Teste de matrice RAID 6, 5, 1 și 0 cu unități Hitachi SAS-2

Aparent, vremurile în care un controler RAID profesional decent cu 8 porturi costa bani destul de impresionante au dispărut. Astăzi există soluții pentru interfața Serial Attached SCSI (SAS), care sunt foarte atractive atât ca preț și funcționalitate, cât și ca performanță. Despre unul dintre ei - această recenzie.

Controler LSI MegaRAID SAS 9260-8i

Mai devreme am scris deja despre interfața SAS de a doua generație cu o rată de transfer de 6 Gb/s și un controler HBA LSI SAS 9211-8i cu 8 porturi foarte ieftin, conceput pentru organizarea sistemelor de stocare entry-level bazate pe cele mai simple matrice SAS și SATA RAID . conduce. Modelul LSI MegaRAID SAS 9260-8i va fi o clasă superioară - este echipat cu un procesor mai puternic, cu calcul hardware al matricelor de niveluri 5, 6, 50 și 60 (tehnologia ROC - RAID On Chip), precum și un important cantitate (512 MB) de memorie SDRAM integrată pentru stocarea eficientă a datelor în cache. Acest controler acceptă și interfețe SAS și SATA cu o rată de transfer de date de 6 Gb/s, iar adaptorul în sine este proiectat pentru magistrală. PCI Express x8 versiunea 2.0 (5 Gb/s pe bandă), care este teoretic aproape suficient pentru a satisface nevoile celor 8 porturi SAS de mare viteză. Și toate acestea - la un preț de vânzare cu amănuntul de aproximativ 500 USD, adică doar cu câteva sute mai scump decât bugetul LSI SAS 9211-8i. Producătorul însuși, de altfel, trimite această soluție la seria MegaRAID Value Line, adică soluții economice.

Controler SAS LSIMegaRAID SAS9260-8i cu 8 porturi și procesorul său SAS2108 cu memorie DDR2

Placa LSI SAS 9260-8i are un profil redus (factor de formă MD2), este echipată cu doi conectori interni Mini-SAS 4X (fiecare dintre ei vă permite să conectați până la 4 unități SAS direct sau mai multe prin multiplicatori de porturi), este proiectat pentru magistrala PCI Express x8 2.0 și acceptă nivelurile RAID 0, 1, 5, 6, 10, 50 și 60, funcționalitate dinamică SAS și multe altele. etc. Controlerul LSI SAS 9260-8i poate fi instalat atat in servere rack 1U si 2U (servere Mid si High-End), cat si in carcase ATX si Slim-ATX (pentru statii de lucru). RAID este susținut de un procesor hardware - LSI SAS2108 încorporat (nucleu PowerPC la 800 MHz), cu personal insuficient cu 512 MB de memorie DDR2 800 MHz cu suport ECC. LSI promite viteze de date ale procesorului de până la 2,8 GB/s pentru citire și până la 1,8 GB/s pentru scriere. Printre funcționalitățile bogate ale adaptorului, merită remarcate funcțiile Online Capacity Expansion (OCE), Online RAID Level Migration (RLM) (extinderea volumului și schimbarea tipului de matrice din mers), SafeStore Encryption Services și Instant Secure. ștergere (criptarea datelor de pe discuri și ștergerea în siguranță a datelor), suport pentru unități cu stare solidă (tehnologia SSD Guard) și multe altele. etc. Un modul de baterie opțional este disponibil pentru acest controler (cu acesta, temperatura maximă de funcționare nu trebuie să depășească +44,5 grade Celsius).

Specificații cheie ale controlerului LSI SAS 9260-8i

Interfață de sistem	PCI Express x8 2.0 (5 GT/s), Bus Master DMA
Interfață de disc	SAS-2 6Gb/s (suporta protocoale SSP, SMP, STP și SATA)
Numărul de porturi SAS	8 (2 x4 Mini-SAS SFF8087), acceptă până la 128 de unități prin multiplicatori de porturi
Suport RAID	nivelurile 0, 1, 5, 6, 10, 50, 60
CPU	LSI SAS2108 ROC (PowerPC @ 800 MHz)
Cache încorporat	512 MB ECC DDR2 800 MHz
Consum de energie, nu mai mult	24 W (alimentare de +3,3 V și +12 V de la slotul PCIe)
Interval de temperatură de funcționare/de depozitare	0…+60 °С / −45…+105 °С
Factor de formă, dimensiuni	MD2 cu profil redus, 168×64,4 mm
Valoarea MTBF	>2 milioane de ore
Garantia producatorului	3 ani

Aplicațiile tipice ale LSI MegaRAID SAS 9260-8i sunt următoarele: o varietate de stații video (video la cerere, supraveghere video, creare și editare video, imagini medicale), calculatoare de înaltă performanță și arhive de date digitale, diverse servere (fișiere, web, mail, baze de date). În general, marea majoritate a sarcinilor rezolvate în întreprinderile mici și mijlocii.

Într-o cutie alb-portocalie cu o față de doamnă cu dinți zâmbitoare frivol pe „titlu” (se pare că pentru a atrage mai bine administratorii de sistem cu barbă și constructorii aspru de sistem) există o placă de control, suporturi pentru instalarea acesteia în carcase ATX, Slim-ATX , etc., două cabluri de 4 discuri cu conectori Mini-SAS la un capăt și SATA obișnuit (fără alimentare) pe celălalt (pentru conectarea a până la 8 unități la controler), precum și un CD cu documentație PDF și drivere pt. numeroase versiuni de Windows, Linux (SuSE și RedHat), Solaris și VMware.

Pachet de controler LSI MegaRAID SAS 9260-8i în cutie (mini cardul de cheie hardware MegaRAID Advanced Services este disponibil la cerere separată)

Tehnologiile software LSI MegaRAID Advanced Services sunt disponibile pentru controlerul LSI MegaRAID SAS 9260-8i cu o cheie hardware specială (disponibilă separat): MegaRAID Recovery, MegaRAID CacheCade, MegaRAID FastPath, LSI SafeStore Encryption Services (luarea în considerare a acestora depășește sfera acestui articol ). În special, în ceea ce privește îmbunătățirea performanței unei game de discuri tradiționale (HDD) folosind o unitate SSD adăugată sistemului, va fi utilă tehnologia MegaRAID CacheCade, cu care SSD-ul acționează ca un cache de nivel al doilea pentru matricea HDD (un analog al unei soluții hibride pentru HDD), în unele cazuri, oferind o creștere a performanței subsistemului de disc de până la 50 de ori. De asemenea, este de interes soluția MegaRAID FastPath, care reduce latența de procesare I/O a procesorului SAS2108 (prin dezactivarea optimizării HDD), care vă permite să accelerați matricea de mai multe unități SSD conectate direct la SAS 9260. -8i porturi.

Operațiile de configurare, setare și întreținere a controlerului și a matricelor sale sunt efectuate mai convenabil în managerul corporativ în mediul sistemului de operare (setările din meniul BIOS Configurarea controlerului în sine nu este suficient de bogată - sunt disponibile doar funcțiile de bază). În special, în manager, în câteva clicuri de mouse, puteți organiza orice matrice și setați politicile de funcționare ale acestuia (caching, etc.) - vedeți capturi de ecran.

Exemple de capturi de ecran ale managerului Windows pentru configurarea nivelurilor RAID 5 (sus) și 1 (jos).

Testare

Pentru a testa performanța de bază a LSI MegaRAID SAS 9260-8i (fără MegaRAID Advanced Services Hardware Key și tehnologiile conexe), am folosit cinci unități SAS de înaltă performanță, cu o viteză a axului de 15K rpm și suport pentru interfața SAS-2 ( 6 Gb/c) - Hitachi Ultrastar 15K600 HUS156030VLS600 cu o capacitate de 300 GB.

Hard disk Hitachi Ultrastar 15K600 fără capac superior

Acest lucru ne va permite să testăm toate nivelurile de bază ale matricelor - RAID 6, 5, 10, 0 și 1, și nu numai cu numărul minim de discuri pentru fiecare dintre ele, ci și „pentru creștere”, adică atunci când adăugați un disc la al doilea dintre porturile SAS cu 4 canale ale cipul ROC. Rețineți că eroul acestui articol are un analog simplificat - un controler LSI MegaRAID SAS 9260-4i cu 4 porturi bazat pe aceeași bază de elemente. Prin urmare, testele noastre de matrice cu 4 discuri sunt la fel de aplicabile.

Viteza maximă de citire/scriere secvenţială a sarcinii utile pentru Hitachi HUS156030VLS600 este de aproximativ 200 MB/s (vezi graficul). Timp mediu de acces aleatoriu la citire (conform specificațiilor) - 5,4 ms. Buffer încorporat - 64 MB.

Grafic secvenţial al vitezei de citire/scriere Hitachi Ultrastar 15K600 HUS156030VLS600

Sistemul de testare a fost bazat pe un procesor Intel Xeon 3120, o placă de bază cu chipset Intel P45 și 2 GB de memorie DDR2-800. Controlerul SAS a fost instalat într-un slot PCI Express x16 v2.0. Testele au fost efectuate sub sistemele de operare Windows XP SP3 Professional și Windows 7 Ultimate SP1 x86 (versiuni pur americane), deoarece omologii lor de server (Windows 2003 și, respectiv, 2008) nu permit unele dintre benchmark-urile și scripturile pe care le-am folosit. . Testele folosite au fost 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 și Futuremark's PCMark Vantage și PCMark05. Testele au fost efectuate atât pe volume nealocate (IOmeter, H2BenchW, AIDA64), cât și pe partiții formatate. În acest din urmă caz ​​(pentru NASPT și PCMark), rezultatele au fost luate atât pentru începutul fizic al matricei, cât și pentru mijlocul acestuia (volumele de matrice cu capacitatea maximă disponibilă au fost împărțite în două partiții logice egale). Acest lucru ne permite să evaluăm mai adecvat performanța soluțiilor, deoarece cele mai rapide secțiuni inițiale ale volumelor, pe care sunt efectuate benchmark-urile fișierelor de către majoritatea browserelor, adesea nu reflectă situația de pe alte secțiuni ale discului, care pot fi, de asemenea, utilizate foarte mult. activ în munca reală.

Toate testele au fost efectuate de cinci ori și rezultatele au fost mediate. Vom arunca o privire mai atentă asupra metodologiei noastre actualizate pentru evaluarea soluțiilor profesionale de disc într-un articol separat.

Rămâne de adăugat că în acest test am folosit versiunea de firmware a controlerului 12.12.0-0036 și versiunea de drivere 4.32.0.32. Memorarea în cache de scriere și citire pentru toate matricele și unitățile a fost activată. Poate că utilizarea de firmware și drivere mai moderne ne-a salvat de ciudateniile văzute în rezultatele testelor timpurii ale aceluiași controler. În cazul nostru, astfel de incidente nu au fost observate. Totuși, nu folosim nici scriptul FC-Test 1.0, care este foarte îndoielnic în ceea ce privește fiabilitatea rezultatelor (pe care în anumite cazuri aceiași colegi „vreau să numească confuzie, șovăieli și imprevizibilitate”) în pachetul nostru, deoarece am observat în mod repetat eșecul acestuia pe anumite modele de fișiere (în special, seturi de multe fișiere mici, mai mici de 100 KB).

Diagramele de mai jos arată rezultatele pentru 8 configurații de matrice:

1. RAID 0 din 5 discuri;
2. RAID 0 din 4 unități;
3. RAID 5 din 5 discuri;
4. RAID 5 din 4 unități;
5. RAID 6 din 5 discuri;
6. RAID 6 din 4 unități;
7. RAID 1 din 4 unități;
8. RAID 1 din 2 unități.

O matrice RAID 1 de patru discuri (vezi captura de ecran de mai sus) la LSI înseamnă evident o matrice stripe + oglindă, denumită de obicei RAID 10 (acest lucru este confirmat și de rezultatele testului).

Rezultatele testului

Pentru a nu supraîncărca pagina web de recenzie cu un set nenumărat de diagrame, uneori neinformative și obositoare (pe care unii „colegi turbați” le păcătuiesc adesea :)), am rezumat rezultatele detaliate ale unor teste în masa. Cei care doresc să analizeze complexitatea rezultatelor noastre (de exemplu, pentru a afla comportamentul inculpaților în cele mai critice sarcini pentru ei înșiși) pot face acest lucru singuri. Ne vom concentra asupra celor mai importante și cheie rezultate ale testelor, precum și asupra indicatorilor medii.

În primul rând, să ne uităm la rezultatele testelor „pur fizice”.

Timpul mediu de acces aleatoriu pentru o citire pe o singură unitate Hitachi Ultrastar 15K600 HUS156030VLS600 este de 5,5 ms. Cu toate acestea, atunci când le organizăm în matrice, acest indicator se modifică ușor: scade (datorită memoriei cache eficiente în controlerul LSI SAS9260) pentru matricele „oglindă” și crește pentru toate celelalte. Cea mai mare creștere (aproximativ 6%) se observă pentru matricele de nivel 6, deoarece controlerul trebuie să acceseze cel mai mare număr de discuri în același timp (trei pentru RAID 6, două pentru RAID 5 și unul pentru RAID 0, deoarece accesul în acest testul are loc în blocuri de numai 512 octeți, ceea ce este semnificativ mai mic decât dimensiunea blocurilor de striping matrice).

Situația cu acces aleatoriu la matrice în timpul scrierii (blocuri de 512 octeți) este mult mai interesantă. Pentru un singur disc, acest parametru este de aproximativ 2,9 ms (fără cache în controlerul gazdă), totuși, în matricele de pe controlerul LSI SAS9260, vedem o scădere semnificativă a acestui indicator datorită stocării în cache bune de scriere în buffer-ul SDRAM de 512 MB al controlorul. Interesant este că cel mai dramatic efect este obținut pentru matricele RAID 0 (timpul de acces aleatoriu în timpul scrierilor scade cu aproape un ordin de mărime în comparație cu o singură unitate)! Acest lucru ar trebui să aibă, fără îndoială, un efect benefic asupra performanței unor astfel de matrice într-o serie de sarcini de server. În același timp, chiar și pe matricele cu calcule XOR (adică o sarcină mare pe procesorul SAS2108), accesele aleatorii de scriere nu duc la o scădere evidentă a performanței - din nou datorită cache-ului controlerului puternic. Desigur, RAID 6 este puțin mai lent aici decât RAID 5, dar diferența dintre ele este în esență nesemnificativă. Am fost oarecum surprins de comportamentul unei singure „oglinzi” în acest test, care a arătat cel mai lent acces aleator la scriere (poate că aceasta este o „funcție” a microcodului acestui controler).

Graficele liniare (secvențiale) ale vitezei de citire și scriere (în blocuri mari) pentru toate tablourile nu au nicio particularitate (sunt aproape identice pentru citire și scriere, cu condiția ca memoria cache de scriere a controlerului să fie activată) și toate sunt scalate în funcție de numărul de discuri care participă în paralel la procesul „util”. Adică, pentru discurile RAID 0 cu cinci discuri, viteza se „de cinci ori” în raport cu un singur disc (atingând 1 GB/s!), pentru RAID 5 cu cinci discuri se „se „cvadruplă”, pentru RAID 6 – „se triplează” (se triplează). , bineînțeles :)), pentru un RAID 1 de patru discuri, se dublează (fără „y2eggs”! :)), iar pentru o oglindă simplă, dublează graficele unui singur disc. Acest model este clar vizibil, în special, în ceea ce privește viteza maximă de citire și scriere a fișierelor mari reale (256 MB) în blocuri mari (de la 256 KB la 2 MB), pe care o vom ilustra cu o diagramă a benchmark-ului ATTO Disk. 2.46 test (rezultatele acestui test pentru Windows 7 și XP sunt aproape identice).

Aici, doar cazul citirii fișierelor pe o matrice RAID 6 de 5 discuri a căzut în mod neașteptat din imaginea generală (rezultatele au fost verificate în mod repetat). Cu toate acestea, pentru citirea blocurilor de 64 KB, viteza matrice dată câștigând 600 MB/s datorită lui. Deci, haideți să ștergem acest fapt ca o „funcție” a firmware-ului actual. De asemenea, remarcăm că atunci când scriem fișiere reale, viteza este puțin mai mare datorită stocării în cache într-un buffer mare al controlerului, iar diferența cu citirea este mai vizibilă, cu cât viteza liniară reală a matricei este mai mică.

