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

Časy, keď slušný profesionálny 8-portový radič RAID stál pomerne veľa peňazí, sú preč. V dnešnej dobe sa objavili riešenia pre rozhranie Serial Attached SCSI (SAS), ktoré sú veľmi atraktívne cenovo, funkčne aj výkonovo. Jednou z nich je táto recenzia.

Ovládač LSI MegaRAID SAS 9260-8i

Predtým sme písali o rozhraní SAS druhej generácie s prenosovou rýchlosťou 6 Gb / s a ​​veľmi lacnom 8-portovom radiči LSI SAS 9211-8i HBA určenom na organizáciu úložných systémov vstupnej cenovej hladiny na základe najjednoduchších SAS a Disky SATA RAID. Model LSI MegaRAID SAS 9260-8i bude vyššej triedy - je vybavený výkonnejším procesorom s hardvérovým výpočtom polí úrovní 5, 6, 50 a 60 (technológia ROC - RAID On Chip), ako aj hmatateľným objem (512 MB) vstavanej pamäte SDRAM na efektívne ukladanie údajov do pamäte cache. Tento radič podporuje aj rozhrania SAS a SATA s prenosovou rýchlosťou 6 Gb / s a ​​samotný adaptér je určený pre zbernicu PCI Express x8 verzia 2.0 (5 Gb / s na pruh), čo je teoreticky takmer dosť na to, aby splnilo potreby 8 vysokorýchlostných portov SAS. A to všetko - za maloobchodnú cenu asi 500 dolárov, to znamená iba o pár stoviek drahšie ako rozpočet LSI SAS 9211-8i. Sám výrobca, mimochodom, toto riešenie odkazuje na sériu MegaRAID Value Line, to znamená ekonomické riešenia.

8portový radič SAS LSIMegaRAID SAS9260-8i a jeho procesor SAS2108 s pamäťou DDR2

Doska LSI SAS 9260-8i má nízky profil (tvarový faktor MD2), je vybavená dvoma vnútornými konektormi Mini-SAS 4X (každý z nich umožňuje pripojiť až 4 disky SAS priamo alebo viac prostredníctvom multiplikátorov portov), ​​je určená pre PCI Express x8 2.0 a podporuje RAID úrovne 0, 1, 5, 6, 10, 50 a 60, dynamické funkcie SAS a ďalšie. atď. Radič LSI SAS 9260-8i je možné nainštalovať na rackové servery 1U a 2U (servery strednej a vyššej triedy), ako aj na skrine ATX a Slim-ATX (pre pracovné stanice). Podporu RAID poskytuje hardvér - vstavaný procesor LSI SAS2108 (jadro PowerPC na 800 MHz), doplnený o 512 MB pamäte DDR2 800 MHz s podporou ECC. LSI sľubuje rýchlosť procesora až 2,8 GB / s pri čítaní a 1,8 GB / s pri zápise. Medzi bohatou funkčnosťou adaptéra stojí za zmienku funkcie Online Capacity Expansion (OCE), Online RAID Level Migration (RLM) (rozšírenie objemu a zmena typu polí „za chodu“), šifrovacie služby SafeStore a okamžité zabezpečené mazanie (šifrovanie údajov na diskoch a bezpečné odstraňovanie údajov), podpora diskov SSD (technológia SSD Guard) a ďalšie. atď. Pre tento regulátor je voliteľne k dispozícii batériový modul (s ním by maximálna prevádzková teplota nemala prekročiť +44,5 stupňa Celzia).

Kľúčové špecifikácie ovládača LSI SAS 9260-8i

Rozhranie systému	PCI Express x8 2.0 (5 GT / s), zbernica DMA
Rozhranie disku	SAS-2 6 Gb / s (podporuje SSP, SMP, STP a SATA)
SAS porty	8 (2 x4 konektory Mini-SAS SFF8087 x4), podporuje až 128 jednotiek cez multiplikátorový port
Podpora RAID	úrovne 0, 1, 5, 6, 10, 50, 60
CPU	LSI SAS2108 ROC (PowerPC @ 800 MHz)
Zabudovaná vyrovnávacia pamäť	512 MB ECC DDR2 800 MHz
Spotreba energie, nič viac	24 W (napájanie +3,3 V a +12 V zo slotu PCIe)
Rozsah prevádzkových / skladovacích teplôt	0 ... + 60 ° С / -45 ... + 105 ° С
Formát, rozmery	Nízkoprofilový MD2, 168 x 64,4 mm
Hodnota MTBF	> 2 milióny h
Záruka výrobcu	3 roky

Výrobca identifikoval typické aplikácie LSI MegaRAID SAS 9260-8i nasledovne: rôzne video stanice (video na požiadanie, sledovanie videa, vytváranie a strih videa, lekárske obrázky), vysokovýkonné počítačové a digitálne archívy údajov, rôzne servery (súbor, web, pošta, databázy). Vo všeobecnosti je veľká väčšina úloh riešených v malých a stredných podnikoch.

