkatkan hasil dalam templat standar.
Namun, ketika menjalankan empat mesin virtual secara bersamaan, hasilnya, seperti yang diharapkan, turun sekitar empat kali lipat. Kami memilih jumlah mesin virtual karena suatu alasan - empat mesin virtual muncul dalam rekomendasi dari karyawan VmWare dan Microsoft.
Kesimpulan
Berdasarkan hasil pengujian, kami yakin bahwa teknologi CacheCade berfungsi, dengan beberapa syarat, tetapi tetap menjalankan fungsinya. Hasil pengujian yang kami dapatkan sedikit lebih tinggi dari yang ada di jaringan untuk pengontrol 9260-8i. Ini tidak terkait dengan kekhasan instance pengontrol, yang kami dapatkan, karena ia tidak berbeda dari saudaranya dalam hal apa pun selain Cache Vault - baik dalam kecepatan memori, maupun karakteristik prosesor, atau parameter lainnya. Sebaliknya, peran dimainkan oleh komponen produktif yang kami gunakan: platform baru, disk cepat(15.000 rpm) dengan antarmuka SAS2 dan, tentu saja, fungsi CacheCade, meskipun pengontrol memberikan hasil yang baik bahkan tanpa bantuan SSD.
Pengontrol RAID profesional dan semi-profesional telah berubah secara dramatis sejak transisi SCSI ke rel serial. Antarmuka SCSI paralel menyediakan bandwidth hingga 320 MB / s, yang dibagi di antara semua perangkat yang terhubung ke bus menggunakan kabel yang mahal dan berubah-ubah. Serial Attached SCSI (SAS), sebaliknya, mendukung 300 MB / s per port, kabel multi-link atau single-link, link redundan, eksternal dan perangkat internal... Pengontrol juga kompatibel dengan antarmuka SATA, yaitu, Anda dapat menggunakan drive SATA yang luas dan hard drive SAS berkinerja tinggi. Akhirnya, transisi dari PCI-X ke PCI Express berjalan lancar. Kami yakin inilah saatnya untuk melihat empat pengontrol RAID untuk server tingkat pemula.
Banyak pengguna masih bertanya-tanya apakah akan membeli pengontrol RAID terpisah, mengingat solusi SATA terintegrasi yang kuat seperti Intel ICH9R yang ditemukan di banyak motherboard teratas, seperti Asus P5K-WS (chipset P35 dengan PCI-X) atau P5K64-WS (empat slot PCI Express). Karena pabrikan melengkapi model teratas mereka dengan regulator tegangan berkualitas tinggi dan komponen yang lebih baik, perbedaan kualitas antara motherboard desktop kelas atas dan produk server kelas bawah hanya pada set fitur. Dengan enam port SATA / 300 pada motherboard seperti itu, manajemen RAID tingkat lanjut, dan prosesor dual atau quad-core yang menangani informasi redundansi RAID 5, mengapa membeli pengontrol RAID eksternal yang mahal?
Solusi terintegrasi ini kemungkinan akan bekerja dengan baik untuk server kelompok kerja kecil di mana array diperlukan untuk menyimpan data proyek, informasi pengguna, dan aplikasi, tetapi seiring dengan meningkatnya beban, kendala akan muncul dengan sangat cepat. Jika Anda memerlukan tingkat RAID yang lebih canggih seperti RAID 50 atau 60, solusi bawaan tidak akan banyak berguna. Atau, katakanlah, jika Anda tiba-tiba perlu menghubungkan lebih dari enam hard drive, Anda harus beralih ke pengontrol lain. Dan jika Anda perlu menjalankan array di perangkat keras eksternal, atau Anda ingin mendapatkan berbagai fungsi manajemen hard disk, maka SAS, solusi SCSI warisan, atau teknologi milik vendor lainnya adalah satu-satunya pilihan.
Kami jelas tidak merekomendasikan teknologi milik pabrikan yang membatasi pilihan pengontrol dan aksesori. Semua informasi yang diperlukan tentang SCSI Terlampir Serial diberikan dalam artikel Tolok ukur hard drive dan pengontrol SAS: Hari SCSI diberi nomor, termasuk bagian antarmuka, kabel, opsi ekspansi, aksesori, hard drive, adaptor host, dll. Hard drive SAS generasi terbaru akan memberikan kinerja yang jauh lebih baik daripada model SATA, tetapi kompatibilitas dan fleksibilitas SATA adalah alasan yang baik untuk menggunakan pengontrol RAID terpadu di sistem Anda.
Bisakah Anda memberi tahu? Konektor atas adalah SATA, dan konektor bawah milik drive Seagate Savvio SAS.
Koneksi SAS dan SATA adalah full-duplex, point-to-point diaktifkan, sehingga tidak perlu lagi menetapkan ID ke setiap perangkat atau menghentikan bus. Data koneksi dapat dikirim dan diterima secara bersamaan. SAS dan SATA adalah hot-pluggable. Akselerasi protokol paralel seperti Ultra320 SCSI membutuhkan pelebaran bus, menghasilkan lebih banyak kabel, atau kecepatan clock yang lebih tinggi, tetapi ada masalah latensi sinyal. Dan koneksi point-to-point serial dapat dengan mudah dibagikan. Sebenarnya, di SAS, prinsip ini hanya digunakan ketika beberapa koneksi SAS digabungkan bersama untuk menghubungkan aksesori eksternal.
Hanya ada satu perbedaan mekanis antara SAS dan SATA: kedua antarmuka menggunakan tata letak yang sama untuk data dan daya, tetapi SATA memiliki dua konektor yang terpisah secara fisik. Untuk SAS, kedua konektor terhubung, yaitu, Anda dapat menghubungkan hard drive SATA ke pengontrol SAS, tetapi Anda tidak dapat menghubungkan drive SAS ke pengontrol SATA melalui konektor SATA (SFF 8482). Pengoperasian hard drive SATA pada pengontrol SAS dimungkinkan karena fakta bahwa protokol Serial ATA kurang kompleks dan hanya disalurkan ke SAS selama transmisi. Berkat konektor SAS terpadu yang lebar, koneksi fisik sangat andal, sehingga konektor tidak dapat terlepas secara tidak sengaja. Alasan utama untuk sedikit perbedaan pada kedua konektor adalah kumpulan fitur SAS yang diperluas, yang tidak akan Anda temukan di pengontrol SATA: SAS mendukung koneksi dua port, menyediakan koneksi hard drive yang berlebihan (opsi yang diperlukan untuk penyimpanan kelas atas) dan mendukung apa yang disebut ekspander (ekspander) untuk memperluas perangkat penyimpanan, seperti switch jaringan yang bekerja dengan banyak klien.
Dalam hal kinerja, ada sedikit perbedaan antara kedua antarmuka. Serial ATA 2.5 memberikan throughput maksimum 3 Gb/s per port dengan encoding 8/10 bit, memberikan 2,4 Gb/s atau 300 MB/s per port untuk transfer data. Hal yang sama berlaku untuk SAS, meskipun rencananya mencakup antarmuka 6 dan 12 Gb / s, yang akan memberikan bandwidth 600 dan 1200 MB / s per port.
SAS di sebelah kiri, SATA di sebelah kanan.
Untuk pengelompokan port SAS (biasanya empat), konektor Mini SAS 4i (SFF-8087) digunakan.
Tren Winchester: permulaan 2,5 "model
Alasan utama drive 3,5 "terus mendominasi arena profesional adalah dimensi fisik yang sangat cocok dengan kabel SCSI lebar. Namun, faktor bentuk 2,5" yang lebih kecil jauh lebih menarik karena menggabungkan kecepatan spindel tinggi dengan lebih sedikit tekanan. menjadi komponen karena lebih kecil diameter pelat yang berputar. Tapi kompleks antarmuka SCSI dan tidak dapat menembus dunia 2,5 ". Antarmuka SAS mengubah situasi: konektor SFF 8484 memungkinkan Anda menghubungkan drive 2,5" atau 3,5 ", melalui protokol SAS atau SATA. Faktor bentuk 2,5" lebih menarik untuk penyimpanan produktif karena Anda dapat meningkatkan kepadatan drive, meningkatkan throughput dan operasi I / O per detik. Pada saat yang sama, drive 2,5 "mengkonsumsi daya secara signifikan lebih sedikit daripada model 3,5". Konsumsi daya menjadi masalah serius di lingkungan profesional dan pusat data, di mana lusinan, ratusan atau bahkan ribuan hard drive digunakan, dan mereka tidak hanya membutuhkan daya, tetapi juga pendinginan, yang juga membutuhkan banyak energi. Dari sini cukup jelas bahwa kekuatan pendorong di balik faktor bentuk 2,5" adalah harga.
Lini Savvio Seagate adalah hard disk 2,5 "pertama yang sukses secara komersial. Savvio 10K.2 menggantikan model 10K.1 pertama, dan hard disk Savvio 15K.1 adalah beberapa model SAS dengan performa tertinggi di pasar. untuk mendapatkan delapan Savvio 15K.1 hard drive tepat waktu, jadi kami memilih delapan model Savvio 10K.2. Saat ini tersedia opsi 73GB dan 146GB. Kami memilih ukuran yang lebih kecil sehingga pengujian kami dapat dijalankan dalam waktu yang wajar. Drive dilengkapi dengan cache 16MB .gunakan satu platter 2.5" dan interface SAS 3Gb/s. Seperti hard disk kelas perusahaan lainnya, hard disk ini dilengkapi dengan garansi lima tahun.