În ceea ce privește viteza interfeței, măsurată de obicei în termeni de scrieri și citiri în buffer (accesuri multiple la aceeași adresă a unui volum de disc), aici trebuie să precizăm că s-a dovedit a fi aceeași pentru aproape toate matricele datorită includerii memoria cache a controlerului pentru aceste matrice (vezi tabelul .). Astfel, performanța de înregistrare pentru toți participanții la testul nostru s-a ridicat la aproximativ 2430 MB/s. observa asta magistrala PCI Express x8 2.0 oferă teoretic o viteză de 40 Gb/s sau 5 Gb/s, totuși, conform datelor utile, limita teoretică este mai mică - 4 Gb/s, ceea ce înseamnă că în cazul nostru controlerul a funcționat cu adevărat pe versiunea 2.0 a magistrala PCIe. Astfel, cei 2,4 GB/s pe care i-am măsurat reprezintă, evident, lățimea de bandă reală a memoriei de la bord a controlerului (memorie DDR2-800 cu magistrală de date pe 32 de biți, după cum se poate observa din configurația cipurilor ECC de pe placă). , teoretic oferă până la 3,2 GB/s). Când citiți matrice, stocarea în cache nu este la fel de „cuprinzătoare” ca atunci când scrieți, prin urmare, viteza „interfeței” măsurată în utilități este de obicei mai mică decât viteza de citire a cache-ului controlerului (obișnuit 2,1 GB / s pentru matricele de niveluri 5 și 6) , iar în unele cazuri „cade” la viteza de citire a tamponului în sine hard disk-uri(aproximativ 400 MB/s pentru un singur hard disk, vezi graficul de mai sus) înmulțit cu numărul de unități „consecutive” din matrice (acestea sunt cazurile RAID 0 și 1 din rezultatele noastre).

Ei bine, ne-am dat seama de „fizica” în prima aproximare, e timpul să trecem la „versuri”, adică la testele băieților de aplicație „adevărați”. Apropo, va fi interesant să aflăm dacă performanța matricelor se scalează atunci când execută sarcini complexe ale utilizatorului la fel de liniar precum se scalează atunci când citesc și scrie fișiere mari (vezi diagrama de testare ATTO chiar mai sus). Cititorul iscoditor, sper, a reușit deja să prezică răspunsul la această întrebare.

Ca o „salata” pentru partea noastră „lirică” a mesei, vom servi teste de disc pe desktop din pachetele PCMark Vantage și PCMark05 (sub Windows 7 și, respectiv, XP), precum și un test similar de aplicație „de urmărire”. din pachetul H2BenchW 4.13 al autoritativei reviste germane C'T. Da, aceste teste au fost concepute inițial pentru a evalua hard disk-urile desktop și stațiile de lucru ieftine. Ele emulează performanța sarcinilor tipice ale unui computer personal avansat pe discuri - lucrul cu video, audio, photoshop, antivirus, jocuri, schimb de fișiere, instalarea de aplicații, copierea și scrierea fișierelor etc. Prin urmare, rezultatele lor nu trebuie luate în contextul acestui articol.ca adevărul suprem - la urma urmei, alte sarcini sunt mai des efectuate pe matrice multi-disc. Cu toate acestea, având în vedere faptul că producătorul însuși poziționează acest controler RAID, inclusiv pentru soluții relativ ieftine, o astfel de clasă de sarcini de testare este destul de capabilă să caracterizeze o anumită proporție de aplicații care vor fi de fapt rulate pe astfel de matrice (aceeași lucrare). cu video, procesare grafică profesională, schimb de sisteme de operare și aplicații consumatoare de resurse, copiere de fișiere, antivirus etc.). Prin urmare, importanța acestor trei criterii cuprinzătoare în pachetul nostru general nu trebuie subestimată.

În popularul PCMark Vantage, în medie (vezi diagrama), observăm un fapt foarte remarcabil - performanța acestei soluții multi-disc aproape că nu depinde de tipul de matrice folosită! Apropo, în anumite limite, această concluzie este valabilă și pentru toate pistele de testare individuale (tipuri de sarcini) incluse în pachetele PCMark Vantage și PCMark05 (consultați tabelul pentru detalii). Acest lucru poate însemna fie că algoritmii firmware-ului controlerului (cu cache și discuri) aproape că nu țin cont de specificul funcționării aplicațiilor de acest tip, fie că cea mai mare parte a acestor sarcini este efectuată în memoria cache a controlerului însuși. (și cel mai probabil observăm o combinație a acestor doi factori). Cu toate acestea, pentru cel din urmă caz ​​(adică execuția pistelor în mare măsură în memoria cache a controlerului RAID), performanța medie a soluțiilor nu este atât de mare - comparați aceste date cu rezultatele testelor unor „desktop” („chipset”) ") 4-disk RAID 0 arrays și 5 și SSD-uri unice ieftine pe magistrala SATA 3 Gb/s (vezi recenzia). Dacă, în comparație cu un simplu „chipset” RAID 0 cu 4 discuri (mai mult, pe hard disk-uri de două ori mai lente decât Hitachi Ultrastar 15K600 folosit aici), matricele LSI SAS9260 sunt de mai puțin de două ori mai rapide în testele PCMark, atunci relativ nici măcar cele mai rapide SSD unic „buget” toate pierd cu siguranță! Rezultatele testului de disc PCMark05 oferă o imagine similară (vezi tabel; nu are sens să desenezi o diagramă separată pentru ele).

O imagine similară (cu unele rezerve) pentru matricele bazate pe LSI SAS9260 poate fi văzută într-un alt benchmark al aplicației „track” - C'T H2BenchW 4.13. Aici, doar cele mai lente (din punct de vedere al structurii) matrice (RAID 6 din 4 discuri și o simplă „oglindă”) sunt vizibil în spatele tuturor celorlalte matrice, a căror performanță, evident, atinge acel nivel „suficient” atunci când nu mai se bazează pe subsistemul disc și pe eficiența procesorului SAS2108 cu cache-ul controlerului pentru aceste secvențe complexe de acces. Și în acest context, putem fi mulțumiți că performanța matricelor bazate pe LSI SAS9260 în sarcini din această clasă aproape nu depinde de tipul de matrice utilizat (RAID 0, 5, 6 sau 10), ceea ce vă permite să utilizați mai multe soluții fiabile fără a compromite performanța finală.

Cu toate acestea, „nu totul este Maslenitsa” - dacă schimbăm testele și verificăm funcționarea matricelor cu fișiere reale pe sistemul de fișiere NTFS, atunci imaginea se va schimba dramatic. Deci, în testul Intel NASPT 1.7, dintre care multe dintre scenariile „preinstalate” sunt destul de direct legate de sarcinile tipice pentru computerele echipate cu controlerul LSI MegaRAID SAS9260-8i, dispoziția matricei este similară cu ceea ce am observat în testul ATTO. la citirea și scrierea fișierelor mari - viteza crește proporțional pe măsură ce viteza „liniară” a matricelor crește.

În acest grafic, arătăm o medie a tuturor testelor și modelelor NASPT, în timp ce în tabel puteți vedea rezultatele detaliate. Permiteți-mi să subliniez că am rulat NASPT atât sub Windows XP (cum o fac de obicei numeroase browsere), cât și sub Windows 7 (care, datorită anumitor caracteristici ale acestui test, se face mai rar). Faptul este că Seven (și „fratele său mai mare” Windows 2008 Server) folosesc algoritmi mai agresivi de memorare în cache atunci când lucrează cu fișiere decât XP. În plus, copierea fișierelor mari în „Șapte” are loc în principal în blocuri de 1 MB (XP, de regulă, funcționează în blocuri de 64 KB). Acest lucru duce la faptul că rezultatele testului Intel NASPT „fișier” diferă semnificativ în Windows XP și Windows 7 - în cel din urmă sunt mult mai mari, uneori mai mult de două ori! Apropo, am comparat rezultatele NASPT (și alte teste ale pachetului nostru) sub Windows 7 cu 1 GB și 2 GB de memorie de sistem instalată (există informații că, cu cantități mari de memorie de sistem, memorarea în cache a operațiunilor de disc în Windows 7 crește și rezultatele NASPT devin și mai mari) , însă, în cadrul erorii de măsurare, nu am găsit nicio diferență.

Lăsăm dezbaterea despre ce sistem de operare (în ceea ce privește politicile de cache, etc.) este „mai bun” pentru a testa discuri și controlere RAID pentru firul de discuții al acestui articol. Considerăm că este necesar să testăm drive-urile și soluțiile bazate pe acestea în condiții cât mai apropiate de situațiile reale de funcționare a acestora. De aceea, in opinia noastra, rezultatele obtinute de noi pentru ambele sisteme de operare sunt de aceeasi valoare.

Dar să revenim la graficul de performanță medie NASPT. După cum puteți vedea, diferența dintre cel mai rapid și cel mai lent dintre matricele pe care le-am testat aici este în medie de puțin mai puțin de trei ori. Acesta, desigur, nu este un decalaj de cinci ori, ca atunci când citiți și scrieți fișiere mari, dar este și foarte vizibil. Matricele sunt de fapt localizate proporțional cu viteza lor liniară, iar aceasta este o veste bună: înseamnă că procesorul LSI SAS2108 procesează datele destul de rapid, aproape fără a crea blocaje atunci când matricele de nivelurile 5 și 6 funcționează activ.

Pentru dreptate, trebuie menționat că NASPT are și modele (2 din 12) în care se observă aceeași imagine ca în PCMark cu H2BenchW, și anume că performanța tuturor matricelor testate este aproape aceeași! Acestea sunt Office Productivity și Dir Copy to NAS (vezi tabelul). Acest lucru este evident mai ales sub Windows 7, deși pentru Windows XP tendința de „convergență” este evidentă (comparativ cu alte modele). Cu toate acestea, în PCMark cu H2BenchW există modele în care există o creștere a performanței matricei proporțional cu viteza lor liniară. Deci totul nu este atât de simplu și clar pe cât ar dori unii.

La început, am vrut să discut o diagramă cu performanța generală a matricelor, mediată pe toate testele aplicației (PCMark + H2BenchW + NASPT + ATTO), adică acesta:

Totuși, nu este nimic de discutat aici: vedem că comportamentul matricelor de pe controlerul LSI SAS9260 în testele care emulează funcționarea anumitor aplicații poate varia dramatic în funcție de scenariile folosite. Prin urmare, este mai bine să trageți concluzii despre beneficiile unei anumite configurații în funcție de sarcinile pe care urmează să le efectuați în același timp. Și încă un test profesional ne poate ajuta semnificativ cu asta - modele sintetice pentru IOmeter, emulând cutare sau cutare sarcină pe sistemul de stocare.

Teste în IOmetru

În acest caz, vom omite discutarea a numeroase modele care măsoară cu atenție viteza de lucru în funcție de dimensiunea blocului de acces, procentul de scrieri, procentul de accesări aleatoare etc. Aceasta este, de fapt, pură sintetică, oferind puțin util practic informaţii şi de interes mai degrabă pur teoretic. La urma urmei, am clarificat deja principalele puncte practice referitoare la „fizică” de mai sus. Este mai important pentru noi să ne concentrăm pe modele care emulează munca reală - servere de diferite tipuri, precum și operațiuni cu fișiere.

Pentru a emula servere precum File Server, Web Server și DataBase (server de baze de date), am folosit modelele binecunoscute cu același nume, propuse la un moment dat de Intel și StorageReview.com. Pentru toate cazurile, am testat matrice cu o adâncime a cozii de comandă (QD) de la 1 la 256 cu un pas de 2.

În modelul „Bază de date”, care utilizează accesări aleatorii de disc în blocuri de 8 KB în întregul volum al matricei, se poate observa un avantaj semnificativ al matricelor fără paritate (adică RAID 0 și 1) cu o adâncime a cozii de comenzi de 4 sau mai mare, în timp ce toate matricele verificate de paritate (RAID 5 și 6) demonstrează performanțe foarte asemănătoare (în ciuda unei duble diferențe între ele în ceea ce privește viteza acceselor liniare). Situația este explicată simplu: toate tablourile cu paritate au arătat valori similare în teste pentru timpul mediu de acces aleatoriu (vezi diagrama de mai sus) și este acest parametru care determină în principal performanța în acest test. Este interesant că performanța tuturor matricelor crește aproape liniar odată cu creșterea adâncimii cozii de comenzi până la 128 și numai la QD=256, în unele cazuri, puteți vedea un indiciu de saturație. Performanța maximă a matricelor cu paritate la QD = 256 a fost de aproximativ 1100 IOps (operații pe secundă), adică procesorul LSI SAS2108 cheltuie mai puțin de 1 ms pentru a procesa o porțiune de date de 8 KB (aproximativ 10 milioane XOR pe un singur octet operațiuni pe secundă pentru RAID 6; desigur, procesorul realizează și alte sarcini I/O și cache în paralel).

În modelul serverului de fișiere, care utilizează blocuri de diferite dimensiuni pentru accesări aleatorii de citire și scriere la matrice în întregul său volum, observăm o imagine similară cu cea a bazei de date, cu diferența că aici matrice de cinci discuri cu paritate (RAID 5 și 6) își depășesc în mod vizibil omologii cu 4 discuri și, în același timp, demonstrează performanțe aproape identice (aproximativ 1200 IOps la QD=256)! Aparent, adăugarea unei a cincea unități la cel de-al doilea dintre cele două porturi SAS cu 4 benzi de pe controler optimizează cumva sarcina de calcul a procesorului (din cauza operațiunilor I/O?). Ar putea merita să comparați matricele de 4 discuri în ceea ce privește viteza atunci când unitățile sunt conectate în perechi la diferiți conectori de controler Mini-SAS pentru a identifica configurația optimă pentru organizarea matricelor pe LSI SAS9260, dar aceasta este o sarcină pentru un alt articol .

În modelul serverului web, unde, conform intenției creatorilor săi, nu există operații de scriere pe disc ca clasă (și, prin urmare, calculul funcțiilor XOR pentru scriere), imaginea devine și mai interesantă. Faptul este că toate cele trei matrice de cinci discuri din setul nostru (RAID 0, 5 și 6) arată performanțe identice aici, în ciuda diferenței vizibile dintre ele în ceea ce privește citirea liniară și calculele de paritate! Apropo, aceleași trei matrice, dar de 4 discuri, sunt și ele identice ca viteză între ele! Și doar RAID 1 (și 10) iese din imagine. De ce se întâmplă acest lucru este greu de judecat. Poate că controlerul are algoritmi foarte eficienți pentru selectarea „unităților bune” (adică cele de cinci sau patru unități de pe care vin pe primul loc datele necesare), ceea ce în cazul RAID 5 și 6 crește probabilitatea ca datele să sosească de pe platouri mai devreme, pregătirea procesorului în avans pentru calculele necesare (gândiți-vă la coada de comandă profundă și la memoria tampon mare DDR2-800). Și acest lucru poate compensa în cele din urmă întârzierea asociată cu calculele XOR și le poate egala „întâmplător” cu „simplu” RAID 0. În orice caz, controlerul LSI SAS9260 poate fi lăudat doar pentru rezultatele sale extrem de ridicate (aproximativ 1700 IOps pentru 5-). matrice de discuri cu QD=256) în modelul Web Server pentru matrice cu paritate. Din păcate, zbura în unguent a fost performanța foarte slabă a „oglinzii” cu două discuri în toate aceste modele de server.

Modelul Web Server este repetat de propriul nostru model, care emulează citirea aleatorie a fișierelor mici (64 KB) în întreg spațiul matricei.

Din nou, rezultatele au fost combinate în grupuri - toate matricele cu 5 discuri sunt identice între ele în ceea ce privește viteza și liderul în „cursa noastră”, RAID-ul cu 4 discuri 0, 5 și 6, de asemenea, nu poate fi distins unul de celălalt în ceea ce privește performanță și numai „DSLR-urile” ies din masele generale (apropo, un „reflex” cu 4 discuri, adică RAID 10 este mai rapid decât toate celelalte matrice cu 4 discuri - aparent, datorită aceleiași „alegeri algoritmul „disc bun”). Subliniem că aceste regularități sunt valabile doar pentru o adâncime mare de coadă de comenzi, în timp ce la o coadă mică (QD=1-2), situația și liderii pot fi complet diferite.

Totul se schimbă atunci când serverele lucrează cu fișiere mari. În condițiile unui conținut modern „mai greu” și al noului sistem de operare „optimizat”. tip Windows 7, 2008 Server etc. lucrul cu fișiere megabyte și blocuri de date de 1 MB devine din ce în ce mai important. În această situație, noul nostru model, care emulează citirea aleatorie a fișierelor de 1 MB pe întregul disc (detaliile noilor modele vor fi descrise într-un articol separat despre metodologie), este util pentru a evalua mai deplin serverul. potențialul controlerului LSI SAS9260.

După cum puteți vedea, „oglinda” cu 4 discuri de aici nu mai lasă nimănui speranță pentru conducere, dominând clar în orice ordine de comenzi. Performanța sa crește mai întâi liniar odată cu adâncimea cozii de comandă, dar cu QD=16 pentru RAID 1, se saturează (aproximativ 200 MB/s). Puțin „mai târziu” (la QD=32) „saturarea” performanței apare în matricele care sunt mai lente în acest test, printre care „argint” și „bronz” trebuie să fie date RAID 0, iar matricele cu paritate se dovedesc la fii străini, pierzând chiar înainte de un RAID 1 genial de două unități, care se dovedește a fi neașteptat de bun. Acest lucru ne duce la concluzia că, chiar și la citire, sarcina de calcul XOR pe procesorul LSI SAS2108 atunci când se lucrează cu fișiere și blocuri mari (aranjate aleator) este foarte împovărătoare pentru el, iar pentru RAID 6, unde de fapt se dublează, uneori chiar exorbitant. - performanța soluțiilor abia depășește 100 MB/s, adică de 6-8 ori mai mică decât cu citirea liniară! RAID 10 „excesiv” este în mod clar mai profitabil de utilizat aici.