V bielo-oranžovom boxe s frivolne sa usmievavou zubatou dámskou tvárou na „titule“ (zrejme, aby sa lepšie nalákalo bradatých sysadminov a drsných staviteľov systémov) je doska ovládača, konzoly na jej inštaláciu do ATX, Slim-ATX, atď., dva 4-diskové káble s konektormi Mini-SAS na jednom konci a bežným SATA (bez napájania) na druhom (na pripojenie až 8 jednotiek k radiču), ako aj disk CD s dokumentáciou PDF a ovládačmi pre množstvo verzie Windows, Linux (SuSE a RedHat), Solaris a VMware.

Rozsah dodávky krabicovej verzie ovládača LSI MegaRAID SAS 9260-8i (minikarta hardvérového kľúča MegaRAID Advanced Services je k dispozícii na požiadanie)

Softvérové ​​technológie LSI MegaRAID Advanced Services sú k dispozícii s vyhradeným hardvérovým kľúčom (dodáva sa samostatne) pre radič LSI MegaRAID SAS 9260-8i: MegaRAID Recovery, MegaRAID CacheCade, MegaRAID FastPath, LSI SafeStore Encryption Services (nad rámec tohto článku). Najmä pokiaľ ide o zvýšenie výkonu radu tradičných diskov (HDD) pomocou disku SSD (Solid State Drive) pridaného do systému, bude užitočná technológia MegaRAID CacheCade, pomocou ktorej SSD funguje ako vyrovnávacia pamäť druhej úrovne pre pole HDD (analogické s hybridným riešením pre HDD), v niektorých prípadoch poskytujúca až 50-násobné zvýšenie výkonu diskového subsystému. Zaujímavé je tiež riešenie MegaRAID FastPath, ktoré znižuje latenciu operácií I / O spracovania procesora SAS2108 (vypnutím optimalizácie pre jednotky pevného disku), čo umožňuje urýchliť prevádzku radu niekoľkých polovodičových zariadení. jednotky (SSD) pripojené priamo k portom SAS 9260-8i.

Operácie konfigurácie, nastavenia a údržby radiča a jeho polí sa dajú pohodlnejšie vykonávať v správcovi spoločnosti v prostredí operačného systému (nastavenia v Ponuka BIOS Samotné nastavenie ovládača nie je dostatočne bohaté - k dispozícii sú iba základné funkcie). Najmä v správcovi môžete niekoľkými kliknutiami myši usporiadať akékoľvek pole a nastaviť zásady jeho prevádzky (ukladanie do vyrovnávacej pamäte atď.) - pozri snímky obrazovky.

Ukážkové snímky obrazovky programu Windows Manager na konfiguráciu úrovní RAID 5 (hore) a 1 (dole).

Testovanie

Na zoznámenie sa so základným výkonom LSI MegaRAID SAS 9260-8i (bez hardvérového kľúča MegaRAID Advanced Services a súvisiacich technológií) sme použili päť vysoko výkonných pohonov SAS s rýchlosťou otáčania vretena 15 000 ot / min a podporou SAS. -2 rozhranie (6 Gb / c) - Hitachi Ultrastar 15K600 HUS156030VLS600 s kapacitou 300 GB každý.

Pevný disk Hitachi Ultrastar 15K600 bez horného krytu

To nám umožní otestovať všetky základné úrovne polí - RAID 6, 5, 10, 0 a 1, a to nielen s minimálnym počtom diskov pre každý z nich, ale aj „pre rast“, to znamená pri pridávaní disk do druhého zo 4-kanálových portov SAS čipu ROC. Všimnite si toho, že hrdina tohto článku má zjednodušený analóg-4-portový radič LSI MegaRAID SAS 9260-4i založený na rovnakej základni prvkov. Preto sú naň naše testy 4-diskových polí rovnako aplikovateľné.