Bagaimana dengan model 3,5"?
Mereka tidak akan mati, tetapi drive SAS 3,5 "akan dihapus dari sektor kinerja tinggi perusahaan, memberi jalan ke model faktor bentuk 2,5". Mempertimbangkan kapasitas tinggi, model SATA 7.200 rpm tetap menjadi kompromi terbaik antara kinerja dan kapasitas, mereka telah mencapai 1 TB per hard drive, sedangkan model SAS dan SCSI 10.000 rpm masih bertahan pada 300 GB. Untuk memenuhi kebutuhan penyimpanan perusahaan, semua produsen hard drive utama menawarkan drive SATA tervalidasi 24/7 dengan garansi lima tahun. Contoh yang baik termasuk Seagate Barracuda ES, Hitachi UltraStar A7K1000 atau E7K500, dan Western Digital RAID Edition (RE).
Firmware: 5.2.0 Membangun 12415.
Pengontrol RAID pertama dalam pengujian kami adalah Adaptec RAID 3805. Perusahaan ini membedakan antara produk tingkat awal dan solusi kinerja, tetapi penomoran model ini cukup jelas. Setiap produk yang dimulai dengan "3", seperti dalam kasus ini, adalah model SAS / SATA terpadu dengan bandwidth 3 Gb / s per port. Digit kedua menunjukkan jumlah port yang tersedia, yaitu empat untuk RAID 3405, delapan untuk RAID 3805, atau 16 untuk RAID 31605. Jika jumlah drive didahului dengan "0", maka pengontrol mendukung aksesori eksternal. Digit terakhir dapat berupa "0" atau "5", di mana "0" adalah singkatan dari dukungan host untuk RAID, dan "5" adalah singkatan dari akselerasi perangkat keras RAID 5 dan RAID 6. Semua pengontrol terpadu menggunakan PCI Express, jadi PCI-X model tetap di masa lalu. Omong-omong, Anda tidak perlu bingung dengan RAID 3805 dan RAID 3085, di mana yang terakhir adalah kartu eksternal dengan prosesor IOP yang lebih cepat.
RAID 3805 adalah model modern dengan delapan port SAS dan akselerasi RAID perangkat keras untuk antarmuka PCI Express. Produk diposisikan pada level entry / middle dan dapat digunakan pada berbagai sistem operasi, termasuk semua versi Windows mulai dari Windows 2000, serta Red Hat dan SuSe Linux, Novell Netware, SCO Open Server, Sun Solaris , FreeBSD, UnixWare dan VMware ESX Server ... Kontroler untuk menghitung operasi XOR menggunakan prosesor Intel 80333 pada frekuensi 500 MHz dan dilengkapi dengan memori DDR2 128 MB dengan ECC. Menampilkan faktor bentuk profil rendah dan dua konektor SFF 8487, masing-masing menyediakan empat port dengan satu koneksi fisik, RAID 3805 dapat diinstal di server 1U ringkas yang memiliki slot PCI Express x4.
Adaptec mendukung mode RAID 0, 1, 1E (mirip dengan RAID 10), 5, 5EE (dengan cadangan panas), 6, 10, 50, 60, dan JBOD, memberikan fleksibilitas kepada administrator. Dalam hal fitur, daftarnya panjang, termasuk semua fitur RAID biasa - ekspansi kapasitas online, migrasi tingkat RAID, inisialisasi cepat / latar belakang, dukungan antrean perintah asli (NCQ), mode yang berbeda indikasi disk cadangan / cadangan (global / dedicated / pooled), bekerja dengan snap-in melalui Fault-Tolerant Enclosure (SAFTE) yang diakses SCSI, waktu spin-up spindel yang tertunda, dll. Di antara fungsi yang aneh, kami mencatat apa yang disebut "salinan cadangan panas", yang, setelah mengganti hard drive yang gagal, mengubah hard drive baru menjadi yang lama. Jadi Anda tidak perlu mengubah label disk di snap-in. Pada tabel di bawah ini, kami telah membandingkan fungsi dari ketiga pengontrol.
Paket termasuk pengontrol, penutup slot profil rendah, panduan instalasi cepat dalam berbagai bahasa, CD perangkat lunak, dan dua kabel SFF 8487 dan SFF 8484 Mini SAS ke SATA / SAS 4. Data cache dalam memori setelah kehilangan daya . Perusahaan memutuskan untuk tidak menjual paket Perlindungan Data Lanjutan (dukungan untuk RAID 6 dan fungsi tambahan) sebagai pembaruan opsional. Tetapi pencadangan melalui snapshot (cadangan snapshot) hanya akan tersedia setelah membeli kunci pendaftaran. Pengontrol RAID dilengkapi dengan garansi tiga tahun.
Pada saat publikasi, Adaptec RAID 3805 dihargai $ 600.
Klik pada gambar untuk memperbesar.
Atto merilis dua pengontrol PCI Express RAID 5 SAS / SATA: R380, dengan dua port eksternal, masing-masing empat drive, dan R348, dengan satu port untuk empat drive eksternal (SFF 8088) dan dua port untuk mendukung hingga delapan drive internal ( SFF8087). Namun, Anda dapat menggunakan maksimal delapan port, termasuk internal dan eksternal. Menurut situs web Atto, fitur ini unik. Kami memutuskan untuk menguji R348 karena lebih fleksibel daripada R380.
Kekurangan pertama: pengontrol ini tidak mendukung RAID 6, dan tidak memiliki dukungan OS seluas model Adaptec. Itu juga dilengkapi dengan garansi dua tahun, meskipun Adaptec, ICP, dan Ciprico / Raidcore memberikan tiga tahun. Kami juga diberitahu bahwa pengaturan pengontrol default mungkin tidak memberikan kinerja yang optimal, tetapi sayangnya setelah kami menyelesaikan pengujian. Sebuah fitur yang disebut "RGSSpeedRead" memungkinkan pembacaan read-ahead dari array RAID, tetapi harus diaktifkan melalui antarmuka perintah. Kami menemukan deskripsi singkat tentang fitur ini di halaman terakhir manual. Kami tidak punya waktu untuk mengulang semua tes, tetapi setelah menyalakan "RGSSpeedRead" kecepatan membaca benar-benar meningkat. Sayang sekali Atto tidak menyertakan fitur ini di pabrik. Atau dia tidak mencurahkan bab terpisah untuk instruksi pengoptimalan kinerja. R348 memiliki antarmuka Java yang mudah digunakan tetapi tidak menyediakan banyak pilihan. Kami juga tidak mengerti mengapa pengguna harus mendaftar dengan Atto sebelum mengunduh apa pun.
Seperti pengontrol lainnya, Express SAS R348 adalah kartu PCI Express low-profile yang menggunakan delapan jalur PCIe. Namun tidak seperti kartu Adaptec dan ICP, kartu ini dilengkapi dengan memori DDR2 256MB dengan dukungan ECC. Selain itu, digunakan prosesor XScale IOP 348 yang lebih bertenaga pada 800 MHz. Ini menghasilkan tolok ukur I/O yang bagus, meskipun tidak bagus.
Dalam hal fitur, pengontrol RAID Atto mendukung semua mode RAID utama: 0, 1, 10, 5, 50. Ini dapat beroperasi dalam mode JBOD dan bahkan RAID 4, yang menyimpan semua informasi redundansi pada satu hard drive. Namun tidak seperti RAID 3, RAID 4 membuat blok stripe yang lebih besar daripada blok byte tunggal seperti RAID 3, yang memberikan peningkatan kinerja RAID 4 dibandingkan RAID 3. RAID 6 dan 60 belum didukung, tetapi Atto berjanji akan segera ditambahkan . Hal yang sama berlaku untuk baterai opsional, yang belum tersedia. OS didukung Server Windows 2003, Windows 2000, Windows XP dan Windows Vista, Max OS X 10.4, dan tiga distribusi Linux yang berbeda, tetapi Solaris, FreeBSD dan Netware tidak termasuk dalam daftar.
Klik pada gambar untuk memperbesar.
Klik pada gambar untuk memperbesar.
Versi firmware: 5.2.0 Build 12415.
Produk ini secara teknis identik dengan Adaptec RAID 3805, terutama karena ICP Vortex adalah bagian dari grup perusahaan Adaptec. Sampel yang kami terima tidak mendukung RAID 6 dan fungsi "copyback", yang disebabkan oleh firmware yang kedaluwarsa. Pembaruan menambahkan dukungan untuk RAID 6 dan "salinan cadangan". Namun, ada perbedaan serius antara Adaptec RAID 3805 dan ICP 5085BL: ICP menggunakan prosesor yang lebih cepat IOP333 pada 800 MHz, sedangkan Adaptec RAID 3805 beroperasi pada 500 MHz. ICP menggunakan 256MB cache DDR2 ECC, sedangkan Adaptec dibatasi hingga 128MB. Hasilnya, kami mendapatkan kinerja yang lebih baik dalam tolok ukur RAID 5. Kumpulan fitur, perangkat lunak, dan konten paket identik dengan pengontrol Adaptec.