Când scrieți accidental fișiere mici, imaginea este din nou izbitor de diferită de ceea ce am văzut mai devreme.

Cert este că aici performanța matricelor practic nu depinde de adâncimea cozii de comandă (evident, cache-ul imens al controlerului LSI SAS9260 și cache-urile destul de mari ale hard disk-urilor în sine afectează), dar se schimbă dramatic cu tipul de matrice! Liderii de necontestat aici sunt cei „simpli” pentru procesorul RAID 0 și „bronz” cu o pierdere de peste două ori față de lider - în RAID 10. Toate matricele cu paritate au format un singur grup foarte apropiat cu un SLR cu două discuri ) , pierzând de trei ori în fața liderilor. Da, aceasta este cu siguranță o sarcină grea pe procesorul controlerului. Cu toate acestea, sincer vorbind, nu mă așteptam la un astfel de „eșec” de la SAS2108. Uneori, chiar și un soft RAID 5 pe un controler SATA „chipset” (cu memorarea în cache folosind Windows și calcul folosind procesorul central al PC-ului) este capabil să funcționeze mai repede ... Cu toate acestea, controlerul încă scoate „săi” 440-500 IOps stabil - comparați aceasta cu graficul timpului mediu de acces la scriere la începutul secțiunii de rezultate.

Trecerea la scrierea aleatorie a fișierelor mari de 1 MB fiecare duce la o creștere a indicatorilor de viteză absolută (pentru RAID 0 - aproape la valorile pentru citirea aleatorie a unor astfel de fișiere, adică 180-190 MB / s) , dar imaginea generală rămâne aproape aceeași - matrice cu paritate de multe ori mai lente decât RAID 0.

Imaginea pentru RAID 10 este curioasă - performanța sa scade odată cu creșterea adâncimii cozii de comandă, deși nu mult. Pentru alte matrice, nu există un astfel de efect. „Oglinda” cu două discuri de aici arată din nou modestă.

Acum să ne uităm la modelele în care fișierele sunt citite și scrise pe disc în număr egal. Astfel de încărcări sunt tipice, în special, pentru unele servere video sau în timpul copierii/duplicării/backup-ului active a fișierelor din aceeași matrice, precum și în cazul defragmentării.

În primul rând - fișiere de 64 KB aleatoriu în întreaga matrice.

Aici, o oarecare similitudine cu rezultatele modelului de bază de date este evidentă, deși vitezele absolute ale matricelor sunt de trei ori mai mari și chiar și cu QD=256, o anumită saturație a performanței este deja vizibilă. Un procent mai mare (comparativ cu modelul DataBase) de operațiuni de scriere în acest caz duce la faptul că matricele cu paritate și o „oglindă” cu două discuri devin străini evidenti, semnificativ inferioare ca viteză față de matricele RAID 0 și 10.

Când treceți la fișiere de 1 MB, acest model rămâne în general, deși vitezele absolute se triplează aproximativ, iar RAID 10 devine la fel de rapid ca o bandă de 4 discuri, ceea ce este o veste bună.

Ultimul model din acest articol va fi cazul citirii și scrierii secvențiale (spre deosebire de aleatoare) de fișiere mari.

Și aici deja multe matrice reușesc să accelereze la viteze foarte decente în regiunea de 300 MB / s. Și deși decalajul dintre lider (RAID 0) și outsider (RAID 1 cu dublu disc) rămâne mai mult de două ori (rețineți că acest decalaj este de cinci ori pentru citiri sau scrieri liniare!), RAID 5, care este printre primele trei, iar restul matricelor XOR care s-au retras, s-ar putea să nu fie încurajatoare. La urma urmei, judecând după lista de aplicații a acestui controler, pe care LSI o oferă (a se vedea începutul articolului), multe sarcini țintă vor folosi această natură particulară a acceselor la matrice. Și cu siguranță merită luat în considerare.

În concluzie, voi oferi o diagramă finală în care se fac media indicatorilor tuturor modelelor de testare IOmeter menționate mai sus (geometric peste toate modelele și cozile de comandă, fără coeficienți de greutate). Este curios că, dacă media acestor rezultate în cadrul fiecărui model este efectuată aritmetic cu coeficienți de greutate de 0,8, 0,6, 0,4 și 0,2 pentru cozile de comandă 32, 64, 128 și, respectiv, 256 (care comandă în mod convențional adâncimea cozii). munca comuna unități), atunci indicele de performanță normalizat final (pentru toate modelele) al matricelor în interval de 1% va coincide cu media geometrică.

Deci, „temperatura spitalului” medie din modelele noastre pentru testul IOmeter arată că nu există nicio cale de ieșire din „fizica cu matematică” - RAID 0 și 10 sunt în mod clar în frunte. Pentru matricele cu paritate, miracolul nu s-a întâmplat - deși procesorul LSI SAS2108 demonstrează în unele cazuri, performanță decentă, în general, nu poate „atinge” astfel de matrice la nivelul unei simple „stripe”. În același timp, este interesant că configurațiile cu 5 discuri se adaugă clar în comparație cu configurațiile cu 4 discuri. În special, 5-disk RAID 6 este fără echivoc mai rapid decât 4-disk RAID 5, deși în ceea ce privește „fizica” (timp de acces aleatoriu și viteza de acces liniară) sunt de fapt identice. „Oglindă” cu două discuri a fost, de asemenea, dezamăgitoare (în medie, este echivalentă cu un RAID 6 cu 4 discuri, deși nu sunt necesare două calcule XOR pe bit de date pentru o oglindă). Cu toate acestea, o simplă „oglindă” nu este evident o matrice țintă pentru un controler SAS cu 8 porturi suficient de puternic, cu un cache mare și un procesor puternic „la bord”. :)

Informații despre preț

Controlerul SAS LSI MegaRAID SAS 9260-8i cu 8 porturi cu un set complet este oferit la un preț de aproximativ 500 USD, ceea ce poate fi considerat destul de atractiv. Omologul său simplificat cu 4 porturi este și mai ieftin. Un preț mediu actual de vânzare cu amănuntul mai precis al dispozitivului la Moscova, relevant în momentul în care citiți acest articol:

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

Concluzie

Rezumând cele spuse mai sus, putem concluziona că nu vom îndrăzni să dăm recomandări unificate „pentru toată lumea” pe controlerul LSI MegaRAID SAS9260-8i cu 8 porturi. Fiecare ar trebui să tragă propriile concluzii cu privire la necesitatea de a-l folosi și de a configura anumite matrice cu ajutorul său - strict bazate pe clasa de sarcini care ar trebui să fie lansate. Faptul este că în unele cazuri (în unele sarcini) acest „megamonstru” ieftin este capabil să arate performanțe remarcabile chiar și pe matrice cu paritate dublă (RAID 6 și 60), dar în alte situații, viteza RAID 5 și 6 este clar. lasa de dorit.. Iar salvarea (aproape universală) va fi doar o matrice RAID 10, care poate fi organizată aproape cu același succes pe controlere mai ieftine. Cu toate acestea, de multe ori datorită procesorului și memoriei cache SAS9260-8i, matricea RAID 10 se comportă aici nu mai lent decât o „bandă” a aceluiași număr de discuri, asigurând în același timp fiabilitatea ridicată a soluției. Dar ceea ce ar trebui să evitați cu siguranță cu SAS9260-8i este un „reflex” cu două discuri și RAID 6 și 5 cu 4 discuri - acestea sunt, evident, configurații suboptime pentru acest controler.

Mulțumim Hitachi Global Storage Technologies
pentru hard disk-urile furnizate pentru testare.

nu este inclus.

Controler hardware RAID 6Gb/s 9260-8i de înaltă performanță cu 8 porturi interne (2 conectori SFF8087) și memorie internă de 512 MB, care acceptă până la 128 de unități SAS și SATA cu tehnologie RAID-on-Chip.

Linia de produse de înaltă performanță MegaRAID SATA+SAS 9260 oferă viteze uimitoare de transfer de date de până la 2880MB/s de citire, 1850MB/s de scriere și până la 147.000 de IOPS cu acces aleatoriu, permițându-vă să rulați chiar și cele mai solicitante aplicații, cum ar fi bazele de date. și procesare video.

Aceste produse vă permit să utilizați medii de 3 Gb/s și 6 Gb/s cu suport pentru conexiune internă ambele unități SATA și SAS.

Conexiune internă a unităților SATA sau SAS ale serverului. Vă permite să lucrați cu 128 de dispozitive folosind expandoare SAS. Tehnologia LSI RAID-on-Chip (ROC) și interfața PCI Express primară pentru aplicații cu lățime de bandă mare.

Baterie de rezervă opțională pentru a preveni pierderea datelor în cazul defecțiunii serverului.

Suport pentru software-ul suplimentar CacheCade, FastPath și Recovery/Snapshots.

Caracteristici cheie

• Nivel maxim de performanță disponibil: Citire: 2,875 MB/s, Scriere: 1,850 MB/s
• PCI Express 2.0 oferă viteze de semnal mai mari pentru aplicații cu lățime de bandă mare
• Flexibilitate maximă a soluției cu suport pentru unități SATA și SAS de 3 Gb/s și 6 Gb/s
• Tehnologia SafeStore Encryption oferă o protecție mai puternică a datelor
• Designul MD2 cu profil redus se potrivește în arhitecturi compacte 1U și 2U

Specificații

Parametru	Descriere
CPU	LSISAS2108 RAID-on-Chip (ROC) 800MHz PowerPC®
Performanţă	Până la 6 Gbps per port
Interfețe	Opt porturi interne SATA+SAS Două interfețe interne SFF-8087
Memorie	Cache - 512 MB DDRII (800 MHz)
Numărul de dispozitive acceptate	până la 32 de unități SATA și/sau SAS
Niveluri RAID acceptate	RAID - nivelul 0, 1, 5 și 6 RAID avansat 10, 50 și 60
Interfață controler gazdă	X8 PCI Express versiunea 2.0
Factor de formă	Format MD2 cu profil redus (167,64 mm x 64,42 mm)
Funcționalitate	Alimentare de urgență (opțiune, conexiune directă) Repornire automată după upgrade Reluare automată după recuperare Extinderea capacității online (OCE) Migrare online de la un nivel RAID la altul (RLM) Sistem de codificare a datelor SafeStore Funcție de ștergere imediată a datelor Suport SSD cu tehnologia SSD Guard™ Redundanță globală și dedicată, standby fierbinte de urgență cu recuperare de date Recuperare automată Integritate structurală pentru standby la cald Hot Spare de urgență SATA pentru matrice SAS Structură de suport multicanal pentru un controler (failover) Distribuția sarcinii Software cuprinzător de management RAID

Dragi cumparatori.
Vă rugăm să rețineți că informațiile de referință despre bunurile postate pe acest site nu reprezintă o ofertă, disponibilitatea și costul echipamentelor trebuie clarificate cu managerii NAG LLC, care vă vor ajuta cu plăcere în alegerea echipamentelor și plasarea unei comenzi pentru acesta. .

Producătorul își rezervă dreptul de a modifica aspectul, specificațiile și echipamentul fără notificare.

De la anunțarea controlerelor din seria 9260, excluzând modelele cu prefixul „CV”, au trecut aproximativ doi ani. În acest timp, în partea de limbă rusă a internetului, colegii noștri din jurnalismul IT au publicat mai multe recenzii care descriu meritele acestei serii și au fost efectuate multe teste. Pentru a nu repeta întregul drum al colegilor noștri, am decis să dezvăluim semnificația abrevierei „CV” în controlerele seriei actualizate. Prin urmare, am efectuat teste pentru a identifica diferența dintre controlerele deja familiare pieței și cele actualizate, marcate „CV”. Desigur, mai trebuie să parcurgem aceiași pași ca și colegii noștri și anume să luăm rezultatele testelor de niveluri RAID. Dar ne așteptăm ca o analiză comparativă a rezultatelor controlerului cu „Cache Cade” să fie apreciată de cititorii noștri. Dar mai întâi lucrurile.

Specificațiile controlerului

Să începem prin a ne uita la hardware-ul controlerului, cel mai mult caracteristici importanteși capabilități, funcționalități pe care le poartă „la bord” și care sunt furnizate de software suplimentar.

Principalele caracteristici hardware și software sunt prezentate în tabel

LSI MegaRAID SAS 9260CV-8i
Soluţie	Controlere interne SATA+SAS cu opt porturi pentru aplicații intensive I/O. Lățime de bandă mare, conexiune SAS, SATA sau SSD. Reduceți întreținerea și costul total de proprietate cu tehnologia CacheVault
Dimensiuni	Format MD2 cu profil redus (6,6" X 2,536")
Conectori	Doi conectori interni Mini-SAS SFF-8087
Suport pentru dispozitiv	Până la 128 HDD-uri și SSD-uri SAS și/sau SATA
Tipul magistralei procesorului principal	PCI Express x8 versiunea 2.0
Rata de transfer	Până la 6 Gbps (per port)
Procesor I/O controler SAS	LSISAS2108 cu tehnologie RAID on Chip (ROC).
Mărimea cache-ului	512 MB DDR II SDRAM
Protecție cache	Protecție Flash MegaRAID CacheVault
Caracteristici cheie ale protecției datelor RAID	RAID - nivelurile 0, 1, 5 și 6 Extindere RAID până la 10, 50 și 60 Extinderea capacității online (OCE)) Migrare online de la un nivel RAID la altul (RLM) Reluare automată după pierderea alimentării din cauza actualizării sau reconstruirii matricei (RLM) Structură de suport multicanal pentru un controler (failover) Distribuția sarcinii Configurare segment de bandă de date de până la 1 MB Furnizare rapidă de inițializare instalare rapida matrice Verificarea coerenței integrității datelor Verificare regulată - Scanați și reparați mediile Suportă 64 de discuri logice Suportă până la 64 TB per LUN Configurația discului (COD) compatibilă cu formatul DDF Suport S.M.A.R.T Rezervă caldă partajată și separată cu funcție de recuperare
management RAID	Suita de management MegaRAID Manager de stocare MegaRAID MegaCLI (interfață de linie de comandă) WebBIOS
Optimizare SSD opțională	Software-ul MegaRAID CacheCade crește performanța I/O folosind SSD ca cache Software-ul MegaRAID Fast Path oferă până la 150.000 IOPS pentru matrice SSD

Controlerul 9260CV-8i face parte din Value Line (o serie de soluții accesibile). Acest model se distinge de controlerele din seria Feature Line mai scumpe prin prezența CacheVault (memorie flash NAND) „la bord” controlerului și prin utilizarea de super condensatoare (supercondensatoare) în locul bateriilor obișnuite de rezervă litiu-ion (BBU) . Spre deosebire de seria Entry, 9260CV-8i folosește un procesor LSISAS2108 de 800 MHz mai puternic cu arhitectură PowerPC.

Tipurile de niveluri RAID acceptate nu s-au schimbat. Sunt declarate aceleași tipuri de RAID familiare și modificările acestora: 0, 00, 1, 10, 5, 50, 6 și 60.

După cum am menționat mai sus, supercondensatorii au luat locul bateriei obișnuite de rezervă BBU, care a devenit parte integrantă a noii protecție a cache (Cache Vault). Principiul de bază de funcționare al Cache Vault este aproape identic cu utilizarea BBU. Supercondensatorul menține cache-ul alimentat. Dar, dacă în cazul unui BBU clasic cu celule litiu-ion, informațiile sunt stocate în memoria RAM a controlerului timp de aproximativ 72 de ore, după care datele dispar, atunci supercondensatorul, pe lângă menținerea cache-ului în stare de funcționare, vă permite pentru a scrie informații din cache în modulul flash NAND situat pe controler. Când alimentarea este restabilită, informațiile din NAND vor fi din nou rescrise în memoria cache a controlerului. Conform LSI (LSI MegaRaid CacheVault Technology), informațiile din NAND pot fi stocate timp de aproximativ trei ani.

Software

Cel mai convenabil mod de a gestiona și configura controlerul este prin MegaRAID Storage Manager. Există, de asemenea, așa-numitul WebBIOS - BIOS-ul controlerului, numit în timpul inițializării în timpul pornirii serverului, precum și Linie de comanda(CLI).

Pentru niște bani, funcțiile controlerului pot fi extinse semnificativ. V funcționalitate suplimentară include următoarele tehnologii proprietare LSI.

MegaRAID FastPath

Vă permite să optimizați performanța unităților SSD conectate la controler și să creșteți numărul de operațiuni I/O ale aplicațiilor tranzacționale. LSI susține o creștere de trei ori a performanței, până la 150.000 IOPS, atunci când folosește MegaRAID FastPath.