Maximálna sekvenčná rýchlosť čítania / zápisu užitočného zaťaženia Hitachi HUS156030VLS600 je asi 200 MB / s (pozri graf). Priemerná doba prístupu na čítanie (špecifikácie) - 5,4 ms. Vstavaná vyrovnávacia pamäť je 64 MB.

Sekvenčný graf rýchlosti čítania / zápisu Hitachi Ultrastar 15K600 HUS156030VLS600

Testovací systém bol založený na procesore Intel Xeon 3120, základnej doske s čipovou sadou Intel P45 a 2 GB pamäte DDR2-800. Radič SAS bol nainštalovaný do slotu PCI Express x16 v2.0. Testy boli vykonané pod operačnými systémami Windows XP SP3 Professional a Windows 7 Ultimate SP1 x86 (čisté americké verzie), pretože ich serverové náprotivky (Windows 2003 a 2008 v uvedenom poradí) neumožňujú niektoré z benchmarkov a skriptov, ktoré sme používali na prácu. . Použité testy boli AIDA64, ATTO Disk Benchmark 2.46, Intel IOmeter 2006, Intel NAS Performance Toolkit 1.7.1, C'T H2BenchW 4.13 / 4.16, HD Tach RW 3.0.4.0 a pre Futuremark PCMark Vantage a PCMark05. Testy sa vykonali na nepridelených zväzkoch (IOmeter, H2BenchW, AIDA64) aj naformátovaných oddieloch. V druhom prípade (pre NASPT a PCMark) boli výsledky prijaté pre fyzický začiatok poľa a pre jeho stred (objemy polí s maximálnou dostupnou kapacitou boli rozdelené do dvoch rovnakých logických oddielov). To nám umožňuje adekvátnejšie posúdiť výkonnosť riešení, pretože najrýchlejšie počiatočné sekcie zväzkov, v ktorých väčšina prehliadačov vykonáva benchmarky súborov, často neodrážajú situáciu na zvyšku disku, ktorý je možné tiež veľmi využiť. aktívne v skutočnej práci.

Všetky testy boli vykonané päťkrát a výsledky boli spriemerované. Našu aktualizovanú metodiku hodnotenia profesionálnych riešení diskov budeme podrobnejšie zvažovať v samostatnom článku.

Zostáva dodať, že pri tomto testovaní sme použili firmvér ovládača verzie 12.12.0-0036 a ovládače verziu 4.32.0.32. Ukladanie do pamäte cache pre zápis a čítanie bolo povolené pre všetky polia a disky. Možno, že používanie modernejšieho firmvéru a ovládačov nás zachránilo pred zvláštnosťami zaznamenanými vo výsledkoch prvých testov rovnakého ovládača. V našom prípade neboli zaznamenané žiadne podobné incidenty. V našom balíku však tiež nepoužívame skript FC-Test 1.0, ktorý je veľmi pochybný z hľadiska spoľahlivosti výsledkov (ktoré v určitých prípadoch tí istí kolegovia „radi nazývajú zmätok, kolísanie a nepredvídateľnosť“), pretože sme si opakovane všimli jeho nejednotnosť v niektorých vzoroch súborov (najmä v súboroch mnohých malých, menej ako 100 kB súborov).

Nasledujúce diagramy zobrazujú výsledky pre 8 konfigurácií polí:

1. RAID 0 z 5 diskov;
2. RAID 0 zo 4 diskov;
3. RAID 5 z 5 diskov;
4. 4-disk RAID 5;
5. RAID 6 z 5 diskov;
6. RAID 6 zo 4 diskov;
7. RAID 1 zo 4 diskov;
8. RAID 1 z 2 diskov.

LSI evidentne chápe pole RAID 1 so štyrmi diskami (pozri snímku vyššie) ako pole typu pás + zrkadlo, zvyčajne označované ako RAID 10 (potvrdzujú to aj výsledky testov).

Výsledky testu

Aby sme webovú stránku recenzie nepreťažili nespočetným súborom diagramov, niekedy neinformatívnych a únavných (za čo môžu často niektorí „besní kolegovia“ :)), zhrnuli sme podrobné výsledky niektorých testov v r. stôl... Tí, ktorí chcú analyzovať jemnosť výsledkov, ktoré sme získali (napríklad zistiť správanie osôb zapojených do najdôležitejších úloh pre seba), to môžu urobiť sami. Zameriame sa na najdôležitejšie a kľúčové výsledky testov, ako aj na priemerné ukazovatele.

Poďme sa najskôr pozrieť na výsledky „čisto fyzických“ testov.