Klik pada gambar untuk memperbesar.
 |
Klik pada gambar untuk memperbesar.
Versi firmware: 3.0.0.
Pengantar pertama kami untuk pengontrol Raidcore terjadi pada tahun 2003 dan ternyata cukup mengesankan: pengontrol host menggunakan arsitektur yang disebut Fulcrum, yang memungkinkan Anda membuat pengontrol RAID yang kuat yang tidak bergantung pada tingkat perangkat keras. Hasilnya, Raidcore adalah salah satu perusahaan pertama yang menawarkan solusi dukungan distribusi array RAID di beberapa pengontrol... Ini menjadi mungkin berkat logika khusus yang berjalan di mesin host. Tetapi ada juga kelemahannya - semua perhitungan informasi redundansi harus dilakukan oleh prosesor pusat dari sistem host, meskipun hari ini, dengan munculnya prosesor dual dan quad-core, ini bukan lagi masalah akut.
Solusi modern Raidcore dipromosikan oleh perusahaan bernama Ciprico. Ada empat model berbeda di lini RC5000: dua kartu profil rendah dengan empat dan delapan port, dan dua kartu dengan tinggi penuh untuk 12 dan 16 port. Angka "8" hanya menunjukkan adanya delapan port, model 5100 menggunakan antarmuka PCI-X, dan 5200 - PCI Express x1 atau x4. Ciprico adalah satu-satunya vendor yang menyediakan rentang pengontrol, memungkinkan Anda membuat larik RAID besar di beberapa (atau bahkan berbeda) pengontrol Raidcore. Daftar fungsi lebih lengkap daripada Adaptec / ICP atau Atto, termasuk roaming disk (transfer hard drive ke port mana pun dari pengontrol apa pun), pengaturan disk yang fleksibel untuk penggantian / cadangan (dedicated / global / distributed), mirror splitting , persembunyian array (penyembunyian array) dll.
Raidcore belum mendukung RAID 6 atau RAID 60 dual redundant array, tetapi mendukung RAID 0, 1, 10, JBOD, 5, 50, 1n, dan 10n. Driver tersedia untuk semua versi umum Windows, Red Hat, Suse dan Fedora Linux. Novell Netware, Sun Solaris, dan sistem operasi lainnya tidak didukung. Ciprico hadir dengan garansi tiga tahun, dan perangkat lunak kontrolnya logis dan kuat. Performa RC5252-8 bagus, meskipun sangat bergantung pada sistem host. Dalam kasus kami, prosesor Xeon dual-core tunggal (Nocona core) pada 3,6 GHz adalah pilihan yang baik. Namun, Xeon 5200 dual-core (Woodcrest atau Clovertown) akan memberikan kinerja yang lebih baik.
Klik pada gambar untuk memperbesar.
| Pabrikan | Adaptasi | Atto | TIK | Penyerangan |
| Model | RAID 3805 | ExpressSAS R348 | RC5252-8 | |
| Konektor internal | 2x SFF 8087 | 2x SFF 8087 | 2x SFF 8087 | 2x SFF 8087 |
| Konektor eksternal | T / A | 1x SFF 8088 | T / A | T / A |
| Jumlah Pelabuhan SAS | 8 | 8 | 8 | 8 |
| Memori cache | 128 MB DDR2 ECC | 256 MB DDR2 ECC | 256 MB DDR2 ECC | Tidak |
| Antarmuka | PCI Express x4 | PCI Express x8 | PCI Express x4 | PCI Express x4 |
| mesin XOR | Intel 80333 500 MHz | TIO 348 800 MHz | Intel 80333 800 MHz | Program |
| Migrasi Tingkat RAID | Ya | Ya | Ya | |
| Ekspansi kapasitas online | Ya | Ya | Ya | Ya |
| Beberapa Array RAID | Ya | Ya | Ya | Ya |
| Pemutaran spindel yang tertunda | Ya | Ya | Ya | |
| Dukungan fleksibel untuk hard drive cadangan / cadangan | Ya | Ya | Ya | Ya |
| Kegagalan Otomatis | Ya | Ya | ||
| Baterai untuk daya cadangan | Opsional | Opsional | Opsional | Tidak diperlukan, tidak ada cache |
| Kipas | Tidak | Tidak | Tidak | Tidak |
| dukungan OS | Novell NetWare 6.5 SCO OpenServer UnixWare Matahari Solaris 10 x86 GratisBSD |
Windows Vista, Server 2003, XP, 2000 Mac OS X (10.4.x) Linux (Fedora, RedHat dan SuSE) |
Windows 2000, XP, Server 2003, Vista Red Hat Enterprise Linux (RHEL) SUSE Linux Enterprise Server (SLES) Novell NetWare 6.5 SCO OpenServerUnixWare Matahari Solaris 10 x86 GratisBSD |
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 Inti 5.6 |
| Lainnya | Salin balik | DVRAID | Salin balik | Pengontrol Spanning |
| Menjamin | 3 tahun | 2 tahun | 3 tahun | 3 tahun |
| Harga eceran yang direkomendasikan | $575 | $1 095 | $650 |
| Perangkat keras sistem | |
| Prosesor | 2x Intel Xeon (Nocona core), 3,6 GHz, FSB800, 1 MB L2 cache |
| Platform | Asus NCL-DS (Socket 604), chipset Intel E7520, BIOS 1005 |
| Penyimpanan | Corsair CM72DD512AR-400 (DDR2-400 ECC, reg.), 2x 512 MB, latensi CL3-3-3-10 |
| Hard drive sistem | Western Digital Caviar WD1200JB, 120 GB, 7.200 rpm, cache 8 MB, UltraATA / 100 |
| Pengontrol penyimpanan | Intel 82801EB UltraATA / 100 (ICH5) Janji SATA 300TX4 Janji FastTrak TX4310 Sopir 2.06.1.310 |
| Jaringan | Broadcom BCM5721 tertanam 1Gbps |
| Kartu video | ATI RageXL terintegrasi, 8 MB |
| Tes | |
| Tes kinerja | Atto Diskmark |
| Performa I/O | IOmeter 2003.05.10 Tolok Ukur Server File Tolok Ukur Server Web Patokan basis data Tolok Ukur Stasiun Kerja |
| Perangkat lunak dan driver sistem | |
| OS | Microsoft Windows Server 2003 Enterprise Edition, Paket Layanan 1 |
| Pengemudi platform | Utilitas Instalasi Chipset Intel 7.0.0.1025 |
| driver grafis | Driver grafis default Windows |
Hasil tes
Waktu Inisialisasi RAID
Kami menggunakan delapan hard drive Seagate Savvio 10K.2 dan menentukan waktu yang diperlukan pengontrol untuk membuat larik RAID 5 atau RAID 6.
| Pengontrol | RAID 5 | serangan 6 |
| 1 jam 12 menit | 1 jam 2 menit | |
| Atto | 23 menit | T / A |
| 57 menit | 57 menit | |
| 2 jam 42 menit |
Cukup dapat dimengerti bahwa pengontrol dengan prosesor XOR tercepat ternyata menjadi yang tercepat. Namun, semua pengontrol mendukung inisialisasi latar belakang, yang memperlambat kinerja tetapi memungkinkan larik digunakan segera.
Mengurangi RAID 6 Bandwidth
Keempat pengontrol sangat kuat, memberikan kinerja penyimpanan tinggi dan fitur yang kaya untuk membuat array kinerja tinggi yang fleksibel untuk server kelas menengah dan tingkat pemula. Semua pengontrol memiliki delapan port SAS, tetapi hard drive SATA juga dapat dihubungkan ke sana, termasuk opsi campuran SAS / SATA. Dengan bantuan ekspander SAS (expander), Anda dapat menghubungkan lebih banyak hard drive. Kami percaya bahwa keempat pengontrol yang ditinjau cocok untuk menghubungkan hingga 12 hard drive, karena sebagian besar model ditujukan untuk hard drive internal. Jika Anda ingin menghubungkan aksesori eksternal, perhatikan model dengan port Mini-SAS eksternal.
Kontroler ICP 5085BL sangat mirip dengan Adaptec RAID 3805, tetapi menawarkan kinerja yang lebih baik dengan prosesor XOR yang lebih cepat dan ukuran cache dua kali lipat. Namun, harganya sedikit lebih tinggi: direkomendasikan $ 650 daripada $ 575 untuk Adaptec RAID 3805. Kedua kartu menawarkan serangkaian fitur yang mengesankan dan dilengkapi dengan perangkat lunak lengkap, yang telah meningkat pesat dalam beberapa tahun terakhir. Jangan lupa bahwa Adaptec adalah salah satu pemain paling mapan di pasar penyimpanan profesional. Atto mengenakan biaya $ 1.095 untuk pengontrolnya, dan untuk harga itu Anda mendapatkan lebih sedikit fitur RAID (tidak termasuk dukungan RAID 4), dan Anda masih perlu melakukannya kustomisasi tambahan pengontrol untuk membuatnya berjalan lebih cepat. Tidak apa-apa, tetapi dengan pengaturan default, fungsi yang mempercepat kinerja membaca dimatikan. Pengontrol berkinerja baik dengan larik RAID 5 yang diturunkan karena kinerja tulis tidak menurun seperti produk lainnya.