MegaRAID CacheCade

O caracteristică prin care o unitate SSD este utilizată ca cache pentru o serie de hard disk, rezultând o performanță de aproximativ 50 de ori mai bună în aplicațiile web, bazele de date și procesarea tranzacțiilor în timp real (OLTP)

Recuperare MegaRAID

Folosind tehnologia snapshot, această caracteristică vă permite să creați imagini ale sistemului la nivel de bloc. Este posibil să restaurați atât folderele și fișierele individuale, cât și stările timpurii ale sistemului în ansamblu.

MegaRAID SafeStore

Împreună cu sistemul de criptare a unităților cu auto-criptare (SED) încorporat în unități, oferă un nivel ridicat de securitate împotriva accesului neautorizat și a încercărilor de modificare a datelor.

Există două opțiuni pentru activarea acestor funcții. Prima este să folosiți o cheie hardware, adică un microcircuit care este instalat direct pe controler. Al doilea este intrarea. cheie software prin consola RAIDweb sau prin snap-in MegaRAID Storage Manager instalat direct pe sistemul de operare. Opțiunile sunt echivalente în ceea ce privește rezultatul, iar utilizatorul poate alege modalitatea cea mai convenabilă pentru el de a activa funcțiile.

Metodologia de testare

Metodologia noastră se bazează pe experiența noastră de mulți ani cu software-ul server. Dar, așa cum este de obicei cazul, există un element de subiectivitate. Prin urmare, suntem pregătiți să perfecționăm metodologia împreună cu cititorii. Lasă-ți dorințele la sfârșitul articolului.

Am folosit platforma Windows 2008 R2, iar utilitarul IOMeter versiunea 2006.07.27 a fost folosit pentru a evalua subsistemul I/O.

În testare, am folosit serverul Asustek RS720-E6. Configurația este prezentată în tabelul de mai jos.

Configurarea serverului de testare Asustek RS720-E6
Componentă	Specificații
Placa de baza	ASUS Z8PE-D18
Microprocesor	2 x Intel Xeon E5620 (Westmere-EP), 2,40 GHz, cache de 12 MB
Berbec	12 x Samsung DIMM DDR3-1333 4GB PC3-10600 ECC înregistrat M393B5273BH1-CH9
Hard disk-uri	7 x Hitachi Ultrastar 15K600 SAS-2.0 600 GB 15000 rpm 64 MB HUS156060VLS600
unitate SSD	Intel SSD 510 250 GB

Am alocat unul dintre cele șapte discuri pentru sistemul de operare. Șasiul serverului pe care îl folosim suportă 12 unități, dar datorită faptului că echipamentul său backplane nu conține un expander, iar controlerul este conectat prin cabluri SATA obișnuite cu 7 pini, am folosit doar 7 unități. De asemenea, am folosit un loc pentru SSD sub CacheCade.

Pentru testare am folosit șabloane gata făcute în IOmeter și anume WebServer, DataBase, FileServer, WorkStation. De asemenea, am folosit modele de citire/scriere secvențiale și aleatorii cu blocuri de date de diferite dimensiuni - de la 512 octeți la 1 MB cu un pas de două ori blocul anterior. Adâncimea cozii de comenzi a fost aleasă egală cu 30, ceea ce a făcut posibilă încărcarea subsistemului de disc. O adâncime mare în coada de comenzi este tipică pentru un mediu corporativ în care subsistemul de disc se confruntă cu o sarcină mare. O astfel de încărcare poate fi mașini virtuale și servere terminale. După cum puteți vedea din caracteristicile platformei noastre, aceasta este concepută special pentru sectorul corporativ. Din punct de vedere empiric, s-a constatat că 30 de comenzi este limita inferioară de la care începe încărcarea crescută a subsistemului de disc. Au fost testate toate nivelurile RAID și modificările lor suportate de controler, cu și fără Cache Cade: 0, 00, 1, 10, 5, 50, 6. Nivelul 60 s-a dovedit a fi o excepție, deoarece lipsa unui expander a făcut nu permit instalarea a opt discuri.

În prima etapă, a fost testată performanța I/O a 14 configurații. Lista este prezentată în tabel.

Configurații de testare RAID
RAID-00	4 discuri
RAID-00 + CacheCade	4 discuri
RAID-0	5 discuri
RAID-0 + CacheCade	5 discuri
RAID-1R	4 discuri
RAID-1 + CacheCade	4 discuri
RAID-5	5 discuri
RAID-5 + Cache Cade	5 discuri
RAID-6	5 discuri
RAID-6 + CacheCade	5 discuri
RAID-10	4 discuri
RAID-10 + CacheCade	4 discuri
RAID-50	6 discuri
RAID-50 + CacheCade	6 discuri

RAID-1 de patru discuri este similar cu RAID10, ceea ce este confirmat de teste.

În al doilea pas, am făcut mai multe măsurători cu mașini virtualeb, pentru care am implementat rolul Hyper-V și am lansat în același timp 4 mașini virtuale cu Windows 7. Fiecare mașină virtuală corespundea unui șablon IOmeter: două servere web, de exemplu , un server corporativ (intern) și unul extern, baze de date și server de fișiere. Astfel, este posibil să urmăriți funcționarea dispozitivului într-un scenariu real. S-a decis să se verifice funcționarea acestui test cu cea mai populară configurație de matrice din practică - RAID5. CacheCade a fost activat.

Rezultatele testului

Cifrele detaliate pentru toate diagramele pot fi găsite în.

Șablon de bază de date fără a utiliza CacheCade (CC)

Șablon FileServer fără a utiliza CacheCade (CC)

Șablon WorkStation fără a utiliza CacheCade (CC)

Șablon WebServer fără a utiliza CacheCade (CC)

În primele trei grafice, RAID-0 și RAID-50 sunt în frunte. RAID-50 depășește RAID-10. Pe graficul rezultatelor lucrului cu șablonul WebServer, RAID-50 este deja în frunte, iar toți ceilalți îl urmează. Motivul pentru care RAID-50 preia conducerea este numărul de discuri - cu unul mai mult decât alte niveluri RAID, cu excepția RAID-6. În al doilea rând, în șablonul web, blocurile de date sunt doar pentru citire, chiar dacă citirea se face aleatoriu. RAID-6 în toate șabloanele, cu excepția WebServer, este în general dificil, deoarece controlerul trebuie să calculeze suma de control pentru două discuri.

Luați în considerare aceleași șabloane numai folosind CacheCade:

Testul este conceput pentru a arăta câștigul sau lipsa de performanță în operațiunile I/O

Șablon de bază de date folosind CacheCade (CC)

Șablon FileServer folosind CacheCade (CC)

Șablon WorkStation folosind CacheCade (CC)

Șablon WebServer folosind CacheCade (CC)

La compararea rezultatelor, se poate observa că graficele sunt aproape identice, dar este încă prezentă o ușoară creștere a numărului de operațiuni pe unele tipuri de matrice RAID, dar este atât de mic încât poate fi neglijat în aproape toate rezultatele.

De asemenea, este de remarcat faptul că pentru unele niveluri RAID, rezultatele cu CacheCade s-au dovedit a fi, deși ușor, dar mai puține decât fără el. Acest lucru este evident mai ales în șablonul FileServer, la nivelurile RAID 00, 5, 6 și 10. Scăderea a fost cel mai puțin evidentă în șablonul WebServer - doar în RAID5 rezultatul a fost vizibil mai mic decât cel obținut fără Cache Cade. Este greu de spus la ce anume se poate datora această scădere. Se poate presupune că acest lucru se datorează a 20% din operațiunile de scriere specificate în setările șablonului.

Acum să vedem câtă memorie cache suplimentară în formular unitate SSD va da o creștere a vitezei de citire și scriere secvențială. Este posibil să pară de prisos, deoarece caracteristicile de viteză ale matricelor RAID sunt cel puțin comparabile cu cele ale unităților SSD unice. Oricum ar fi, testele vor arăta.

Citire secvențială, megaocteți pe secundă, fără a utiliza CacheCade

Graficul arată că primul loc este ocupat de RAID 0, ceea ce este logic, deoarece citirea se realizează în paralel de pe mai multe discuri, pe 5 discuri viteza de vârf atinge 930 megaocteți pe secundă. Este urmat de trei matrice, aproape la nivel: RAID5, RAID00 și RAID50, care au dat un drawdown pe blocuri de 16 KB. RAID1 și RAID10 arată rezultate identice, deoarece, așa cum am menționat mai sus, ele sunt în esență identice și își dezvăluie potențialul în acest test pe blocuri de 512 KB. RAID6 arată un rezultat uniform, începând cu blocuri mai mari de 4 KB.

Citire secvențială, megaocteți pe secundă, folosind CacheCade

Varianta care folosește Cache Cade dă rezultate aproape identice, singura diferență fiind că scăderea vitezei pe blocurile de 16 KB în cazul RAID50 este mai dramatică aici. Se știe că viteza de citire depinde de dimensiunea benzii - o secvență continuă de blocuri de disc. Este posibil ca această defecțiune să fi fost influențată de dimensiunea sa, care este setată implicit la 64 kB pentru controlere și care a rămas neschimbată în timpul tuturor testelor. Este posibil ca accidentul să fie cauzat de firmware-ul controlerului care lucrează cu acest bloc la acest nivel RAID. Vom încerca să aflăm care este motivul acestui comportament al controlerului de la inginerii LSI.

Scriere secvențială, megaocteți pe secundă, fără a utiliza CacheCade

La scriere, sarcina pe discuri crește, respectiv, viteza de scriere va fi mai mică în comparație cu citirea. Rezultatele sunt mai stabile - nu există astfel de eșecuri ca atunci când citiți. Odată cu o creștere a blocului de date înregistrate până la 4-16 kb, viteza de scriere crește, apoi practic nu se schimbă.

Scriere secvențială, megaocteți pe secundă, folosind CacheCade

Din nou, rezultatele sunt foarte asemănătoare. Pentru unele blocuri din acest test, diferența a fost literalmente de 100 kb/s, și nu în favoarea CacheCade. Dar din nou, această diferență poate fi neglijată. Singurele niveluri RAID care beneficiază de cache sunt RAID1 și RAID5. Viteza de scriere în cazul RAID1 a crescut cu 100 MB/s în cazul blocurilor de 2 KB, iar în RAID5 - 50 MB/s cu blocuri de 8 KB.

Citire aleatorie, megaocteți pe secundă, fără a utiliza CacheCade

Citirea aleatorie nu este puternică, dar totuși a împărțit matricele RAID în trei grupuri diferite, pe baza rezultatelor. Acest lucru este vizibil pe blocurile mari. Primul grup are RAID1 și RAID10, al doilea grup are RAID0 și RAID00, iar al treilea grup are RAID5, RAID50 și RAID6. În timpul citirii, matricele nu sunt supuse restricțiilor care au loc în cazul scrierii - deducerea sumelor de control (RAID5, 50 și 6) și duplicarea informațiilor (RAID1 și RAID10). Liderii aici sunt RAID1 și RAID10, deoarece au un număr mai mic de discuri în comparație cu alte niveluri RAID.

Citire aleatorie, megaocteți pe secundă, folosind CacheCade

Graficul este similar cu cel precedent, cu singura diferență că tehnologia Cache Сade a crescut ușor viteza de lucru cu blocuri de 256 KB și 512 KB pentru RAID1 și RAID10.

Scriere aleatorie, megaocteți pe secundă, fără a utiliza CacheCade

Înregistrarea își face propriile ajustări. Comparativ cu graficele anterioare, viteza a scăzut cu aproximativ 50 MB/s. Pe lângă faptul că capetele sunt forțate să „alergă” peste disc în căutarea datelor într-o manieră haotică, introducând întârzieri, afectează și parametrii matricelor RAID care asigură fiabilitatea acestora (sume de control și duplicare).

Scriere aleatorie, megaocteți pe secundă folosind CacheCade

Din nou, variațiile sunt minime. În modelele de scriere aleatoare, memoria cache SSD încearcă să mărească performanța subsistemului de disc, dar întâmpină dificultăți. În ciuda performanței ridicate de scriere aleatorie a unui SSD, totul depinde de calculul sumelor de control suplimentare (RAID5, 50 și 6), de duplicarea informațiilor (RAID1, 10) și de numărul de discuri (RAID0, 00) - SSD nu va ajuta cu aceste sarcini generale.

Acum să ne întoarcem la rezultatele măsurării numărului de operațiuni I/O.

Citire secvențială, operații pe secundă, fără a utiliza CacheCade

Citiri secvențiale, operații pe secundă, folosind CacheCade

Scriere secvențială, operații pe secundă, fără a utiliza CacheCade

Operații de scriere secvențială pe secundă folosind CacheCade

Din grafice se poate observa că CacheCade își dezvăluie întregul potențial atunci când lucrează cu operațiuni I/O secvențiale. Diferența dintre testele cu și fără CacheCade pentru unele blocuri de date este de peste 100.000 de operații pe secundă. De exemplu, pentru RAID5 în cazul unei citiri, aceasta este 275.000 IOPS cu CacheCade față de 167.000 IOPS fără utilizarea memoriei cache. Dar acest lucru nu este valabil pentru toate nivelurile RAID, de exemplu, pentru RAID0, RAID10, RAID6, puteți observa diferența nu în favoarea CacheCade. De ce se întâmplă acest lucru, ne este greu să răspundem. Vom pune o întrebare specialiștilor LSI și, după ce am primit un răspuns, vom face precizări articolului.

Citiri aleatorii, operații pe secundă, fără a utiliza CacheCade

Citiri aleatorii, operații pe secundă, folosind CacheCade

Scrieri aleatorii, operații pe secundă, fără a utiliza CacheCade

Operații de scriere aleatoare pe secundă folosind CacheCade

Operațiunile arbitrare nu beneficiază de utilizarea CacheCade.

Teste de mașini virtuale

Rezultate pentru o singură mașină virtuală

Rezultatele pentru patru lucrează simultan mașini virtuale.

În general, ideea noastră cu testul mașinilor virtuale aparține categoriei „de ce să nu încerci?” Am încercat să privim funcționarea controlerului în condiții practice, aproape de „luptă”.

Rezultatele testelor mașinilor virtuale nu ne-au surprins. Singura diferență care mi-a atras atenția a fost rezultate puțin mai mari în șabloanele prefabricate (DataBase, FileServer și WebSer). Poate că motivul constă în particularitățile funcționării mașinii virtuale cu subsistemul disc. Când lucrați direct cu subsistemul de disc, o matrice nealocată (Raw) a fost transmisă utilitarului de testare IOmeter. În cazul lucrului cu o mașină virtuală, matricea a fost mai întâi formatată (dimensiunea clusterului 4 KB), apoi a fost alocat un pool pentru fiecare mașină virtuală prin crearea unui fișier *.VHD de 100 GB, care a acționat ca un disc pentru mașina virtuală. . Se poate presupune că acest lucru a permis cumva creșterea rezultatelor în șabloanele standard.

Cu toate acestea, atunci când rulați patru mașini virtuale în același timp, rezultatele, așa cum v-ați aștepta, au fost reduse de aproximativ patru ori. Nu întâmplător am ales numărul de mașini virtuale - patru mașini virtuale au apărut în recomandările angajaților VmWare și Microsoft.

Concluzie

Conform rezultatelor testelor, am fost convinși că tehnologia CacheCade funcționează, cu unele rezerve, dar își îndeplinește funcțiile. Rezultatele testelor noastre s-au dovedit a fi puțin mai mari decât cele existente în rețea pentru controlerul 9260-8i. Acest lucru nu are legătură cu particularitatea instanței controlerului pe care l-am primit, deoarece nu diferă de omologul său în altceva decât Cache Vault - nici viteza memoriei, nici caracteristicile procesorului, nici alți parametri. Mai degrabă, componentele de performanță pe care le-am folosit au jucat un rol: o nouă platformă, conduceri rapide(15.000 rpm) cu interfață SAS2 și, bineînțeles, funcție CacheCade, deși controlerul dă rezultate bune fără ajutorul unui SSD.

De la trecerea de la SCSI la șine seriale, controlerele RAID profesionale și semi-profesionale s-au schimbat semnificativ. Interfața SCSI paralelă oferă până la 320 MB/s lățime de bandă, care este partajată între toate dispozitivele conectate la magistrală folosind un cablu scump și capricios. În schimb, interfața Serial Attached SCSI (SAS) acceptă 300 MB/s per port, cabluri cu mai multe legături sau cu o singură legătură, legături redundante, dispozitive interne. Controlerele sunt, de asemenea, compatibile cu interfața SATA, ceea ce înseamnă că puteți utiliza atât unități SATA de mare capacitate, cât și hard disk-uri SAS de înaltă performanță. În cele din urmă, tranziția de la PCI-X la PCI Express este în plină desfășurare. Credem că este timpul să ne uităm la patru controlere RAID pentru servere entry-level.

Mulți utilizatori încă se întreabă dacă merită să cumpere un controler RAID separat, având în vedere soluțiile SATA integrate puternice, cum ar fi Intel ICH9R, găsite în multe plăci de bază de top, cum ar fi Asus P5K-WS (chipset P35 cu PCI-X) sau P5K64-WS (patru PCI Express). sloturi). Deoarece producătorii își echipează modelele de top cu regulatoare de tensiune de înaltă calitate și cele mai bune componente, diferența de calitate dintre o placă de bază desktop de ultimă generație și un produs server de ultimă generație este doar în setul de caracteristici. Cu șase porturi SATA/300 pe o astfel de placă de bază, funcții avansate de management RAID și un procesor dual sau quad-core care se va ocupa și de calcularea informațiilor de redundanță RAID 5, de ce să cumpărați un controler RAID extern scump?

Soluțiile integrate ca aceasta ar funcționa probabil bine pentru un server de grup de lucru mic, unde matricea este necesară pentru a stoca date de proiect, informații despre utilizator și aplicații, dar pe măsură ce sarcina crește, limitările vor apărea foarte repede. Dacă aveți nevoie de niveluri RAID mai complexe, cum ar fi RAID 50 sau 60, atunci soluțiile încorporate vor fi de puțin folos. Sau, să zicem, dacă trebuie să conectați brusc mai mult de șase hard disk-uri, va trebui să treceți la un alt controler. Și dacă trebuie să rulați matricea într-un dispozitiv extern sau doriți întreaga gamă de caracteristici de gestionare a hard disk-ului, atunci SAS, soluțiile SCSI vechi sau alte tehnologii proprietare rămân singura alegere.

Cu siguranță nu recomandăm tehnologiile proprii ale producătorilor care limitează alegerea controlerului și echipamentului. Toate informațiile necesare despre SCSI Serial Attached sunt date în articol Teste hard disk și controler SAS: zilele SCSI sunt numerotate, inclusiv detalii de interfață, cabluri, opțiuni de extindere, hardware, hard disk-uri, adaptoare gazdă etc. Cea mai recentă generație de unități SAS va oferi performanțe mult mai bune decât modelele SATA, dar compatibilitatea și flexibilitatea SATA sunt un motiv bun pentru a utiliza un controler RAID unificat în sistemul dumneavoastră.

Poți distinge? Conectorul superior este SATA, iar cel de jos aparține unității SAS Seagate Savvio.

Conexiunile SAS și SATA sunt comutate punct la punct, full-duplex, ceea ce înseamnă că nu este nevoie să atribuiți un ID fiecărui dispozitiv sau să terminați magistrala. Datele de pe o conexiune pot fi transmise și primite în același timp. SAS și SATA sunt conectabile la cald. Accelerarea protocoalelor paralele, cum ar fi Ultra320 SCSI, a necesitat fie o magistrală mai largă, rezultând mai multe fire, fie viteze de ceas mai mari, dar probleme cu latența semnalului. Iar conexiunile seriale punct la punct pot fi partajate pur și simplu. De fapt, în SAS, acest principiu este utilizat exact atunci când mai multe conexiuni SAS sunt combinate împreună pentru a conecta snap-in-uri externe.

Există o singură diferență mecanică între SAS și SATA: ambele interfețe folosesc același aspect pentru date și alimentare, dar SATA are doi conectori separați fizic. SAS are ambii conectori conectați, adică puteți conecta un hard disk SATA la un controler SAS, dar nu veți putea conecta o unitate SAS la un controler SATA printr-un conector SATA (SFF 8482). Operarea hard disk-urilor SATA pe un controler SAS este posibilă deoarece protocolul Serial ATA este mai puțin complicat și pur și simplu pătrunde în SAS în timpul transmisiei. Datorită conectorilor SAS unificati largi, conexiunea fizică este foarte fiabilă, conectorii nu pot cădea accidental. Motivul principal al diferenței ușoare dintre cei doi conectori este setul extins de caracteristici SAS pe care nu îl veți găsi pe controlerele SATA: SAS acceptă conexiuni cu două porturi, oferind conectivitate redundantă pentru hard disk (o opțiune necesară pentru stocarea de vârf) și acceptă așa-numitele expandere (expanders) pentru a extinde dispozitivele de stocare, similar modului în care un comutator de rețea gestionează mai mulți clienți.

În ceea ce privește performanța, există o mică diferență între cele două interfețe. Serial ATA 2.5 oferă un debit maxim de 3 Gb/s per port cu codare de 8/10 biți, rezultând 2,4 Gb/s sau 300 MB/s per port pentru transferul de date. Același lucru este valabil și pentru SAS, deși planurile includ interfețe de 6 și 12 Gb/s, care vor oferi un throughput de 600 și 1200 MB/s per port.

SAS în stânga, SATA în dreapta.

Conectorul Mini SAS 4i (SFF-8087) este utilizat pentru a grupa porturile SAS (de obicei patru).

Tendințe hard disk: vin modele de 2,5".

Motivul principal pentru care unitățile de 3,5" continuă să domine domeniul profesional este din cauza dimensiunii lor fizice, care se potrivește perfect cu cablurile SCSI largi. Cu toate acestea, factorul de formă mai mic de 2,5" este mult mai atractiv, deoarece combină viteze mari ale axului cu o sarcină de lucru mai mică. pe componente datorită diametrului mai mic al plăcilor rotative. Dar complex interfețe SCSI Interfața SAS a schimbat situația: conectorul SFF 8484 vă permite să conectați unități de 2,5" sau 3,5" folosind protocoalele SAS sau SATA. Factorul de formă de 2,5" este mai atractiv pentru stocarea productivă, deoarece puteți crește densitatea unităților, crescând debit și IOPS. În același timp, hard disk-urile de 2,5" consumă mult mai puțină energie decât modelele de 3,5". Consumul de energie devine o problemă serioasă în mediile profesionale și centrele de date, unde sunt folosite zeci, sute sau chiar mii de hard disk-uri și acestea trebuie nu doar alimentate, ci și răcite, ceea ce necesită și multă energie. Din aceasta, este destul de clar că forța motrice din spatele factorului de formă de 2,5 inchi este prețul.

Linia Savvio de la Seagate a fost primul sector de hard disk de 2,5" de succes comercial la nivel de întreprindere. Unitățile Savvio 10K.2 au succedat primele modele 10K.1, iar unitățile Savvio 15K.1 sunt printre cele mai performante modele SAS de pe piață. Pentru a obține opt hard disk-uri Savvio 15K.1 la timp, așa că am decis să rămânem cu opt modele Savvio 10K.2. Astăzi, sunt disponibile opțiuni de 73 GB și 146 GB. Am optat pentru o dimensiune mai mică pentru a permite testelor noastre să ruleze într-un interval rezonabil. durată de timp. Hard disk-urile sunt echipate cu 16 MB de cache, folosesc un wafer de 2,5" și o interfață SAS de 3 Gb/s. Ca și alte unități de tip enterprise, acestea vin cu o garanție de cinci ani.

Ce zici de modelele de 3,5"?

Nu vor muri, dar hard disk-urile SAS de 3,5" vor fi scoase treptat din sectorul corporativ de înaltă performanță, dând loc modelelor cu un factor de formă de 2,5". În ceea ce privește capacitatea mare, modelele SATA de 7200 RPM rămân cel mai bun compromis între performanță și capacitate și au ajuns deja la 1TB de capacitate per fiecare. HDD, în timp ce modelele SAS și SCSI de 10.000 RPM țin deocamdată la 300 GB. Pentru a satisface nevoile de stocare pentru întreprinderi, toți producătorii importanți de hard disk oferă unități SATA care sunt validate pentru funcționare 24/7, cu o garanție de cinci ani. Exemple bune sunt Seagate Barracuda ES, Hitachi UltraStar A7K1000 sau E7K500 sau Western Digital RAID Edition (RE).

Firmware: 5.2.0 Build 12415.

Primul controler RAID pe care l-am testat a fost Adaptec RAID 3805. Această companie diferențiază produsele entry-level de soluțiile high-end, dar numerotarea modelelor necesită câteva clarificări. Fiecare produs care începe cu numărul „3”, ca și în acest caz, este un model unificat SAS/SATA cu 3 Gbps per port. A doua cifră indică numărul de porturi disponibile, adică patru pentru RAID 3405, opt pentru RAID 3805 sau 16 pentru RAID 31605. Dacă numărul de unități este precedat de un „0”, atunci controlerul acceptă atașamente externe. Ultima cifră poate fi „0” sau „5”, unde „0” înseamnă suport pentru gazdă pentru RAID, iar „5” înseamnă accelerare hardware RAID 5 și RAID 6. Toate controlerele unificate folosesc interfața PCI Express, deci modelele PCI-X a ramas in trecut. Apropo, nu confundați RAID 3805 și RAID 3085, unde acesta din urmă este o placă externă cu un procesor IOP mai rapid.

RAID 3805 este un model modern cu opt porturi SAS și RAID accelerat hardware pentru interfața PCI Express. Produsul este poziționat la nivel de intrare/mijloc și poate fi utilizat sub un număr mare de sisteme de operare, inclusiv toate versiunile de Windows începând de la Windows 2000, precum și Red Hat și SuSe Linux, Novell Netware, SCO Open Server, Sun Solaris , FreeBSD, UnixWare și VMware ESX Server . Controlerul pentru calcularea operațiunilor XOR utilizează procesor Intel 80333 la 500 MHz și echipat cu 128 MB de memorie DDR2 cu ECC. Cu un factor de formă cu profil redus și doi conectori SFF 8487, fiecare oferind patru porturi pe o singură conexiune fizică, RAID 3805 poate fi instalat pe servere compacte 1U care au un slot PCI Express x4.

Adaptec acceptă RAID 0, 1, 1E (similar cu RAID 10), 5, 5EE (cu rezervă la cald), 6, 10, 50, 60 și JBOD, oferind administratorilor o oarecare flexibilitate. În ceea ce privește caracteristicile, lista este lungă, incluzând toate caracteristicile obișnuite RAID - extinderea capacității online, migrarea la nivel RAID, inițializarea rapidă/în fundal, suportul nativ pentru coadă de comandă (NCQ), moduri diferite specificarea discurilor de rezervă/de rezervă (globale/dedicate/grupate), lucrul cu snap-in-uri prin Fault-Tolerant Enclosure (SAFTE) accesat de SCSI, timp de pornire întârziat etc. Printre caracteristicile interesante, remarcăm așa-numita „copyback hot spare”, care, după înlocuirea unui hard disk defect, transformă un nou hard disk în același. Deci nu trebuie să schimbați etichetele discului în snap-in. În tabelul de mai jos, am comparat funcțiile celor trei controlere.

Pachetul include un controler, un capac de slot cu profil redus, un ghid de instalare rapidă multilingv, un CD cu software și două cabluri Mini SAS cu patru porturi la SATA/SAS SFF 8487 și SFF 8484. Există un modul opțional de baterie care vă permite pentru a salva datele din memoria cache în RAM după pierderea alimentării. Compania a decis să nu mai vândă pachetul Advanced Data Protection (suport pentru RAID 6 și caracteristici suplimentare) ca actualizare opțională. Dar backup pentru instantanee va fi disponibil numai după achiziționarea unei chei de înregistrare. Controlerul RAID vine cu o garanție de trei ani.

La momentul publicării, Adaptec RAID 3805 are un preț de 600 USD.

Click pe poza pentru marire.

Atto lansează două controlere PCI Express SAS/SATA RAID 5: R380, cu două porturi externe pentru patru unități fiecare și R348, cu un port pentru patru unități externe(SFF 8088) și două porturi pentru a accepta până la opt hard disk-uri interne (SFF 8087). Cu toate acestea, puteți utiliza maximum opt porturi, numărând interne și externe. Potrivit site-ului Atto, această caracteristică este unică. Am decis să testăm R348, deoarece este mai flexibil decât R380.

În primul rând, aspectele negative: acest controler nu acceptă RAID 6 și nu are un sistem de operare la fel de larg ca modelele Adaptec. În plus, vine cu o garanție de doi ani, deși Adaptec, ICP și Ciprico/Raidcore acordă trei ani. Ni s-a mai spus că setările implicite ale controlerului s-ar putea să nu ofere performanțe optime, dar, din păcate, nu decât după ce am finalizat testele. O caracteristică numită „RGSSpeedRead” permite citirea anticipată din matricele RAID, dar trebuie să fie activată prin interfața de comandă. Am găsit o scurtă descriere a acestei caracteristici în ultimele pagini ale manualului. Nu am avut timp să repetăm ​​toate testele, dar după ce am pornit „RGSSpeedRead” viteza de citire crește cu adevărat. Este păcat că Atto nu a activat această funcție din fabrică. Sau nu a dedicat un capitol separat instrucțiunilor pentru optimizarea performanței. R348 are o interfață Java care este ușor de utilizat, dar nu oferă multe opțiuni. De asemenea, nu înțelegem de ce ar trebui să li se solicite utilizatorilor să se înregistreze la Atto înainte de a descărca ceva.

Ca și alte controlere, Express SAS R348 este o placă PCI Express cu profil redus, care utilizează opt benzi PCIe. Dar, spre deosebire de cardurile Adaptec și ICP, acesta vine cu 256 MB de memorie DDR2 cu suport ECC. În plus, este utilizat un procesor XScale IOP 348 mai puternic la 800 MHz. A oferit rezultate bune, deși nu excelente, la testele I/O.

În ceea ce privește caracteristicile, controlerul Atto RAID acceptă toate modurile RAID majore: 0, 1, 10, 5, 50. Poate funcționa în modul JBOD și chiar în RAID 4, care stochează toate informațiile de redundanță pe un singur hard disk. Dar, spre deosebire de RAID 3, RAID 4 creează blocuri stripe mai mari decât blocuri cu un singur octet precum RAID 3, oferind RAID 4 o creștere a performanței față de RAID 3. Nivelurile RAID 6 și 60 nu sunt încă acceptate, dar Atto promite că vor fi adăugate în curând . Același lucru este valabil și pentru bateria opțională, care nu este încă disponibilă. Sistem de operare acceptat Windows Server 2003, Windows 2000, Windows XP și Windows Vista, Max OS X 10.4 și trei distribuții Linux diferite, cu excepția Solaris, FreeBSD și Netware.

Click pe poza pentru marire.
Click pe poza pentru marire.

Versiunea de firmware: 5.2.0 Build 12415.

Acest produs este identic din punct de vedere tehnic cu Adaptec RAID 3805, în principal pentru că ICP Vortex face parte din grupul de companii Adaptec. Eșantionul pe care l-am primit nu a suportat RAID 6 și funcția „copyback”, care s-a datorat firmware-ului învechit. Actualizarea a adăugat suport pentru RAID 6 și „copyback spare”. Cu toate acestea, există o diferență majoră între Adaptec RAID 3805 și ICP 5085BL: ICP utilizează un procesor IOP333 mai rapid la 800 MHz, în timp ce Adaptec RAID 3805 rulează la 500 MHz. ICP utilizează 256 MB de cache DDR2 cu suport ECC, în timp ce Adaptec este limitat la 128 MB. Ca rezultat, obținem performanțe mai mari la testele în RAID 5. Setul de caracteristici, software-ul și conținutul pachetului sunt identice cu controlerul Adaptec.

Click pe poza pentru marire.
Click pe poza pentru marire.

Versiunea de firmware: 3.0.0.

Prima noastră întâlnire cu controlere Raidcore a avut loc în 2003și sa dovedit a fi destul de impresionant: controlerul gazdă folosește o arhitectură numită Fulcrum, care vă permite să creați controlere RAID puternice, independente de nivelul hardware. Drept urmare, Raidcore a fost una dintre primele companii care a oferit soluții care sprijină distribuția matricelor RAID pe mai multe controlere. Acest lucru a devenit posibil datorită logicii speciale care rulează pe mașina gazdă. Dar există și un dezavantaj - toate calculele informațiilor de redundanță trebuie efectuate de procesoarele centrale ale sistemului gazdă, deși astăzi, odată cu apariția procesoarelor cu două și patru nuclee, aceasta nu mai este o problemă atât de acută.

Soluțiile Raidcore moderne sunt promovate de o companie numită Ciprico. Există patru modele diferite în linia RC5000: două carduri cu profil redus cu patru și opt porturi și două carduri cu înălțime completă cu 12 și 16 porturi. Cifra „8” înseamnă doar prezența a opt porturi, modelele 5100 folosesc interfața PCI-X, iar 5200 - PCI Express x1 sau x4. Ciprico este singurul producător care oferă controler spanning, ceea ce vă permite să creați matrice RAID mari pe mai multe (și chiar diferite) controlere Raidcore. Lista de caracteristici este mai completă decât Adaptec/ICP sau Atto, incluzând roamingul de disc (mutarea hard disk-urilor către orice port de pe orice controler), disc flexibil de rezervă (dedicat/global/distribuit), împărțirea în oglindă, ascunderea matricei (ascunderea matricei), etc.