Raidcore memberikan perangkat lunak yang paling fungsional, yang merupakan hasil dari arsitektur yang berbeda: itu terkait dengan mesin host dan tergantung pada kinerjanya. Sayangnya, Raidcore belum mendukung RAID 6 (sebenarnya, begitu juga Atto), tetapi Anda dapat menghapus array RAID di beberapa pengontrol Raidcore, dan kinerja I / O pada server Xeon dual-socket kami sangat baik. Kecepatan data juga tinggi, tetapi pengontrol lain biasanya melewati Raidcore dalam disiplin ini.
Jika Anda tidak keberatan pengontrol memuat server host dengan perhitungan XOR dan daftar sistem operasi yang didukung cocok untuk Anda, maka model Ciprico / Raidcore akan memberikan rasio harga / kualitas yang sangat baik. Namun, Adaptec menawarkan kinerja yang lebih baik di banyak bidang, dan banderol harga $575 juga cukup masuk akal.
Secara singkat tentang pengontrol RAID modern
Saat ini pengontrol RAID keduanya solusi terpisah berfokus secara eksklusif pada segmen server khusus pasar. Memang, semua motherboard modern untuk PC konsumen (bukan papan server) memiliki perangkat keras dan perangkat lunak terintegrasi pengontrol RAID SATA, yang lebih dari cukup untuk pengguna PC. Namun, harus diingat bahwa pengontrol ini difokuskan secara eksklusif pada penggunaan sistem operasi Windows. Dalam sistem operasi keluarga Linux, array RAID dibuat secara terprogram, dan semua perhitungan ditransfer dari pengontrol RAID ke CPU.
Server secara tradisional menggunakan pengontrol RAID perangkat keras-perangkat lunak atau perangkat keras murni. Pengontrol RAID perangkat keras memungkinkan Anda membuat dan memelihara larik RAID tanpa memerlukan sistem operasi atau CPU. Array RAID tersebut dilihat oleh sistem operasi sebagai disk tunggal (disk SCSI). Dalam hal ini, tidak diperlukan driver khusus - driver disk SCSI standar (termasuk dalam sistem operasi) digunakan. Dalam hal ini, pengontrol perangkat keras tidak bergantung pada platform, dan larik RAID dikonfigurasi melalui BIOS pengontrol. Pengontrol RAID perangkat keras tidak menggunakan prosesor pusat saat menghitung semua checksum, dll., karena menggunakan prosesor dan RAM khusus sendiri untuk perhitungan.
Pengontrol perangkat lunak dan perangkat keras memerlukan driver khusus, yang menggantikan driver disk SCSI standar. Selain itu, pengontrol perangkat lunak dan perangkat keras dilengkapi dengan utilitas manajemen. Dalam hal ini, pengontrol perangkat lunak dan perangkat keras terikat pada sistem operasi tertentu. Semua perhitungan yang diperlukan dalam hal ini juga dilakukan oleh prosesor pengontrol RAID itu sendiri, tetapi penggunaan driver perangkat lunak dan utilitas manajemen memungkinkan Anda untuk mengontrol pengontrol melalui sistem operasi, dan tidak hanya melalui pengontrol BIOS.
Mengingat fakta bahwa drive SAS telah menggantikan drive server SCSI, semua pengontrol RAID server modern difokuskan untuk mendukung drive SAS atau SATA, yang juga digunakan di server.
Tahun lalu, drive dengan antarmuka SATA 3 (SATA 6 Gb / s) baru mulai muncul di pasaran, yang secara bertahap mulai menggantikan antarmuka SATA 2 (SATA 3Gb / s). Drive SAS (3 Gb / s) telah digantikan oleh drive SAS 2.0 (6 Gb / s). Secara alami, standar SAS 2.0 baru sepenuhnya kompatibel dengan standar lama.
Dengan demikian, pengontrol RAID dengan dukungan untuk standar SAS 2.0 muncul. Tampaknya, apa gunanya beralih ke standar SAS 2.0, jika bahkan disk SAS tercepat memiliki kecepatan baca dan tulis tidak lebih dari 200 MB / s dan bandwidth protokol SAS (3 Gb / s atau 300 MB / s ) cukup bagi mereka. ?
Memang, ketika setiap drive terhubung ke port terpisah pada pengontrol RAID, bandwidth 3 Gb / s (yang secara teori 300 MB / s) sudah cukup. Namun, tidak hanya disk yang terpisah, tetapi juga array disk (keranjang disk) dapat dihubungkan ke setiap port pengontrol RAID. Dalam hal ini, satu saluran SAS digunakan bersama oleh beberapa drive sekaligus, dan bandwidth 3 Gb / dtk tidak akan cukup lagi. Nah, selain itu, Anda perlu mempertimbangkan keberadaan disk SSD, yang kecepatan baca dan tulisnya telah melampaui bilah 300 MB / s. Misalnya, drive Intel SSD 510 baru menawarkan kecepatan baca berurutan hingga 500 MB / s dan kecepatan tulis berurutan hingga 315 MB / s.
Setelah melihat sekilas situasi saat ini di pasar pengontrol RAID server, mari kita lihat karakteristik pengontrol LSI 3ware SAS 9750-8i.
Spesifikasi Pengontrol RAID 3ware SAS 9750-8i
Pengontrol RAID ini didasarkan pada prosesor XOR khusus LSI SAS2108 dengan frekuensi clock 800 MHz dan arsitektur PowerPC. Prosesor ini menggunakan memori DDRII 800 MHz Error Correcting (ECC) 512MB.
Pengontrol LSI 3ware SAS 9750-8i kompatibel dengan drive SATA dan SAS (didukung drive HDD dan SSD) dan memungkinkan Anda untuk menghubungkan hingga 96 perangkat menggunakan ekspander SAS. Penting bahwa pengontrol ini mendukung drive dengan antarmuka SATA 600 MB / s (SATA III) dan SAS 2.
Untuk menghubungkan drive, pengontrol memiliki delapan port, yang secara fisik digabungkan menjadi dua konektor Mini-SAS SFF-8087 (empat port di setiap konektor). Artinya, jika disk terhubung langsung ke port, maka total delapan disk dapat dihubungkan ke pengontrol, dan ketika sangkar disk terhubung ke setiap port, kapasitas total disk dapat ditingkatkan menjadi 96. Masing-masing dari delapan port pengontrol memiliki bandwidth 6 Gb / s, yang sesuai dengan standar SAS 2 dan SATA III.
Secara alami, saat menghubungkan disk atau sangkar disk ke pengontrol ini, Anda akan memerlukan kabel khusus yang memiliki konektor Mini-SAS SFF-8087 internal di satu ujung dan konektor di ujung lainnya yang bergantung pada apa yang sebenarnya terhubung ke pengontrol. Misalnya, saat menghubungkan disk SAS langsung ke pengontrol, Anda harus menggunakan kabel yang memiliki konektor Mini-SAS SFF-8087 di satu sisi dan empat konektor SFF 8484 di sisi lain, yang memungkinkan Anda untuk menghubungkan disk SAS secara langsung. Perhatikan bahwa kabel itu sendiri tidak termasuk dalam paket dan harus dibeli secara terpisah.
Kontroler LSI 3ware SAS 9750-8i memiliki antarmuka PCI Express 2.0 x8 yang menyediakan bandwidth 64 Gbps (32 Gbps di setiap arah). Jelas bahwa bandwidth ini cukup untuk delapan port SAS yang terisi penuh dengan bandwidth masing-masing 6 Gb / s. Perhatikan juga bahwa pengontrol memiliki konektor khusus di mana Anda dapat menghubungkan baterai cadangan LSIiBBU07 secara opsional.
Penting bahwa pengontrol ini memerlukan penginstalan driver, yaitu pengontrol RAID perangkat keras-perangkat lunak. Mendukung sistem operasi seperti 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 dan sistem Linux lainnya. Paket ini juga mencakup perangkat lunak 3ware Disk Manager 2, yang memungkinkan Anda mengelola larik RAID melalui sistem operasi.
Pengontrol LSI 3ware SAS 9750-8i mendukung jenis RAID standar: RAID 0, 1, 5, 6, 10, dan 50. Mungkin satu-satunya jenis larik yang tidak didukung adalah RAID 60. Ini karena pengontrol ini mampu membuat larik RAID 6 hanya pada lima disk yang terhubung langsung ke setiap port pengontrol (secara teori, RAID 6 dapat dibuat pada empat disk). Oleh karena itu, untuk larik RAID 60, pengontrol ini memerlukan setidaknya sepuluh disk, yang sebenarnya tidak ada.