Raidcore nu acceptă încă matricele duble redundante RAID 6 sau RAID 60, dar acceptă RAID 0, 1, 10, JBOD, 5, 50, 1n și 10n. Driverele sunt disponibile pentru toate versiunile comune de Windows, Red Hat, Suse și Fedora Linux. Novell Netware, Sun Solaris și alte sisteme de operare nu sunt acceptate. Ciprico oferă o garanție de trei ani, iar software-ul de control este foarte logic și puternic. Performanța RC5252-8 s-a dovedit a fi bună, deși depinde în mare măsură de sistemul gazdă. În cazul nostru, un singur procesor Xeon dual-core (nucleu Nocona) la 3,6 GHz a fost o alegere bună. Cu toate acestea, orice Xeon 5200 dual-core (Woodcrest sau Clovertown) va oferi performanțe și mai bune.

Click pe poza pentru marire.

Producător	Adaptec	La	ICP	Raidcore
Model	RAID 3805	ExpressSAS R348		RC5252-8
Conectori interni	2x SFF 8087	2x SFF 8087	2x SFF 8087	2x SFF 8087
Conectori externi	N / A	1x SFF 8088	N / A	N / A
Numărul total de porturi SAS	8	8	8	8
Cache	128 MB DDR2 ECC	256 MB DDR2 ECC	256 MB DDR2 ECC	Nu
Interfață	PCI Express x4	PCI Express x8	PCI Express x4	PCI Express x4
motor XOR	Intel 80333 500 MHz	IOP 348 800 MHz	Intel 80333 800 MHz	Program
Migrarea nivelurilor RAID	da		da	da
Extinderea capacității online	da	da	da	da
Mai multe matrice RAID	da	da	da	da
Rotire întârziată a axului	da		da	da
Suport flexibil pentru hard disk de rezervă	da	da	da	da
Failover automat	da		da
Baterie de rezerva	Opțional	Opțional	Opțional	Nu este necesar, fără cache
Ventilator	Nu	Nu	Nu	Nu
Suport OS	Novell NetWare 6.5 SCO OpenServer UnixWare Sun Solaris 10x86 FreeBSD	Windows Vista, Server 2003, XP, 2000 Mac OS X (10.4.x) Linux (Fedora, Red Hat și SuSE)	Windows 2000, XP, Server 2003, Vista Red Hat Enterprise Linux (RHEL) SUSE Linux Enterprise Server (SLES) Novell NetWare 6.5 SCO OpenServerUnixWare Sun Solaris 10x86 FreeBSD	Windows 2000, XP, Server 2003, Vista Red Hat Enterprise Linux (RHEL) 4.5 SuSE 9.3, 10.1, 10.2 SUSE Linux Enterprise Server (SLES) Fedora Core 5.6
Alte	copyback	DVRAID	copyback	Controller spanning
Garanție	3 ani	2 ani	3 ani	3 ani
Preț de vânzare cu amănuntul recomandat	$575	$1 095	$650

Hardware de sistem
Procesoare	2x Intel Xeon (nucleu Nocona), 3,6 GHz, FSB800, cache L2 de 1 MB
Platformă	Asus NCL-DS (Socket 604), chipset Intel E7520, BIOS 1005
Memorie	Corsair CM72DD512AR-400 (DDR2-400 ECC, reg.), 2x 512MB, latență CL3-3-3-10
Hard disk de sistem	Western Digital Caviar WD1200JB, 120 GB, 7200 rpm, 8 MB cache, UltraATA/100
Controlere de unitate	Intel 82801EB UltraATA/100 (ICH5) Promit SATA 300TX4 Promiteți FastTrak TX4310 Driver 2.06.1.310
Net	Broadcom BCM5721 încorporat 1 Gbps
placa video	ATI RageXL încorporat, 8 MB
Teste
Teste de performanță	Atto Diskmark
Performanță I/O	IOMeter 2003.05.10 Fileserver Benchmark Benchmark server web Benchmark baze de date Stația de lucru Benchmark
Software de sistem și drivere
OS	Microsoft Windows Server 2003 Enterprise Edition Service Pack 1
Șofer platformei	Utilitar de instalare Intel Chipset 7.0.0.1025
Driver grafic	Driver grafic implicit Windows

Rezultatele testului

Timp de inițializare RAID

Am folosit opt ​​unități Seagate Savvio 10K.2 și am determinat timpul necesar controlerelor pentru a crea matrice RAID 5 sau RAID 6.

Controlor	RAID 5	RAID 6
	1 oră 12 minute	1 oră 2 minute
La	23 de minute	N / A
	57 de minute	57 de minute
	2 ore 42 minute

Destul de înțeles, controlerele cu cele mai rapide procesoare XOR au fost cele mai rapide. Cu toate acestea, toate controlerele acceptă inițializarea în fundal, ceea ce reduce performanța, dar vă permite să utilizați imediat matricea.

Debit RAID 6 downgrade

Toate cele patru controlere sunt foarte puternice și oferă performanțe ridicate de stocare și o gamă largă de caracteristici care vă permit să creați matrice flexibile și de înaltă performanță pentru gama medie și nivel de intrare. Toate controlerele au opt porturi SAS, dar la ele pot fi conectate și unități SATA, inclusiv opțiuni mixte SAS / SATA. Cu expandoare SAS (expander) vă puteți conecta cantitate mare hard disk-uri. În opinia noastră, cele patru controlere revizuite sunt potrivite pentru conectarea a până la 12 hard disk-uri, deoarece majoritatea modelelor sunt destinate hard disk-urilor interne. Dacă doriți să conectați accesorii externe, atunci acordați atenție modelelor cu porturi externe Mini-SAS.

Controlerul ICP 5085BL este foarte aproape de Adaptec RAID 3805, dar oferă performanțe mai bune cu un procesor XOR mai rapid și cache de două ori mai mare. Cu toate acestea, prețul este puțin mai mare: cei 650 USD recomandati în loc de 575 USD pentru Adaptec RAID 3805. Ambele plăci oferă o gamă impresionantă de caracteristici și vin cu un set complet de software care s-a îmbunătățit mult în ultimii ani. Să nu uităm că Adaptec este unul dintre cei mai mari jucători de pe piața de stocare profesională. Atto cere 1.095 USD pentru controlerul său, iar pentru acel preț obțineți mai puține funcții RAID (cu excepția suportului RAID 4) și trebuie să faceți setare suplimentară controler pentru a-l face să ruleze mai repede. Este în regulă, dar la setările implicite, o funcție care accelerează performanța de citire este dezactivată. Controlerul funcționează bine cu o matrice RAID 5 retrogradată, deoarece performanța de scriere nu se degradează ca și alte produse.

Raidcore oferă cel mai funcțional software, care este rezultatul unei arhitecturi diferite: este legat de mașina gazdă și depinde de performanța acesteia. Din păcate, Raidcore nu acceptă încă RAID 6 (și nici Atto), dar puteți elimina matrice RAID pe mai multe controlere Raidcore, iar performanța I/O pe serverul nostru Xeon cu 2 socuri a fost excelentă. Ratele de transfer de date au fost, de asemenea, mari, dar alte controlere au învins de obicei Raidcore la această disciplină.

Dacă nu vă deranjează controlerul care încarcă serverul gazdă cu calcule XOR și lista de sisteme de operare acceptate vi se potrivește, atunci modelul Ciprico / Raidcore va oferi un raport calitate-preț excelent. Cu toate acestea, Adaptec oferă performanțe mai bune în multe domenii, iar prețul de 575 USD este, de asemenea, destul de rezonabil.

Pe scurt despre controlerele RAID moderne

În prezent, controlerelor RAID le place solutie separata concentrat exclusiv pe segmentul de piață de servere specializate. Într-adevăr, toate moderne plăci de bază pentru utilizatori PC-urile (nu plăcile de server) au integrate controlere hardware-software SATA RAID, ale căror capacități sunt mai mult decât suficiente pentru utilizatorii de PC-uri. Adevărat, trebuie să rețineți că aceste controlere se concentrează exclusiv pe utilizarea sistemului de operare Windows. În sistemele de operare din familia Linux, matricele RAID sunt create de software, iar toate calculele sunt transferate de la controlerul RAID la procesorul central.

Serverele folosesc în mod tradițional fie controlere RAID hardware-software, fie pur hardware. Un controler RAID hardware vă permite să creați și să mențineți o matrice RAID fără participarea sistemului de operare și a procesorului central. Astfel de matrice RAID sunt văzute de sistemul de operare ca un singur disc (disc SCSI). În acest caz, nu este nevoie de un driver specializat - este utilizat driverul de disc SCSI standard (parte a sistemului de operare). În acest sens, controlerele hardware sunt independente de platformă, iar matricea RAID este configurată prin BIOS-ul controlerului. Controlerul RAID hardware nu implică procesorul central atunci când calculează toate sumele de control etc., deoarece folosește propriul procesor specializat și RAM pentru calcule.

Controlerele dispozitivelor necesită un driver dedicat care înlocuiește driverul standard de disc SCSI. În plus, controlerele software și hardware sunt echipate cu utilități de management. În acest sens, controlerele software și hardware sunt legate de un anumit sistem de operare. Toate calculele necesare în acest caz sunt efectuate și de procesorul controlerului RAID însuși, dar folosind driver de software iar utilitarul de management vă permite să controlați controlerul prin sistemul de operare și nu doar prin BIOS-ul controlerului.

Având în vedere faptul că discurile SCSI de server au fost deja înlocuite cu discuri SAS, toate controlerele RAID de server moderne se concentrează pe suportarea fie discurilor SAS, fie SATA, care sunt, de asemenea, utilizate în servere.

Anul trecut au început să apară pe piață unități cu noua interfață SATA 3 (SATA 6Gb/s), care au început să înlocuiască treptat interfața SATA 2 (SATA 3Gb/s). Ei bine, discurile cu interfață SAS (3 Gb/s) au fost înlocuite cu discuri cu interfață SAS 2.0 (6 Gb/s). Desigur, noul standard SAS 2.0 este pe deplin compatibil cu vechiul standard.

În consecință, au apărut controlere RAID cu suport pentru standardul SAS 2.0. S-ar părea că nu are rost să trecem la standardul SAS 2.0 dacă chiar și cele mai rapide discuri SAS au o viteză de citire și scriere de cel mult 200 MB/s și lățimea de bandă a protocolului SAS (3 Gb/s sau 300 MB). / s) este suficient pentru ei.

Într-adevăr, atunci când fiecare unitate este conectată la un port separat al controlerului RAID, 3 Gb/s (care este 300 MB/s în teorie) este suficient. Cu toate acestea, nu numai discuri individuale, ci și matrice de discuri (cuști de discuri) pot fi conectate la fiecare port al controlerului RAID. În acest caz, un canal SAS este partajat de mai multe unități simultan, iar o lățime de bandă de 3 Gb/s nu va mai fi suficientă. Ei bine, în plus, trebuie să țineți cont de prezența unităților SSD, a căror viteză de citire și scriere a depășit deja bara de 300 MB / s. De exemplu, noul Intel SSD 510 are viteze de citire secvențială de până la 500 MB/s și viteze de scriere secvențială de până la 315 MB/s.

După o scurtă introducere în situația actuală de pe piața controllerelor RAID pentru server, să aruncăm o privire asupra specificațiilor controlerului LSI 3ware SAS 9750-8i.

Specificațiile controlerului 3ware SAS 9750-8i RAID

Acest controler RAID se bazează pe un procesor specializat LSI SAS2108 XOR cu o frecvență de ceas de 800 MHz și arhitectură PowerPC. Acest procesor folosește 512 MB de RAM DDRII de 800 MHz cu corecție a erorilor (ECC).

Controlerul LSI 3ware SAS 9750-8i este compatibil cu unitățile SATA și SAS (sunt acceptate atât HDD-urile, cât și SSD-urile) și vă permite să conectați până la 96 de dispozitive folosind expandoare SAS. Important este că acest controler acceptă atât SATA 600 MB/s (SATA III) cât și SAS 2.

Pentru a conecta discuri, controlerul are opt porturi, care sunt combinate fizic în doi conectori Mini-SAS SFF-8087 (patru porturi în fiecare conector). Adică, dacă discurile sunt conectate direct la porturi, atunci un total de opt discuri pot fi conectate la controler, iar atunci când sunt conectate la fiecare port al cuștilor de discuri, volumul total de discuri poate fi crescut la 96. Fiecare dintre cele opt porturi al controlerului are o lățime de bandă de 6 Gb/s, ceea ce corespunde standardelor SAS 2 și SATA III.

Desigur, atunci când conectați discuri sau cuști de discuri la acest controler, veți avea nevoie de cabluri specializate care au un conector intern Mini-SAS SFF-8087 la un capăt și un conector la celălalt capăt, care depinde de ceea ce este conectat la controler. De exemplu, atunci când conectați unități SAS direct la controler, trebuie să utilizați un cablu care are un conector Mini-SAS SFF-8087 pe o parte și patru conectori SFF 8484 pe cealaltă, care vă permit să conectați direct unități SAS. Rețineți că cablurile în sine nu sunt incluse în pachet și trebuie achiziționate separat.

Controlerul LSI 3ware SAS 9750-8i are o interfață PCI Express 2.0 x8, care oferă un debit de 64 Gb/s (32 Gb/s în fiecare direcție). Este clar că acest debit este suficient pentru opt porturi SAS încărcate complet, cu o lățime de bandă de 6 Gb/s fiecare. De asemenea, rețineți că controlerul are un conector special, care poate fi conectat opțional la bateria de rezervă LSIiBBU07.

Este important ca acest controler să necesite instalarea unui driver, adică este un controler RAID software și hardware. Sistemele de operare acceptate includ 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 și alte sisteme din familia Linux. Pachetul include și software-ul 3ware Disk Manager 2, care vă permite să gestionați matricele RAID prin sistemul de operare.

Controlerul LSI 3ware SAS 9750-8i acceptă tipuri standard de RAID: RAID 0, 1, 5, 6, 10 și 50. Poate că singurul tip de matrice care nu este acceptat este RAID 60. Acest lucru se datorează faptului că acest controler este capabil de a crea o matrice RAID 6 cu doar cinci unități conectate direct la fiecare port de controler (teoretic, RAID 6 poate fi creat cu patru unități). În consecință, pentru o matrice RAID 60, acest controler necesită cel puțin zece discuri, care pur și simplu nu există.

Este clar că suportul pentru o matrice RAID 1 este irelevant pentru un astfel de controler, deoarece tipul dat o matrice este creată pe doar două discuri, iar utilizarea unui astfel de controler pentru doar două discuri este ilogică și extrem de irosită. Dar suportul pentru RAID 0, 5, 6, 10 și 50 de matrice este foarte relevant. Deși, poate, ne-am grăbit cu matricea RAID 0. Totuși, această matrice nu are redundanță și, prin urmare, nu oferă stocare fiabilă a datelor, deci este rar folosită pe servere. Cu toate acestea, teoretic, această matrice este cea mai rapidă în ceea ce privește viteza de citire și scriere a datelor. Cu toate acestea, să ne amintim cât de diferite tipuri de matrice RAID diferă unele de altele și care sunt acestea.

Niveluri RAID

Termenul „matrice RAID” a apărut în 1987, când cercetătorii americani Patterson, Gibson și Katz de la Universitatea din California din Berkeley, în articolul lor „A case for redundant arrays of inexpensive discs, RAID”) au descris cum, în acest fel, puteți combinați mai multe hard disk-uri ieftine într-un singur dispozitiv logic, astfel încât rezultatul este creșterea capacității și vitezei sistemului, iar defecțiunea unităților individuale nu duce la defecțiunea întregului sistem. Au trecut aproape 25 de ani de la publicarea acestui articol, dar tehnologia de construire a matricelor RAID nu și-a pierdut actualitatea astăzi. Singurul lucru care s-a schimbat de atunci este decodarea acronimului RAID. Faptul este că inițial matricele RAID nu au fost construite deloc pe discuri ieftine, așa că cuvântul Ieftin („neexpensive”) a fost schimbat în Independent („independent”), ceea ce era mai adevărat.

Toleranța la erori în matricele RAID se realizează prin redundanță, adică o parte din capacitatea de spațiu pe disc este alocată în scopuri de service, devenind inaccesibilă utilizatorului.

Creșterea performanței subsistemului de discuri este asigurată de funcționarea simultană a mai multor discuri, iar în acest sens, cu cât mai multe discuri în matrice (până la o anumită limită), cu atât mai bine.

Unitățile dintr-o matrice pot fi partajate folosind acces paralel sau independent. Cu acces paralel, spațiul pe disc este împărțit în blocuri (stripe) pentru înregistrarea datelor. În mod similar, informațiile care trebuie scrise pe disc sunt împărțite în aceleași blocuri. La înregistrare, blocurile individuale sunt scrise pe discuri diferite și pe mai multe blocuri sunt scrise diverse discuri apare în același timp, ceea ce duce la o creștere a performanței în operațiunile de scriere. Informatie necesara se citește și în blocuri separate simultan de pe mai multe discuri, ceea ce contribuie și la creșterea performanței proporțional cu numărul de discuri din matrice.

Trebuie remarcat faptul că modelul de acces paralel este implementat numai cu condiția ca dimensiunea cererii de scriere a datelor să fie mai mare decât dimensiunea blocului în sine. În caz contrar, este practic imposibil să scrieți mai multe blocuri în paralel. Imaginează-ți o situație în care dimensiunea unui singur bloc este de 8 KB, iar dimensiunea unei cereri de scriere a datelor este de 64 KB. În acest caz, informațiile sursă sunt tăiate în opt blocuri a câte 8 KB fiecare. Dacă există o matrice de patru discuri, atunci patru blocuri, sau 32 KB, pot fi scrise în același timp la un moment dat. Evident, în acest exemplu, viteza de scriere și viteza de citire vor fi de patru ori mai mari decât atunci când se utilizează un singur disc. Acest lucru este valabil doar pentru o situație ideală, cu toate acestea, dimensiunea cererii nu este întotdeauna un multiplu al mărimii blocului și al numărului de discuri din matrice.

Dacă dimensiunea datelor înregistrate este mai mică decât dimensiunea blocului, atunci este implementat un model fundamental diferit - acces independent. Mai mult, acest model poate fi folosit și atunci când dimensiunea datelor de scris este mai mare decât dimensiunea unui bloc. Cu acces independent, toate datele unei anumite solicitări sunt scrise pe un disc separat, adică situația este identică cu cea a lucrului cu un singur disc. Avantajul modelului de acces independent este că, dacă mai multe solicitări de scriere (citire) vin în același timp, toate vor fi executate pe discuri separate, independent unele de altele. Această situație este tipică, de exemplu, pentru servere.

În conformitate cu diferitele tipuri de acces, există diferite tipuri de matrice RAID, care sunt de obicei caracterizate de niveluri RAID. Pe lângă tipul de acces, nivelurile RAID diferă prin modul în care sunt plasate și formate informațiile redundante. Informațiile redundante pot fi fie plasate pe un disc dedicat, fie distribuite pe toate discurile.

În prezent, există mai multe niveluri RAID care sunt utilizate pe scară largă, acestea sunt RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 6, RAID 10, RAID 50 și RAID 60. Anterior, se foloseau și RAID 2, RAID 3 și RAID 4. Aceste niveluri RAID nu sunt utilizate în prezent și controlerele RAID moderne nu le acceptă. Rețineți că toate controlerele RAID moderne acceptă și funcția JBOD (Just a Bench Of Disks). În acest caz, nu vorbim despre o matrice RAID, ci pur și simplu despre conectarea unor discuri individuale la un controler RAID.

RAID 0

RAID 0, sau striping, nu este strict vorbind o matrice RAID, deoarece o astfel de matrice nu are redundanță și nu asigură fiabilitatea stocării datelor. Cu toate acestea, istoric este numit și o matrice RAID. O matrice RAID 0 (Fig. 1) poate fi construită pe două sau mai multe discuri și este utilizată atunci când este necesar pentru a asigura o performanță ridicată a subsistemului de discuri, iar fiabilitatea stocării datelor nu este critică. Când se creează o matrice RAID 0, informațiile sunt împărțite în blocuri (aceste blocuri se numesc dungi (stripe)), care sunt scrise simultan pe discuri separate, adică se creează un sistem cu acces paralel (dacă, desigur, dimensiunea blocului permite). Cu capacitatea de a I/O simultan de pe mai multe unități, RAID 0 oferă cele mai rapide viteze de transfer de date și cea mai eficientă utilizare a spațiului pe disc, deoarece nu este nevoie de spațiu pentru stocarea sumelor de control. Implementarea acestui nivel este foarte simplă. RAID 0 este utilizat în principal în zonele în care este necesar transferul rapid de cantități mari de date.

Orez. 1. Matrice RAID 0

Teoretic, creșterea vitezei de citire și scriere ar trebui să fie un multiplu al numărului de discuri din matrice.

Fiabilitatea unei matrice RAID 0 este evident mai mică decât fiabilitatea oricăruia dintre discuri separat și scade odată cu creșterea numărului de discuri incluse în matrice, deoarece eșecul oricăruia dintre ele duce la inoperabilitatea întregii matrice. Dacă MTBF-ul fiecărui disc este un disc MTTF, atunci MTBF-ul unei matrice RAID 0 constând din n discuri, este egal cu:

MTTF RAID0 = disc MTTD /n.

Dacă notăm probabilitatea de eșec pentru o anumită perioadă de timp a unui disc prin p, apoi pentru o matrice RAID 0 de la n discuri, probabilitatea ca cel puțin un disc să eșueze (probabilitatea ca matricea să cadă) va fi:

P (cădere de matrice) = 1 - (1 - p) n.

De exemplu, dacă probabilitatea de eșec a unui disc în termen de trei ani de funcționare este de 5%, atunci probabilitatea de eșec a unei matrice RAID 0 de două discuri este deja de 9,75%, iar a opt discuri - 33,7%.

RAID 1

O matrice RAID 1 (Figura 2), cunoscută și ca oglindă, este o matrice cu două discuri cu redundanță de 100%. Adică, datele sunt complet duplicate (oglindite), datorită cărora se atinge un nivel foarte ridicat de fiabilitate (precum și cost). Rețineți că implementarea RAID 1 nu necesită partiționarea prealabilă a discurilor și a datelor în blocuri. În cel mai simplu caz, două unități conțin aceleași informații și sunt o unitate logică. Când un disc eșuează, altul își îndeplinește funcțiile (care este absolut transparent pentru utilizator). Restaurarea unei matrice se face prin simpla copiere. În plus, RAID 1 ar trebui teoretic să dubleze viteza de citire, deoarece această operație poate fi efectuată simultan de pe două discuri. O astfel de schemă de stocare a informațiilor este utilizată în principal în cazurile în care prețul securității datelor este mult mai mare decât costul implementării unui sistem de stocare.

Orez. 2. RAID 1

Dacă, ca și în cazul precedent, notăm probabilitatea de eșec pentru o anumită perioadă de timp a unui disc ca p, atunci pentru o matrice RAID 1, probabilitatea ca ambele discuri să se defecteze în același timp (probabilitatea unei eșecuri a matricei) va fi:

p(picătură de matrice) = p 2.

De exemplu, dacă probabilitatea de defecțiune a unui disc în trei ani de funcționare este de 5%, atunci probabilitatea de defecțiune simultană a două discuri este deja de 0,25%.

RAID 5

Matricea RAID 5 (Figura 3) este o matrice de discuri tolerantă la erori cu stocare de sumă de control distribuită. La scriere, fluxul de date este împărțit în blocuri (stripe) la nivel de octeți, care sunt scrise simultan pe toate discurile din matrice într-o ordine ciclică.

Orez. 3. Matrice RAID 5

Să presupunem că matricea conține n discuri, iar dimensiunea dungii este d. Pentru fiecare porțiune de n Se calculează suma de control –1 dungi p.

Dunga d1înregistrat pe primul disc, stripe d2- pe al doilea și așa mai departe până la dungă d n–1, care este scris pe discul (n–1). Apoi, suma de control este scrisă pe al n-lea disc p n, iar procesul se repetă ciclic de pe primul disc pe care este scris banda d n.

Proces de înregistrare ( n–1) dungi și suma lor de control este produsă simultan pentru toate n discuri.

Pentru a calcula suma de control, se utilizează o operație XOR pe biți pe blocurile de date care sunt scrise. Da, dacă există n hard disk-uri și d- bloc de date (stripe), apoi suma de control este calculată prin următoarea formulă:

p n = d 1⊕ d2 ⊕ ... ⊕ d n-1.

În cazul unei defecțiuni a oricărui disc, datele de pe acesta pot fi recuperate din datele de control și din datele rămase pe discuri sănătoase. Într-adevăr, folosind identitățile (A⊕ b) A b= ași A⊕ A = 0 , obținem că:

p n⊕ (d k⊕ p n) = dl⊕ d n⊕ ...⊕ ...⊕ d n–l⊕ (d k⊕ pn).

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

Astfel, dacă un disc cu un bloc eșuează d k, apoi poate fi restaurat prin valoarea blocurilor rămase și suma de control.

În cazul RAID 5, toate unitățile din matrice trebuie să aibă aceeași mărime, cu toate acestea, capacitatea totală a subsistemului de disc disponibil pentru scriere devine mai mică cu exact un disc. De exemplu, dacă cinci discuri au 100 GB, atunci dimensiunea reală a matricei este de 400 GB, deoarece 100 GB sunt alocați pentru informațiile de paritate.

O matrice RAID 5 poate fi construită pe trei sau mai multe hard disk-uri. Pe măsură ce numărul de hard disk-uri dintr-o matrice crește, redundanța scade. Rețineți, de asemenea, că o matrice RAID 5 poate fi reconstruită dacă o singură unitate defectează. Cu toate acestea, dacă două unități eșuează în același timp (sau dacă a doua unitate eșuează în timp ce matricea este reconstruită), atunci matricea nu poate fi recuperată.

RAID 6

S-a demonstrat că o matrice RAID 5 poate fi recuperată dacă o unitate se defectează. Cu toate acestea, uneori trebuie să oferiți un nivel mai mare de fiabilitate decât într-o matrice RAID 5. În acest caz, puteți utiliza o matrice RAID 6 (Figura 4), care vă permite să restaurați matricea chiar dacă două discuri eșuează în același timp. timp.

Orez. 4.Matrice RAID 6

RAID 6 este similar cu RAID 5, dar utilizează nu una, ci două sume de control care sunt distribuite ciclic pe discuri. Prima sumă de control p se calculează conform aceluiași algoritm ca într-o matrice RAID 5, adică este o operație XOR între blocuri de date scrise pe diferite discuri:

p n = d 1⊕ d2⊕ ...⊕ d n–1.

A doua sumă de control este calculată folosind un algoritm diferit. Fără a intra în detalii matematice, să spunem că aceasta este și o operație XOR între blocuri de date, dar fiecare bloc de date este pre-multiplicat printr-un factor polinomial:

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

În consecință, capacitatea a două discuri din matrice este alocată pentru sumele de verificare. Teoretic, o matrice RAID 6 poate fi creată pe patru sau mai multe unități, cu toate acestea, în multe controlere, poate fi creată pe cel puțin cinci unități.

Rețineți că performanța unei matrice RAID 6 este de obicei cu 10-15% mai mică decât performanța unei matrice RAID 5 (cu un număr egal de unități), ceea ce este cauzat de o cantitate mare de calcule efectuate de controler (este este necesar să se calculeze a doua sumă de control, precum și să se citească și să se suprascrie mai multe blocuri de disc atunci când fiecare bloc este scris).

RAID 10

O matrice RAID 10 (Figura 5) este o combinație de niveluri 0 și 1. Cerința minimă pentru acest nivel este de patru unități. Într-o matrice RAID 10 de patru unități, acestea sunt combinate în perechi pentru a forma matrice RAID 1 și ambele matrice sunt unități logice sunt combinate într-o matrice RAID 0. O altă abordare este, de asemenea, posibilă: inițial, discurile sunt combinate în matrice RAID 0, iar apoi discurile logice bazate pe aceste matrice într-o matrice RAID 1.

Orez. 5. Matrice RAID 10

RAID 50

O matrice RAID 50 este o combinație de niveluri 0 și 5 (Figura 6). Cerința minimă pentru acest nivel este de șase discuri. Într-o matrice RAID 50, sunt create mai întâi două matrice RAID 5 (cel puțin trei discuri fiecare), care sunt apoi combinate ca discuri logice într-o matrice RAID 0.

Orez. 6.Matrice RAID 50

Metodologia de testare a controlerului LSI 3ware SAS 9750-8i

Pentru a testa controlerul RAID LSI 3ware SAS 9750-8i, am folosit un pachet de testare specializat IOmeter 1.1.0 (versiunea din 2010.12.02). stand de testare avea urmatoarea configuratie:

• procesor - Intel Core i7-990 (Gulftown);
• placa de baza - GIGABYTE GA-EX58-UD4;
• memorie - DDR3-1066 (3 GB, mod cu trei canale);
• disc de sistem- WD Caviar SE16 WD3200AAKS;
• placa video - GIGABYTE GeForce GTX480 SOC;
• Controler RAID - LSI 3ware SAS 9750-8i;
• Unitățile SAS conectate la controlerul RAID sunt Seagate Cheetah 15K.7 ST3300657SS.

Testarea a fost efectuată sub controlul sălii de operație sisteme Microsoft Windows 7 Ultimate (32 de biți).

Am folosit driverul pentru controlerul RAID Windows versiunea 5.12.00.007 și, de asemenea, am actualizat firmware-ul controlerului la versiunea 5.12.00.007.

Unitatea de sistem a fost conectată la SATA implementat prin controller-ul integrat în podul de sud al chipset-ului Intel X58, iar unitățile SAS au fost conectate direct la porturile controlerului RAID folosind două cabluri Mini-SAS SFF-8087 -> 4 SAS.

Controlerul RAID a fost instalat în slotul PCI Express x8 de pe placa de sistem.

Controlerul a fost testat cu următoarele matrice RAID: RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 6, RAID 10 și RAID 50. Numărul de unități care pot fi combinate într-o matrice RAID a variat de la minim la opt pentru fiecare tip de matrice.

Dimensiunea stripe pe toate matricele RAID nu s-a schimbat și s-a ridicat la 256 KB.

Amintiți-vă că pachetul IOmeter vă permite să lucrați atât cu discuri pe care este creată o partiție logică, cât și cu discuri fără o partiție logică. Dacă un disc este testat fără o partiție logică creată pe el, atunci IOmeter funcționează la nivelul blocurilor de date logice, adică, în locul sistemului de operare, trimite comenzi controlerului pentru a scrie sau a citi blocuri LBA.

Dacă pe disc este creată o partiție logică, atunci utilitarul IOmeter creează inițial un fișier pe disc care ocupă implicit întreaga partiție logică (în principiu, dimensiunea acestui fișier poate fi modificată specificând-o în număr de 512 octeți sectoare), și apoi funcționează deja cu acest fișier, adică citește sau scrie (suprascrie) blocuri LBA individuale în acest fișier. Dar, din nou, IOmeter funcționează ocolind sistemul de operare, adică trimite direct cereri către controler pentru a citi / scrie date.

În general, la testarea discurilor HDD, așa cum arată practica, practic nu există nicio diferență între rezultatele testării unui disc cu și fără o partiție logică creată. În același timp, credem că este mai corect să testați fără o partiție logică creată, deoarece în acest caz rezultatele testului nu depind de Sistemul de fișiere(NTFA, FAT, ext, etc.). De aceea am efectuat testarea fără a crea partiții logice.

În plus, utilitarul IOmeter vă permite să setați dimensiunea blocului de solicitare (Transfer Request Size) pentru scrierea / citirea datelor, iar testul poate fi efectuat atât pentru citirea secvenţială (secvenţială), cât și pentru scrierea, când blocurile LBA sunt citite și scrise secvențial unul după altul și pentru aleator (aleatoriu), când blocurile LBA sunt citite și scrise în ordine aleatorie. La generarea unui scenariu de încărcare, puteți seta timpul de testare, raportul procentual dintre operațiile secvențiale și aleatorii (distribuție procentuală aleatorie/secvențială), precum și raportul procentual dintre operațiile de citire și scriere (distribuție procentuală de citire/scriere). În plus, utilitarul IOmeter vă permite să automatizați întregul proces de testare și să salveze toate rezultatele într-un fișier CSV, care este apoi exportat cu ușurință într-o foaie de calcul Excel.

O altă setare pe care utilitarul IOmeter vă permite să o faceți este așa-numita aliniere a blocurilor de solicitări de transfer de date (Align I / Os on) de-a lungul granițelor greu disc. În mod implicit, IOmeter aliniază blocurile de solicitare pe limitele sectorului de disc de 512 octeți, dar puteți seta și alinierea arbitrară. De fapt, majoritatea hard disk-urilor au o dimensiune a sectorului de 512 octeți și doar recent au început să apară discuri cu o dimensiune a sectorului de 4 KB. Amintiți-vă că în HDD-uri, un sector este dimensiunea minimă adresabilă a datelor care pot fi scrise sau citite de pe un disc.

La testare, este necesar să setați alinierea blocurilor de cereri de transfer de date în funcție de dimensiunea sectorului discului. Deoarece unitățile Seagate Cheetah 15K.7 ST3300657SS au o dimensiune a sectorului de 512 de octeți, am folosit alinierea limitelor sectorului de 512 de octeți.

Folosind pachetul de testare IOmeter, am măsurat viteza de citire și scriere secvențială, precum și viteza de citire și scriere aleatorie a matricei RAID create. Dimensiunile blocurilor de date transmise au fost de 512 octeți, 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512 și 1024 KB.

În scenariile de încărcare de mai sus, timpul de testare cu fiecare cerere de transfer a unui bloc de date a fost de 5 minute. De asemenea, rețineți că în toate testele de mai sus, am setat adâncimea cozii de activități (număr de I/O-uri restante) la 4 în setările IOmeter, ceea ce este tipic pentru aplicațiile utilizator.