Jelas bahwa dukungan untuk larik RAID 1 tidak relevan untuk pengontrol seperti itu, karena jenis larik ini dibuat hanya pada dua disk, dan menggunakan pengontrol seperti itu hanya untuk dua disk adalah tidak logis dan sangat boros. Tapi dukungan untuk array RAID 0, 5, 6, 10 dan 50 sangat relevan. Meskipun, mungkin, kami sedang terburu-buru dengan array RAID 0. Namun, array ini tidak memiliki redundansi, dan, karenanya, tidak menyediakan penyimpanan data yang andal, oleh karena itu jarang digunakan di server. Namun, secara teori, array ini adalah yang tercepat dalam hal kecepatan baca dan tulis data. Namun, mari kita ingat bagaimana berbagai jenis array RAID berbeda satu sama lain dan apa perbedaannya.
tingkat RAID
Istilah "RAID array" muncul pada tahun 1987 ketika peneliti Amerika Patterson, Gibson dan Katz dari University of California di Berkeley menjelaskan dalam artikel mereka "A case for redundant arrays of cheap discs, RAID" drive dapat digabungkan menjadi satu perangkat logis sehingga hasilnya adalah peningkatan kapasitas dan kinerja sistem, dan kegagalan masing-masing drive tidak menyebabkan kegagalan seluruh sistem. Hampir 25 tahun telah berlalu sejak publikasi artikel ini, tetapi teknologi membangun array RAID tidak kehilangan relevansinya hari ini. Satu-satunya hal yang telah berubah sejak saat itu adalah decoding dari akronim RAID. Faktanya adalah bahwa array RAID awalnya tidak dibangun di atas disk murah, jadi kata Inexpensive diubah menjadi Independen, yang lebih sesuai dengan kenyataan.
Toleransi kesalahan dalam array RAID dicapai melalui redundansi, yaitu, bagian dari ruang disk dialokasikan untuk tujuan layanan, menjadi tidak dapat diakses oleh pengguna.
Peningkatan kinerja subsistem disk disediakan oleh operasi simultan beberapa disk, dan dalam hal ini, semakin banyak disk dalam array (hingga batas tertentu), semakin baik.
Berbagi disk dalam array dapat dilakukan menggunakan akses paralel atau independen. Dengan akses paralel, ruang disk dibagi menjadi blok (strip) untuk perekaman data. Demikian pula, informasi yang akan ditulis ke disk dibagi menjadi blok yang sama. Saat menulis, blok individu ditulis ke disk yang berbeda, dan beberapa blok ditulis ke berbagai cakram terjadi secara bersamaan, menghasilkan kinerja penulisan yang lebih baik. Informasi yang perlu itu juga dibaca di blok terpisah dari beberapa disk pada saat yang sama, yang juga meningkatkan kinerja secara proporsional dengan jumlah disk dalam array.
Perlu dicatat bahwa model akses paralel diimplementasikan hanya jika ukuran permintaan penulisan data lebih besar dari ukuran blok itu sendiri. Jika tidak, hampir tidak mungkin untuk menulis beberapa blok secara paralel. Bayangkan situasi di mana ukuran blok individu adalah 8KB, dan ukuran permintaan penulisan data adalah 64KB. Dalam hal ini, informasi asli dipotong menjadi delapan blok masing-masing 8 KB. Jika Anda memiliki array empat disk, Anda dapat menulis empat blok, atau 32 KB, sekaligus. Jelas, dalam contoh yang dipertimbangkan, kecepatan tulis dan kecepatan baca akan empat kali lebih tinggi daripada saat menggunakan satu disk. Ini benar hanya untuk situasi yang ideal, tetapi ukuran permintaan tidak selalu merupakan kelipatan dari ukuran blok dan jumlah disk dalam larik.
Jika ukuran data yang ditulis kurang dari ukuran blok, maka model yang berbeda secara fundamental diimplementasikan - akses independen. Selain itu, model ini juga dapat digunakan ketika ukuran data yang direkam lebih besar dari ukuran satu blok. Dengan akses independen, semua data dari satu permintaan ditulis ke disk terpisah, yaitu, situasinya identik dengan bekerja dengan satu disk. Keuntungan dari model akses independen adalah jika beberapa permintaan tulis (baca) diterima pada saat yang sama, semuanya akan dieksekusi pada disk terpisah secara independen satu sama lain. Situasi ini khas, misalnya, untuk server.
Menurut berbagai jenis akses, ada berbagai jenis larik RAID, yang biasanya dicirikan oleh tingkat RAID. Selain jenis akses, tingkat RAID berbeda dalam cara mereka berada dan informasi yang berlebihan dihasilkan. Informasi yang berlebihan dapat ditempatkan pada disk khusus atau dibagikan ke semua disk.
Saat ini terdapat beberapa level RAID yang banyak digunakan yaitu RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 6, RAID 10, RAID 50 dan RAID 60. Sebelumnya juga terdapat level RAID 2, RAID 3 dan RAID 4, namun Level RAID saat ini tidak digunakan dan pengontrol RAID modern tidak mendukungnya. Perhatikan bahwa semua pengontrol RAID modern juga mendukung fungsi JBOD (Just a Bench Of Disks). Dalam hal ini, kita tidak berbicara tentang array RAID, tetapi hanya tentang menghubungkan disk individu ke pengontrol RAID.
serangan 0
RAID 0, atau striping, sebenarnya bukan larik RAID, karena larik semacam itu tidak berlebihan dan tidak menyediakan keandalan penyimpanan data. Namun, secara historis juga disebut array RAID. Array RAID 0 (Gbr. 1) dapat dibangun pada dua atau lebih disk dan digunakan ketika diperlukan untuk memberikan kinerja tinggi dari subsistem disk, dan keandalan penyimpanan data tidak kritis. Saat membuat larik RAID 0, informasi dibagi menjadi blok (blok ini disebut strip), yang secara bersamaan ditulis ke disk terpisah, yaitu, sistem dengan akses paralel dibuat (jika ukuran blok memungkinkan, tentu saja). Dengan kemampuan untuk I/O secara bersamaan dari beberapa disk, RAID 0 memberikan kecepatan transfer data tercepat dan pemanfaatan ruang disk maksimum karena tidak memerlukan ruang penyimpanan untuk checksum. Implementasi level ini sangat sederhana. RAID 0 terutama digunakan di area yang memerlukan transfer data dalam jumlah besar dengan cepat.
Beras. 1. Array RAID 0
Secara teori, peningkatan kecepatan baca dan tulis harus kelipatan dari jumlah disk dalam array.
Keandalan array RAID 0 jelas lebih rendah daripada keandalan disk mana pun secara individual dan menurun dengan peningkatan jumlah disk yang termasuk dalam array, karena kegagalan salah satu dari mereka menyebabkan tidak dapat beroperasinya seluruh array. Jika MTTF setiap disk adalah disk MTTF, maka MTBF dari array RAID 0 yang terdiri dari: n disk sama dengan:
MTTF RAID0 = Disk MTTD / n.
Jika kita menetapkan probabilitas kegagalan selama periode waktu tertentu dari satu disk setelahnya P, lalu untuk larik RAID 0 dari n disk, probabilitas bahwa setidaknya satu disk gagal (probabilitas array jatuh) adalah:
P (array jatuh) = 1 - (1 - p) n.
Misalnya, jika probabilitas kegagalan satu disk dalam tiga tahun operasi adalah 5%, maka kemungkinan array RAID 0 jatuh dari dua disk sudah 9,75%, dan dari delapan disk - 33,7%.
serangan 1
Array RAID 1 (Gambar 2), juga disebut mirror, adalah array redundan 100 persen dari dua drive. Artinya, data benar-benar diduplikasi (dicerminkan), karena itu tingkat keandalan (serta biaya) yang sangat tinggi tercapai. Perhatikan bahwa RAID 1 tidak memerlukan pra-partisi disk dan data ke dalam blok. Dalam kasus yang paling sederhana, dua drive berisi informasi yang sama dan merupakan satu drive logis. Jika satu disk gagal, fungsinya dilakukan oleh disk lain (yang benar-benar transparan bagi pengguna). Memulihkan array dilakukan dengan menyalin sederhana. Selain itu, secara teori, array RAID 1 harus menggandakan kecepatan baca, karena operasi ini dapat dilakukan secara bersamaan dari dua disk. Skema penyimpanan informasi ini digunakan terutama dalam kasus di mana biaya keamanan data jauh lebih tinggi daripada biaya penerapan sistem penyimpanan.
Beras. 2. Array RAID 1
Jika, seperti dalam kasus sebelumnya, kami menyatakan probabilitas kegagalan untuk periode waktu tertentu dari satu disk setelahnya P, maka untuk larik RAID 1, probabilitas kedua disk akan gagal pada saat yang sama (probabilitas larik jatuh) adalah:
P (array jatuh) = p 2.
Misalnya, jika probabilitas kegagalan satu disk dalam tiga tahun operasi adalah 5%, maka probabilitas kegagalan simultan dua disk sudah 0,25%.
RAID 5
Array RAID 5 (Gambar 3) adalah array disk yang toleran terhadap kesalahan dengan penyimpanan checksum terdistribusi. Saat menulis, aliran data dibagi menjadi blok (garis) pada tingkat byte, yang secara bersamaan ditulis ke semua disk dalam array dalam urutan melingkar.
Beras. 3. Array RAID 5
Misalkan array berisi n disk, dan ukuran stripnya adalah D... Untuk setiap porsi n-1 strip checksum dihitung P.
Garis d 1 ditulis ke disk pertama, stripe d 2- pada yang kedua dan seterusnya hingga garis d n-1, yang ditulis ke disk (n – 1). Selanjutnya, checksum ditulis ke disk ke-n p n, dan proses ini berulang secara siklis dari disk pertama tempat strip ditulis d n.
Proses perekaman ( n–1) garis-garis dan checksumnya dilakukan secara bersamaan untuk semua n disk.