Rezultatele testului

După ce am analizat rezultatele testelor, am fost surprinși de performanța controlerului RAID LSI 3ware SAS 9750-8i. Și atât de mult încât au început să caute prin scripturile noastre pentru a identifica erorile din ele, apoi au repetat testele cu alte setări ale controlerului RAID. Am schimbat dimensiunea stripe și modul cache al controlerului RAID. Acest lucru, desigur, sa reflectat în rezultate, dar nu a schimbat natura generală a dependenței ratei de transfer de date de dimensiunea blocului de date. Și pur și simplu nu am putut explica această dependență. Funcționarea acestui controler ni se pare complet ilogică. În primul rând, rezultatele sunt instabile, adică pentru fiecare dimensiune fixă ​​a blocului de date, viteza se modifică periodic, iar rezultatul mediu are o eroare mare. Rețineți că, de obicei, rezultatele testării discurilor și controlerelor folosind utilitarul IOmeter sunt stabile și diferă foarte puțin.

În al doilea rând, pe măsură ce dimensiunea blocului crește, rata de date trebuie să crească sau să rămână neschimbată în modul de saturație (când rata atinge valoarea maximă). Cu toate acestea, în cazul controlerului LSI 3ware SAS 9750-8i, există o scădere bruscă a ratei de transfer de date cu unele dimensiuni de bloc. În plus, rămâne un mister pentru noi de ce, cu același număr de discuri pentru matricele RAID 5 și RAID 6, viteza de scriere este mai mare decât viteza de citire. Într-un cuvânt, nu putem explica funcționarea controlerului LSI 3ware SAS 9750-8i - putem spune doar faptele.

Rezultatele testelor pot fi clasificate în diferite moduri. De exemplu, după scenarii de pornire, când pentru fiecare tip de încărcare rezultatele sunt date pentru toate matricele RAID posibile cu un număr diferit de discuri conectate, sau pe tipuri de matrice RAID, când pentru fiecare tip de matrice RAID rezultatele sunt indicate cu un alt număr de discuri conectate. numărul de discuri în scenarii de citire secvențială, scriere secvențială, citire aleatorie și scriere aleatorie. De asemenea, puteți clasifica rezultatele după numărul de unități din matrice, când pentru fiecare număr de unități conectate la controler, rezultatele sunt date pentru toate matricele RAID posibile (pentru un anumit număr de unități) în citire și scriere secvențială, scenarii de citire aleatorie și scriere aleatorie.

Am decis să clasificăm rezultatele pe tipuri de matrice, deoarece, în opinia noastră, în ciuda numărului destul de mare de grafice, o astfel de prezentare este mai vizuală.

RAID 0

O matrice RAID 0 poate fi creată cu două până la opt unități. Rezultatele testului pentru matricea RAID 0 sunt prezentate în fig. 7-15.

Orez. 7. Viteza secvenţială de citire şi scriere cu opt unități într-o matrice RAID 0	Orez. 8. Viteza secvenţială de citire şi scriere cu șapte unități într-o matrice RAID 0
Orez. 9. Viteza de citire secvenţială și înregistrarea cu șase unități într-o matrice RAID 0	Orez. 10. Viteza secvenţială de citire şi scriere cu cinci unități într-o matrice RAID 0
Orez. 11. Viteza secvenţială de citire şi scriere cu patru unități într-o matrice RAID 0	Orez. 12. Viteza secvenţială de citire şi scriere cu trei unități într-o matrice RAID 0
Orez. 13. Viteza secvenţială de citire şi scriere cu două unități într-o matrice RAID 0	Orez. 14. Viteza de citire aleatorie într-o matrice RAID 0
Orez. 15. Viteza de scriere aleatorie în RAID 0

Este clar că cea mai mare viteză secvenţială de citire şi scriere într-o matrice RAID 0 este atinsă cu opt unităţi. Merită să acordați atenție faptului că, cu opt și șapte unități într-o matrice RAID 0, vitezele secvențiale de citire și scriere sunt aproape aceleași între ele, iar cu mai puține unități, viteza de scriere secvențială devine mai mare decât viteza de citire.

Este imposibil să nu observați scăderile caracteristice ale vitezei de citire și scriere secvențială pentru anumite dimensiuni de bloc. De exemplu, cu opt și șase discuri în matrice, astfel de lacune sunt observate cu o dimensiune a blocului de date de 1 și 64 KB și cu șapte discuri - cu o dimensiune de 1, 2 și 128 KB. Eșecuri similare, dar cu alte dimensiuni de blocuri de date, sunt, de asemenea, prezente cu patru, trei și două discuri în matrice.

În ceea ce privește performanța de citire și scriere secvențială (medie pentru toate dimensiunile blocurilor), o matrice RAID 0 depășește toate celelalte matrice posibile în configurații cu opt, șapte, șase, cinci, patru, trei și două unități.

Accesul aleatoriu într-o matrice RAID 0 este, de asemenea, destul de interesant. Viteza de citire aleatorie pentru fiecare dimensiune de bloc de date este proporțională cu numărul de discuri din matrice, ceea ce este destul de logic. Mai mult, cu o dimensiune a blocului de 512 KB, pentru orice număr de discuri din matrice, există o scădere caracteristică a vitezei de citire aleatorie.

Cu scrieri aleatorii pentru orice număr de discuri din matrice, viteza crește odată cu dimensiunea blocului de date și nu există scăderi ale vitezei. În același timp, trebuie remarcat faptul că cea mai mare viteză în acest caz este atinsă nu cu opt, ci cu șapte discuri în matrice. Următorul în ceea ce privește viteza de scriere aleatorie este o matrice de șase discuri, apoi cinci și numai apoi opt discuri. Mai mult, în ceea ce privește viteza de scriere aleatorie, o matrice de opt discuri este aproape identică cu o matrice de patru discuri.

Performanța de scriere aleatorie a unei matrice RAID 0 depășește toate celelalte matrice disponibile în configurații cu opt, șapte, șase, cinci, patru, trei și două unități. Cu toate acestea, în ceea ce privește viteza de citire aleatorie într-o configurație cu opt unități, RAID 0 este inferior matricelor RAID 10 și RAID 50, dar într-o configurație cu mai puține unități, RAID 0 conduce la viteza de citire aleatorie.

RAID 5

O matrice RAID 5 poate fi creată cu trei până la opt unități. Rezultatele testului pentru o matrice RAID 5 sunt prezentate în fig. 16-23.

Orez. 16. Viteza secvenţială de citire şi scriere cu opt unități într-o matrice RAID 5	Orez. 17. Viteza secvenţială de citire şi scriere cu șapte unități într-o matrice RAID 5
Orez. 18. Viteza secvenţială de citire şi scriere cu șase unități într-o matrice RAID 5	Orez. 19. Viteza secvenţială de citire şi scriere cu cinci unități într-o matrice RAID 5
Orez. 20. Viteza secvenţială de citire şi scriere cu patru unități într-o matrice RAID 5	Orez. 21. Viteza secvenţială de citire şi scriere cu trei unități într-o matrice RAID 5
Orez. 22. Viteza de citire aleatorie într-o matrice RAID 5	Orez. 23. Viteza de scriere aleatorie într-o matrice RAID 5

Este clar că cea mai mare viteză de citire și scriere este atinsă cu opt discuri. Este de remarcat faptul că pentru o matrice RAID 5, viteza de scriere secvențială este în medie mai mare decât viteza de citire. Cu toate acestea, pentru o anumită dimensiune a cererii, vitezele de citire secvențială pot depăși vitezele de scriere secvențială.

Este imposibil să nu observați scăderile caracteristice ale vitezei de citire și scriere secvențială pentru anumite dimensiuni de bloc pentru orice număr de discuri din matrice.

Performanța de citire și scriere secvențială într-o configurație cu opt unități este mai mică decât RAID 0 și RAID 50, dar mai rapidă decât RAID 10 și RAID 6. Într-o configurație cu șapte unități, RAID 5 este inferior în ceea ce privește viteza de citire și scriere secvențială matrice RAID 0 și depășește o matrice RAID 6 (alte tipuri de matrice nu sunt posibile cu numărul dat de discuri).

În configurațiile cu șase unități, RAID 5 este citit doar la fel de secvențial ca RAID 0 și RAID 50 și scrie secvenţial doar la fel de rapid ca RAID 0.

În configurațiile cu cinci, patru și trei unități, RAID 5 este al doilea după RAID 0 în ceea ce privește vitezele de citire și scriere secvențiale.

Accesul aleatoriu într-o matrice RAID 5 este similar cu accesul aleatoriu într-o matrice RAID 0. Astfel, viteza de citire aleatorie la dimensiunea fiecărui bloc de date este proporțională cu numărul de discuri din matrice, iar la o dimensiune a blocului de 512 KB, există este o scădere caracteristică a vitezei de citire aleatoare pentru orice număr de discuri din matrice. Mai mult, trebuie remarcat faptul că viteza de citire aleatorie depinde ușor de numărul de discuri din matrice, adică este aproximativ aceeași pentru orice număr de discuri.

În ceea ce privește viteza de citire aleatorie, matricea RAID 5 în configurații cu opt, șapte, șase, patru și trei unități este inferioară tuturor celorlalte matrice. Și numai într-o configurație cu cinci unități este ușor înaintea unei matrice RAID 6.

În ceea ce privește viteza de scriere aleatorie, o matrice RAID 5 cu opt unități este a doua după RAID 0 și RAID 50, iar o configurație cu șapte unități, cinci unități, patru unități și trei unități este a doua după RAID. 0 matrice.

Într-o configurație cu șase unități, RAID 5 este mai mic decât RAID 0, RAID 50 și RAID 10 în ceea ce privește performanța de scriere aleatorie.

RAID 6

Controlerul LSI 3ware SAS 9750-8i vă permite să creați o matrice RAID 6 cu cinci până la opt unități. Rezultatele testului pentru o matrice RAID 6 sunt prezentate în fig. 24-29.

Orez. 24. Viteza secvenţială de citire şi scriere cu opt unități într-o matrice RAID 6	Orez. 25. Viteza secvenţială de citire şi scriere cu șapte unități într-o matrice RAID 6 De asemenea, notăm căderile caracteristice ale vitezelor de citire și scriere secvențiale pentru anumite dimensiuni de bloc pentru orice număr de discuri din matrice. În ceea ce privește viteza de citire secvențială, matricea RAID 6 este inferioară tuturor celorlalte matrice în configurații cu orice număr (de la opt până la cinci) de unități. În ceea ce privește viteza de scriere secvențială, situația este oarecum mai bună. Într-o configurație cu opt unități, RAID 6 depășește o matrice RAID 10, iar într-o configurație cu șase unități, depășește atât matricele RAID 10, cât și RAID 50. pe ultimul loc în viteza de scriere secvențială. Accesul aleatoriu într-o matrice RAID 6 este similar cu accesul aleatoriu în matricele RAID 0 și RAID 5. Astfel, viteza de citire aleatorie cu o dimensiune a blocului de 512 KB pentru orice număr de discuri din matrice are o scădere caracteristică a vitezei de citire aleatorie. Rețineți că viteza maximă de citire aleatorie este atinsă cu șase discuri în matrice. Ei bine, cu șapte și opt discuri, viteza de citire aleatorie este aproape aceeași. Cu scrieri aleatorii pentru orice număr de discuri din matrice, viteza crește odată cu dimensiunea blocului de date și nu există scăderi ale vitezei. În plus, deși viteza de scriere aleatorie este proporțională cu numărul de discuri din matrice, diferența de viteză este neglijabilă. În ceea ce privește viteza de citire aleatorie, matricea RAID 6 în configurația cu opt și șapte unități este doar înaintea matricei RAID 5 și inferioară tuturor celorlalte matrice posibile. Într-o configurație cu șase unități, RAID 6 este mai puțin decât RAID 10 și RAID 50 în performanța de citire aleatorie, iar într-o configurație cu cinci unități, RAID 0 și RAID 5. În ceea ce privește viteza de scriere aleatorie, o matrice RAID 6 cu orice număr de discuri conectate este inferioară tuturor celorlalte matrice posibile. În general, se poate afirma că matricea RAID 6 este inferioară ca performanță față de matricea RAID 0, RAID 5, RAID 50 și RAID 10. Adică, din punct de vedere al performanței, acest tip de matrice a fost pe ultimul loc.	Orez. 33. Viteza de citire aleatorie într-o matrice RAID 10
Orez. 34. Viteza de scriere aleatorie în RAID 10

În mod caracteristic, în matrice de opt și șase discuri, viteza de citire secvențială este mai mare decât viteza de scriere, iar într-o matrice de patru discuri, aceste viteze sunt aproape aceleași pentru orice dimensiune de bloc de date.

Pentru o matrice RAID 10, precum și pentru toate celelalte matrice luate în considerare, o scădere a vitezei de citire și scriere secvențială este caracteristică pentru anumite dimensiuni de blocuri de date pentru orice număr de discuri din matrice.

Cu scrieri aleatorii pentru orice număr de discuri din matrice, viteza crește odată cu dimensiunea blocului de date și nu există scăderi ale vitezei. De asemenea, viteza de scriere aleatorie este proporțională cu numărul de discuri din matrice.

În ceea ce privește viteza de citire secvențială, matricea RAID 10 urmează matricele RAID 0, RAID 50 și RAID 5 în configurații cu opt, șase și patru discuri, iar în ceea ce privește viteza de scriere secvențială este inferioară chiar și matricei RAID 6, adică , urmează matricele RAID 0, RAID 50, RAID 5 și RAID 6.

Dar în ceea ce privește viteza de citire aleatorie, matricea RAID 10 depășește toate celelalte matrice în configurații cu opt, șase și patru unități. Dar în ceea ce privește viteza de scriere aleatorie, această matrice pierde în fața matricelor RAID 0, RAID 50 și RAID 5 într-o configurație cu opt unități, matricelor RAID 0 și RAID 50 într-o configurație cu șase unități și matricelor RAID 0 și RAID 5 într-o configurație. configurație cu patru unități.

RAID 50

O matrice RAID 50 poate fi construită pe șase sau opt unități. Rezultatele testului pentru o matrice RAID 50 sunt prezentate în fig. 35-38.

În scenariul de citire aleatorie, precum și pentru toate celelalte matrice luate în considerare, există o scădere caracteristică a performanței la o dimensiune a blocului de 512 KB. Cu scrieri aleatorii pentru orice număr de discuri din matrice, viteza crește odată cu dimensiunea blocului de date și nu există scăderi ale vitezei. În plus, viteza de scriere aleatorie este proporțională cu numărul de discuri din matrice, dar diferența de viteză este nesemnificativă și se observă doar cu o dimensiune mare a blocului de date (mai mult de 256 KB). În ceea ce privește viteza de citire secvențială, RAID 50 este al doilea după RAID 0 (în configurațiile cu opt și șase unități). În ceea ce privește viteza de scriere secvențială, RAID 50 este, de asemenea, pe locul doi după RAID 0 într-o configurație cu opt unități, iar într-o configurație cu șase unități, pierde în fața RAID 0, RAID 5 și RAID 6. Dar în ceea ce privește viteza de citire și scriere aleatorie, matricea RAID 50 este a doua după matricea RAID 0 și este înaintea tuturor celorlalte matrice posibile cu opt și șase discuri. RAID 1 După cum am observat deja, o matrice RAID 1, care poate fi construită doar pe două discuri, este imposibil de utilizat pe un astfel de controler. Cu toate acestea, de dragul caracterului complet, prezentăm rezultatele pentru o matrice RAID 1 pe două discuri. Rezultatele testului pentru matricea RAID 1 sunt prezentate în fig. 39 și 40. Orez. 39. Viteză secvenţială de scriere şi citire într-o matrice RAID 1 Orez. 40. Viteză aleatorie de scriere și citire într-o matrice RAID 1 Pentru o matrice RAID 10, precum și pentru toate celelalte matrice luate în considerare, o scădere a vitezei de citire și scriere secvențială este caracteristică pentru anumite dimensiuni de blocuri de date. În scenariul de citire aleatorie, ca și în cazul altor matrice, există o scădere caracteristică a performanței la o dimensiune a blocului de 512 KB. Cu scrieri aleatorii, viteza crește odată cu dimensiunea blocului de date și nu există scăderi de viteză. O matrice RAID 1 poate fi mapată numai la o matrice RAID 0 (deoarece nu sunt posibile alte matrice în cazul a două unități). Trebuie remarcat faptul că o matrice RAID 1 pierde performanța față de o matrice RAID 0 cu două unități în toate scenariile de încărcare, cu excepția citirilor aleatorii. concluzii Impresia de a testa controlerul LSI 3ware SAS 9750-8i în combinație cu unitățile SAS Seagate Cheetah 15K.7 ST3300657SS a fost destul de ambiguă. Pe de o parte, are excelent funcţionalitate, pe de altă parte, scăderile de viteză la anumite dimensiuni ale blocurilor de date sunt alarmante, ceea ce, desigur, afectează performanța matricelor RAID atunci când funcționează într-un mediu real.