Checksum dihitung menggunakan operasi bitwise eksklusif OR (XOR) pada blok data yang sedang ditulis. Jadi, jika ada n hard drive dan D- blok data (stripe), maka checksum dihitung menggunakan rumus berikut:
p n = d 1⊕ d 2 ⊕ ... ⊕ dn – 1.
Jika ada disk yang gagal, data di dalamnya dapat dipulihkan dari data kontrol dan dari data yang tersisa di disk yang sehat. Memang, menggunakan identitas (A⊕ B) A B= dan A⊕ A = 0 , kita mendapatkan bahwa:
p n⊕ (d k⊕ p n) = d l⊕ d n⊕ ...⊕ ...⊕ d n – l⊕ (d k⊕ pn).
d k = d 1⊕ d n⊕ ...⊕ d k – 1⊕ d k + 1⊕ ...⊕ p n.
Jadi, jika disk dengan blok gagal d k, maka dapat dipulihkan dengan nilai blok yang tersisa dan checksum.
Dalam kasus RAID 5, semua disk dalam larik harus berukuran sama, tetapi kapasitas total subsistem disk yang tersedia untuk menulis menjadi kurang dari tepat satu disk. Misalnya, jika lima disk berukuran 100 GB, maka ukuran sebenarnya dari larik adalah 400 GB karena 100 GB dicadangkan untuk informasi audit.
Array RAID 5 dapat dibangun pada tiga atau lebih hard drive. Ketika jumlah hard drive dalam array meningkat, redundansinya berkurang. Perhatikan juga bahwa array RAID 5 dapat dipulihkan jika hanya satu drive yang gagal. Jika dua drive gagal pada saat yang sama (atau jika drive kedua gagal saat membangun kembali array), maka array tidak dapat dipulihkan.
serangan 6
Array RAID 5 telah terbukti dapat dibangun kembali jika satu disk gagal. Namun, terkadang Anda perlu memberikan tingkat keandalan yang lebih tinggi daripada larik RAID 5. Dalam hal ini, Anda dapat menggunakan larik RAID 6 (Gambar 4), yang memungkinkan Anda memulihkan larik meskipun dua drive gagal secara bersamaan .
Beras. 4. Array RAID 6
Array RAID 6 mirip dengan RAID 5, tetapi tidak menggunakan satu, tetapi dua checksum yang didistribusikan secara siklis di seluruh disk. Checksum pertama P dihitung menggunakan algoritme yang sama seperti pada larik RAID 5, yaitu, operasi XOR antara blok data yang ditulis ke disk yang berbeda:
p n = d 1⊕ d2⊕ ...⊕ d n – 1.
Checksum kedua dihitung menggunakan algoritma yang berbeda. Tanpa masuk ke detail matematika, katakanlah ini juga merupakan operasi XOR antara blok data, tetapi setiap blok data dikalikan sebelumnya dengan koefisien polinomial:
q n = g 1 d 1⊕ g 2 d 2⊕ ...⊕ g n – 1 d n – 1.
Dengan demikian, kapasitas dua disk dalam array dialokasikan untuk checksum. Secara teori, array RAID 6 dapat dibuat pada empat drive atau lebih, tetapi di banyak pengontrol dapat dibuat pada minimal lima drive.
Harus diingat bahwa kinerja larik RAID 6, sebagai suatu peraturan, 10-15% lebih rendah daripada kinerja larik RAID 5 (dengan jumlah disk yang sama), yang disebabkan oleh banyaknya perhitungan yang dilakukan oleh pengontrol (perlu untuk menghitung checksum kedua, serta membaca dan menimpa lebih banyak blok disk saat setiap blok ditulis).
serangan 10
RAID 10 (Gambar 5) adalah campuran level 0 dan 1. Diperlukan minimal empat drive untuk level ini. Dalam larik RAID 10 yang terdiri dari empat disk, keduanya digabungkan berpasangan ke dalam larik RAID 1, dan kedua larik ini digabungkan sebagai disk logis ke dalam larik RAID 0. Pendekatan lain juga dimungkinkan: awalnya disk digabungkan menjadi larik RAID 0 , dan kemudian disk logis berdasarkan larik ini - ke larik RAID 1.
Beras. 5. Array RAID 10
RAID 50
RAID 50 adalah campuran level 0 dan 5 (Gambar 6). Minimum yang diperlukan untuk level ini adalah enam disk. Dalam larik RAID 50, dua larik RAID 5 pertama kali dibuat (masing-masing setidaknya tiga disk), yang kemudian digabungkan sebagai disk logis ke dalam larik RAID 0.
Beras. 6. Array RAID 50
Metodologi Uji Pengontrol LSI 3ware SAS 9750-8i
Untuk menguji pengontrol RAID LSI 3ware SAS 9750-8i, kami menggunakan rangkaian uji khusus IOmeter 1.1.0 (versi 2010.12.02). Tempat uji coba memiliki konfigurasi berikut:
- prosesor - Intel Core i7-990 (Gulftown);
- papan utama - GIGABYTE GA-EX58-UD4;
- memori - DDR3-1066 (3 GB, mode operasi tiga saluran);
- disk sistem- WD Kaviar SE16 WD3200AAKS;
- kartu video - GIGABYTE GeForce GTX480 SOC;
- Pengontrol RAID - LSI 3ware SAS 9750-8i;
- Drive SAS yang terpasang ke pengontrol RAID adalah Seagate Cheetah 15K.7 ST3300657SS.
Pengujian dilakukan di bawah sistem operasi Microsoft Windows 7 Ultimate (32-bit).
Kami menggunakan driver pengontrol RAID Windows versi 5.12.00.007 dan juga memperbarui firmware pengontrol ke versi 5.12.00.007.
Disk sistem terhubung ke SATA, diimplementasikan melalui pengontrol yang terintegrasi ke jembatan selatan chipset Intel X58, dan disk SAS terhubung langsung ke port pengontrol RAID menggunakan dua kabel Mini-SAS SFF-8087 -> 4 SAS.
Pengontrol RAID dipasang di slot PCI Express x8 pada motherboard.
Pengontrol diuji dengan larik RAID berikut: RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 6, RAID 10, dan RAID 50. Jumlah disk yang digabungkan dalam larik RAID bervariasi untuk setiap jenis larik dari nilai minimum hingga delapan.
Ukuran garis pada semua larik RAID tidak berubah dan mencapai 256 KB.
Ingatlah bahwa paket IOmeter memungkinkan Anda untuk bekerja dengan disk tempat partisi logis dibuat, dan dengan disk tanpa partisi logis. Jika disk diuji tanpa partisi logis yang dibuat di dalamnya, maka IOmeter bekerja pada tingkat blok data logis, yaitu, alih-alih sistem operasi, ia mengirimkan perintah ke pengontrol untuk menulis atau membaca blok LBA.
Jika partisi logis dibuat pada disk, maka pada awalnya utilitas IOmeter membuat file pada disk yang menempati seluruh partisi logis secara default (pada prinsipnya, ukuran file ini dapat diubah dengan menentukannya dalam jumlah 512 byte sektor), dan kemudian sudah bekerja dengan file ini, yaitu membaca atau menulis (menimpa) masing-masing LBA dalam file ini. Tetapi sekali lagi, IOmeter bekerja melewati sistem operasi, yaitu secara langsung mengirimkan permintaan ke pengontrol untuk membaca / menulis data.
Secara umum, saat menguji disk HDD, seperti yang ditunjukkan oleh praktik, praktis tidak ada perbedaan antara hasil pengujian disk dengan partisi logis yang dibuat dan tanpanya. Pada saat yang sama, kami percaya bahwa lebih tepat untuk melakukan pengujian tanpa partisi logis yang dibuat, karena dalam hal ini hasil pengujian tidak bergantung pada yang digunakan berkas sistem(NTFA, FAT, ext, dll.). Inilah mengapa kami melakukan pengujian tanpa membuat partisi logis.
Selain itu, utilitas IOmeter memungkinkan Anda untuk mengatur Ukuran Permintaan Transfer untuk menulis / membaca data, dan pengujian dapat dilakukan baik untuk membaca dan menulis berurutan (Sequential), ketika blok LBA dibaca dan ditulis secara berurutan satu demi satu, dan untuk acak (Acak), ketika blok LBA dibaca dan ditulis dalam urutan acak. Saat membuat skenario beban, Anda dapat mengatur waktu pengujian, rasio persentase antara operasi sekuensial dan acak (Persen Distribusi Acak / Sekuensial), serta rasio persentase antara operasi baca dan tulis (Distribusi Persen Baca / Tulis). Selain itu, utilitas IOmeter mengotomatiskan seluruh proses pengujian dan menyimpan semua hasil ke file CSV, yang kemudian dapat dengan mudah diekspor ke spreadsheet Excel.
Pengaturan lain yang dapat dilakukan oleh utilitas IOmeter adalah apa yang disebut Align I / Os on pada batas sektor hard disk. Secara default, IOmeter menyelaraskan blok permintaan ke batas sektor disk 512-byte, tetapi penyelarasan arbitrer juga dapat ditentukan. Sebenarnya, sebagian besar hard drive memiliki ukuran sektor 512 byte, dan baru belakangan ini mulai muncul drive dengan ukuran sektor 4 Kbytes. Ingatlah bahwa dalam HDD, sebuah sektor adalah ukuran data terkecil yang dapat dialamatkan yang dapat ditulis atau dibaca dari disk.
Saat melakukan pengujian, perlu untuk mengatur penyelarasan blok permintaan transfer data dengan ukuran sektor disk. Karena hard disk Seagate Cheetah 15K.7 ST3300657SS memiliki ukuran sektor 512 byte, kami menggunakan penyelarasan sektor 512 byte.
Dengan menggunakan rangkaian pengujian IOmeter, kami mengukur kecepatan baca dan tulis berurutan, serta kecepatan baca dan tulis acak dari larik RAID yang dibuat. Ukuran blok data yang dikirimkan adalah 512 byte, 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512 dan 1024 KB.
Dalam skenario beban yang terdaftar, waktu pengujian dengan setiap permintaan untuk mentransfer blok data adalah 5 menit. Perhatikan juga bahwa dalam semua pengujian di atas, kami mengatur kedalaman antrian tugas (# I / Os Luar Biasa) dalam pengaturan IOmeter ke 4, yang khas untuk aplikasi pengguna.
Hasil tes
Setelah meninjau hasil benchmark, kami dikejutkan oleh kinerja pengontrol RAID LSI 3ware SAS 9750-8i. Dan sedemikian rupa sehingga mereka mulai memeriksa skrip kami untuk mengidentifikasi kesalahan di dalamnya, dan kemudian mengulangi pengujian berkali-kali dengan pengaturan pengontrol RAID lainnya. Kami mengubah ukuran strip dan mode cache pengontrol RAID. Ini, tentu saja, tercermin dalam hasil, tetapi tidak mengubah sifat umum ketergantungan kecepatan transfer data pada ukuran blok data. Dan kami tidak bisa menjelaskan ketergantungan ini. Pekerjaan pengontrol ini bagi kami tampaknya sama sekali tidak logis. Pertama, hasilnya tidak stabil, yaitu untuk setiap ukuran blok data yang tetap, kecepatannya berubah secara berkala dan hasil rata-rata memiliki kesalahan yang besar. Perhatikan bahwa biasanya hasil pengujian disk dan pengontrol menggunakan utilitas IOmeter stabil dan hanya sedikit berbeda.
Kedua, ketika ukuran blok meningkat, kecepatan data harus meningkat atau tetap tidak berubah dalam mode saturasi (ketika kecepatan mencapai nilai maksimumnya). Namun, untuk pengontrol LSI 3ware SAS 9750-8i, ada penurunan tajam dalam kecepatan data pada beberapa ukuran blok. Selain itu, masih menjadi misteri bagi kami mengapa, dengan jumlah disk yang sama untuk RAID 5 dan RAID 6, kecepatan tulis lebih tinggi daripada kecepatan baca. Singkatnya, kami tidak dapat menjelaskan pengoperasian pengontrol LSI 3ware SAS 9750-8i - yang tersisa hanyalah menyatakan fakta.
Hasil tes dapat diklasifikasikan dengan cara yang berbeda. Misalnya, untuk skenario boot, ketika untuk setiap jenis boot, hasil diberikan untuk semua kemungkinan larik RAID dengan jumlah disk yang terhubung berbeda, atau untuk jenis larik RAID, saat hasil dengan jumlah disk berbeda ditunjukkan untuk setiap jenis array RAID dalam skenario baca berurutan. , penulisan sekuensial, pembacaan acak, dan penulisan acak. Anda juga dapat mengklasifikasikan hasil berdasarkan jumlah disk dalam array, ketika untuk setiap jumlah disk yang terhubung ke pengontrol, hasilnya diberikan untuk semua kemungkinan (dengan jumlah disk) array RAID dalam pembacaan berurutan dan penulisan berurutan, acak membaca, dan skenario menulis acak.
Kami memutuskan untuk mengklasifikasikan hasil berdasarkan jenis array, karena, menurut kami, meskipun jumlah grafiknya cukup besar, presentasinya lebih visual.
serangan 0
Array RAID 0 dapat dibuat dengan dua hingga delapan drive. Hasil pengujian untuk array RAID 0 ditunjukkan pada Gambar. 7-15.
|
|
Beras. 7. Kecepatan membaca dan menulis berurutan |
Beras. 8. Kecepatan membaca dan menulis berurutan |
|
|
Beras. 9. Kecepatan baca berurutan |
Beras. 10. Kecepatan membaca dan menulis berurutan |
|
|
Beras. 11. Kecepatan membaca dan menulis berurutan |
Beras. 12. Kecepatan membaca dan menulis berurutan |
|
|
Beras. 13. Kecepatan membaca dan menulis berurutan |
Beras. 14. Kecepatan baca acak |
|
|
Beras. 15. Kecepatan penulisan acak dalam array RAID 0 |
|
Jelas bahwa kecepatan baca dan tulis sekuensial tercepat dalam larik RAID 0 dicapai dengan delapan disk. Perlu dicatat bahwa dengan delapan dan tujuh disk dalam larik RAID 0, kecepatan baca dan tulis sekuensial praktis sama, dan dengan lebih sedikit disk, kecepatan tulis berurutan menjadi lebih cepat daripada kecepatan baca.
Perlu juga dicatat bahwa ada kegagalan karakteristik dalam kecepatan baca dan tulis berurutan untuk ukuran blok tertentu. Misalnya, dengan delapan dan enam disk dalam array, kegagalan tersebut diamati pada ukuran blok data 1 dan 64 KB, dan dengan tujuh disk - pada ukuran 1, 2, dan 128 KB. Ada kegagalan serupa, tetapi dengan ukuran blok data lainnya, ada juga empat, tiga, dan dua disk dalam array.
Dalam hal kecepatan baca dan tulis berurutan (sebagai karakteristik yang dirata-ratakan untuk semua ukuran blok), RAID 0 mengungguli semua kemungkinan larik lainnya dalam konfigurasi dengan delapan, tujuh, enam, lima, empat, tiga, dan dua drive.
Akses acak dalam array RAID 0 juga cukup menarik. Kecepatan baca acak untuk setiap ukuran blok data sebanding dengan jumlah disk dalam array, yang cukup logis. Selain itu, dengan ukuran blok 512 KB, dengan sejumlah disk dalam array, ada penurunan karakteristik kecepatan baca acak.
Dalam hal penulisan acak dengan sejumlah disk dalam array, kecepatan meningkat dengan bertambahnya ukuran blok data dan tidak ada penurunan kecepatan. Pada saat yang sama, perlu dicatat bahwa kecepatan tertinggi dalam hal ini dicapai bukan dengan delapan, tetapi dengan tujuh disk dalam array. Berikutnya dalam hal kecepatan tulis acak adalah array enam disk, lalu lima, dan hanya delapan disk. Selain itu, dalam hal kecepatan tulis acak, larik delapan disk hampir identik dengan larik empat disk.
Dalam hal kecepatan tulis acak, RAID 0 mengungguli semua kemungkinan susunan lainnya dalam konfigurasi dengan delapan, tujuh, enam, lima, empat, tiga, dan dua drive. Di sisi lain, dalam hal kecepatan baca acak dalam konfigurasi dengan delapan disk, RAID 0 lebih rendah daripada RAID 10 dan RAID 50, tetapi dalam konfigurasi dengan lebih sedikit disk, RAID 0 adalah pemimpin dalam kecepatan baca acak.
RAID 5
Array RAID 5 dapat dibuat dengan tiga hingga delapan drive. Hasil pengujian untuk array RAID 5 ditunjukkan pada Gambar. 16-23.
|
|
Beras. 16. Kecepatan baca dan tulis berurutan |
Beras. 17. Kecepatan membaca dan menulis berurutan |
|
|
Beras. 18. Kecepatan membaca dan menulis berurutan |
Beras. 19. Kecepatan membaca dan menulis berurutan |
|
|
Beras. 20. Kecepatan membaca dan menulis berurutan |
Beras. 21. Kecepatan membaca dan menulis berurutan |
|
|
Beras. 22. Kecepatan baca acak |
Beras. 23. Kecepatan tulis acak |
Jelas bahwa kecepatan baca dan tulis tertinggi dicapai dengan delapan disk. Perhatikan bahwa untuk larik RAID 5, kecepatan tulis berurutan rata-rata lebih cepat daripada kecepatan baca. Namun, untuk ukuran permintaan tertentu, kecepatan baca sekuensial dapat melebihi kecepatan tulis sekuensial.
Perlu juga dicatat bahwa ada kegagalan khas dalam kecepatan baca dan tulis berurutan untuk ukuran blok tertentu untuk sejumlah disk dalam array.
Dalam kecepatan baca dan tulis berurutan dalam konfigurasi dengan delapan drive, RAID 5 lebih rendah daripada RAID 0 dan RAID 50, tetapi mengungguli RAID 10 dan RAID 6. Dalam konfigurasi dengan tujuh drive, RAID 5 lebih rendah dalam kecepatan baca dan tulis berurutan dibandingkan RAID 0 dan melampaui larik RAID 6 (jenis larik lain tidak dimungkinkan dengan jumlah disk yang diberikan).
Dalam konfigurasi enam hard disk, RAID 5 mengungguli RAID 0 dan RAID 50 dalam kecepatan baca berurutan, dan hanya RAID 0 dalam kecepatan tulis berurutan.
Dalam konfigurasi dengan lima, empat, dan tiga drive, RAID 5 berada di urutan kedua setelah RAID 0 dalam kecepatan baca dan tulis berurutan.
Akses acak dalam larik RAID 5 mirip dengan akses acak dalam larik RAID 0. Dengan demikian, kecepatan baca acak untuk setiap ukuran blok data sebanding dengan jumlah disk dalam larik, dan dengan ukuran blok 512 KB, untuk setiap jumlah disk dalam array, ada penurunan karakteristik kecepatan baca acak. Selain itu, perlu dicatat bahwa kecepatan baca acak lemah tergantung pada jumlah disk dalam array, yaitu, untuk sejumlah disk, kira-kira sama.
Dalam hal kecepatan baca acak, RAID 5 dalam konfigurasi dengan delapan, tujuh, enam, empat dan tiga drive lebih rendah dari semua array lainnya. Dan hanya dalam konfigurasi dengan lima drive yang sedikit mengungguli array RAID 6.
Dalam hal kecepatan tulis acak, RAID 5 dalam konfigurasi dengan delapan disk berada di urutan kedua setelah RAID 0 dan RAID 50, dan dalam konfigurasi dengan tujuh dan lima, empat dan tiga disk, menempati urutan kedua setelah RAID 0.
Dalam konfigurasi enam drive, RAID 5 lebih rendah dalam kecepatan tulis acak dibandingkan RAID 0, RAID 50, dan RAID 10.
serangan 6
Kontroler LSI 3ware SAS 9750-8i memungkinkan Anda membuat larik RAID 6 yang terdiri dari lima hingga delapan drive. Hasil pengujian untuk array RAID 6 ditunjukkan pada Gambar. 24-29.
|
|
|
Beras. 24. Kecepatan membaca dan menulis berurutan |
Beras. 25. Kecepatan membaca dan menulis berurutan Kami juga mencatat kegagalan karakteristik dalam kecepatan baca dan tulis berurutan untuk ukuran blok tertentu untuk sejumlah disk dalam array. Dalam hal kecepatan baca sekuensial, RAID 6 lebih rendah daripada semua array lain dalam konfigurasi dengan jumlah disk (dari delapan hingga lima). Dalam hal kecepatan tulis sekuensial, situasinya agak lebih baik. Dalam konfigurasi dengan delapan drive, RAID 6 mengungguli RAID 10, dan dalam konfigurasi dengan enam drive, baik RAID 10 maupun RAID 50. Namun, dalam konfigurasi dengan tujuh dan lima drive, saat membuat larik RAID 10 dan RAID 50 tidak dimungkinkan, array ini ternyata berada di tempat terakhir dalam hal kecepatan tulis berurutan. Akses acak dalam larik RAID 6 mirip dengan akses acak di RAID 0 dan RAID 5. Dengan demikian, kecepatan baca acak dengan ukuran blok 512 KB untuk sejumlah disk dalam larik memiliki karakteristik penurunan kecepatan baca acak. Perhatikan bahwa kecepatan baca acak maksimum dicapai dengan enam disk dalam larik. Tetapi dengan tujuh dan delapan disk, kecepatan baca acak hampir sama. Dalam hal penulisan acak dengan sejumlah disk dalam array, kecepatan meningkat dengan bertambahnya ukuran blok data dan tidak ada penurunan kecepatan. Selain itu, kecepatan tulis acak sebanding dengan jumlah disk dalam array, tetapi perbedaan kecepatannya tidak signifikan. Dalam hal kecepatan baca acak, larik RAID 6 dalam konfigurasi dengan delapan dan tujuh drive hanya berada di depan larik RAID 5 dan lebih rendah dari semua kemungkinan larik lainnya. Dalam konfigurasi enam drive, RAID 6 lebih rendah daripada RAID 10 dan RAID 50 dalam kecepatan baca acak, dan dalam konfigurasi lima drive, lebih rendah daripada RAID 0 dan RAID 5. Dalam hal kecepatan tulis acak, array RAID 6 lebih rendah daripada semua kemungkinan array lain dengan sejumlah drive yang terhubung. Secara umum, kita dapat menyatakan bahwa array RAID 6 lebih rendah dalam kinerja dan dibandingkan dengan array RAID 0, RAID 5, RAID 50 dan RAID 10. Artinya, dalam hal kinerja, jenis array ini berada di tempat terakhir. |
Beras. 33. Kecepatan baca acak |
|
||
Beras. 34. Kecepatan penulisan acak dalam array RAID 10 |
||
Biasanya, dalam array delapan dan enam disk, kecepatan baca berurutan lebih tinggi daripada kecepatan tulis, sedangkan dalam array empat disk, kecepatan ini praktis sama untuk ukuran blok data apa pun.
Untuk larik RAID 10, serta untuk semua larik lain yang dipertimbangkan, penurunan kecepatan baca dan tulis sekuensial adalah tipikal untuk ukuran blok data tertentu untuk sejumlah disk dalam larik.
Dalam hal penulisan acak dengan sejumlah disk dalam array, kecepatan meningkat dengan bertambahnya ukuran blok data dan tidak ada penurunan kecepatan. Selain itu, kecepatan tulis acak sebanding dengan jumlah disk dalam array.
Dalam hal kecepatan baca sekuensial, larik RAID 10 mengikuti larik RAID 0, RAID 50 dan RAID 5 dalam konfigurasi dengan delapan, enam dan empat disk, dan dalam hal kecepatan tulis sekuensial, bahkan lebih rendah daripada larik RAID 6, yang adalah, mengikuti array RAID 0. RAID 50, RAID 5 dan RAID 6.
Di sisi lain, dalam hal kecepatan baca acak, larik RAID 10 mengungguli semua larik lain dalam konfigurasi dengan delapan, enam, dan empat disk. Namun dalam hal kecepatan tulis acak, larik ini kalah dari larik RAID 0, RAID 50 dan RAID 5 dalam konfigurasi dengan delapan disk, larik RAID 0 dan RAID 50 dalam konfigurasi enam disk, dan larik RAID 0 dan RAID 5 dalam konfigurasi empat disk.
RAID 50
Array RAID 50 dapat dibangun pada enam atau delapan drive. Hasil pengujian untuk larik RAID 50 ditunjukkan pada Gambar. 35-38.
Dalam skenario pembacaan acak, seperti dalam semua array yang dipertimbangkan lainnya, ada penurunan karakteristik kinerja pada ukuran blok 512 KB. Dalam hal penulisan acak dengan sejumlah disk dalam array, kecepatan meningkat dengan bertambahnya ukuran blok data dan tidak ada penurunan kecepatan. Selain itu, kecepatan tulis acak sebanding dengan jumlah disk dalam larik, tetapi perbedaan kecepatannya tidak signifikan dan hanya terlihat dengan ukuran blok data yang besar (lebih dari 256 KB). Dalam hal kecepatan baca berurutan, larik RAID 50 berada di urutan kedua setelah larik RAID 0 (dalam konfigurasi dengan delapan dan enam drive). Dalam hal kecepatan tulis berurutan, RAID 50 juga berada di urutan kedua setelah RAID 0 dalam konfigurasi dengan delapan drive, dan dalam konfigurasi dengan enam drive, kalah dari RAID 0, RAID 5, dan RAID 6. Di sisi lain, dalam hal kecepatan baca dan tulis acak, larik RAID 50 berada di urutan kedua setelah larik RAID 0 dan berada di depan semua larik lain yang memungkinkan dengan delapan dan enam disk. serangan 1Seperti yang telah kami catat, larik RAID 1, yang dapat dibuat hanya pada dua disk, tidak pantas digunakan pada pengontrol semacam itu. Namun, demi kelengkapan, kami menyajikan hasil untuk larik RAID 1 pada dua disk. Hasil pengujian untuk array RAID 1 ditunjukkan pada Gambar. 39 dan 40.
Beras. 39. Kecepatan penulisan dan pembacaan berurutan dalam larik RAID 1
Beras. 40. Kecepatan penulisan dan pembacaan acak dalam array RAID 1 Untuk larik RAID 10, serta untuk semua larik lain yang dipertimbangkan, penurunan kecepatan baca dan tulis berurutan adalah tipikal untuk ukuran blok data tertentu. Dalam skenario pembacaan acak, serta untuk array lainnya, ada karakteristik penurunan kinerja dengan ukuran blok 512 KB. Dalam hal penulisan acak, kecepatan meningkat dengan bertambahnya ukuran blok data dan tidak ada penurunan kecepatan. Array RAID 1 hanya dapat dipetakan ke array RAID 0 (karena tidak ada array lain yang dimungkinkan dengan dua disk). Perlu dicatat bahwa larik RAID 1 mengungguli larik RAID 0 dengan dua disk di semua skenario pemuatan kecuali pembacaan acak. kesimpulanKesan kami dari pengujian pengontrol LSI 3ware SAS 9750-8i dalam kombinasi dengan drive Seagate Cheetah 15K.7 ST3300657SS SAS agak beragam. Di satu sisi, dia cantik Kegunaan, di sisi lain, penurunan kecepatan mengkhawatirkan pada ukuran blok data tertentu, yang, tentu saja, memengaruhi kinerja kecepatan larik RAID saat berfungsi di lingkungan nyata. |