Priemerný čas náhodného prístupu k údajom pri čítaní na jednom disku Hitachi Ultrastar 15K600 HUS156030VLS600 je 5,5 ms. Keď sú však usporiadané do polí, tento indikátor sa mierne zmení: pri „zrkadlených“ poliach sa znižuje (kvôli efektívnemu ukladaniu do pamäte cache v radiči LSI SAS9260) a zvyšuje sa pre všetky ostatné. Najväčší nárast (asi 6%) je pozorovaný pre polia úrovne 6, pretože radič musí súčasne pristupovať k najväčšiemu počtu diskov (tri pre RAID 6, dva pre RAID 5 a jeden pre RAID 0, pretože adresa v tomto teste sa vyskytuje v blokoch iba 512 bajtov, čo je výrazne menej ako veľkosť blokov vkladania polí).

Oveľa zaujímavejšia je situácia s náhodným prístupom k poliam počas zápisu (v blokoch 512 bajtov). Pre jeden disk je tento parameter asi 2,9 ms (bez ukladania do vyrovnávacej pamäte v hostiteľskom radiči), avšak v poliach na radiči LSI SAS9260 pozorujeme výrazný pokles tohto obrázku v dôsledku dobrého ukladania do pamäte cache 512 MB SDRAM vyrovnávacia pamäť ovládača. Je zaujímavé, že najdramatickejší efekt je dosiahnutý pre polia RAID 0 (čas prístupu k náhodnému zápisu klesá takmer o rád v porovnaní s jedným diskom)! To by nepochybne malo mať priaznivý vplyv na výkon týchto polí v mnohých úlohách servera. Súčasne ani na poliach s výpočtami XOR (to znamená vysoké zaťaženie procesora SAS2108) nevedie prístup k náhodnému zápisu k zjavnému spomaleniu výkonu - opäť vďaka výkonnej vyrovnávacej pamäti radiča. Je prirodzené, že RAID 6 je tu o niečo pomalší ako RAID 5, ale rozdiel medzi nimi je v skutočnosti zanedbateľný. V tomto teste ma trochu prekvapilo správanie sa jedného „zrkadla“, ktoré ukázalo najpomalší náhodný prístup pri zápise (možno je to „vlastnosť“ mikrokódu tohto ovládača).

Grafy lineárneho (sekvenčného) čítania a zápisu (vo veľkých blokoch) pre všetky polia nemajú žiadne zvláštnosti (pre čítanie a zápis sú takmer identické za predpokladu, že je povolené ukladanie do vyrovnávacej pamäte pre zápis radiča) a všetky sa menia podľa počtu disky zúčastňujúce sa súbežne na „užitočnom“ procese. To znamená, že pri diskoch RAID 0 s piatimi diskami sa rýchlosť „zdvojnásobí“ v porovnaní s jedným diskom (dosiahne 1 GB / s!), Pri päťdiskovom RAID 5 sa „štvornásobí“, pri RAID 6 sa „strojnásobí“ (samozrejme trojnásobne :)), pre RAID 1 zo štyroch diskov sa zdvojnásobí (žiadny problém! :)), a pre jednoduché zrkadlo duplikuje grafy jedného disku. Tento vzorec je jasne viditeľný najmä z hľadiska maximálnej rýchlosti čítania a zápisu skutočne veľkých (256 MB) súborov vo veľkých blokoch (od 256 KB do 2 MB), ktoré ilustrujeme pomocou diagramu ATTO Disk Benchmark Test 2,46 (výsledky tohto testu pre Windows 7 a XP sú takmer totožné).

Tu z celkového obrazu neočakávane vypadol iba prípad čítania súborov na poli 5 diskov RAID 6 (výsledky boli mnohokrát skontrolované). Avšak pre čítanie v blokoch 64 KB rýchlosť dané pole získa pridelených 600 MB / s. Odpísajme teda túto skutočnosť ako „funkciu“ aktuálneho firmvéru. Všimnite si tiež, že pri zápise skutočných súborov je rýchlosť o niečo vyššia v dôsledku ukladania do vyrovnávacej pamäte vo veľkej vyrovnávacej pamäti regulátora a rozdiel oproti čítaniu je tým výraznejší, čím nižšia je skutočná lineárna rýchlosť poľa.

Pokiaľ ide o rýchlosť rozhrania, zvyčajne meranú z hľadiska zápisu a čítania vyrovnávacej pamäte (viacnásobné volanie na rovnakú adresu zväzku disku), tu sme nútení konštatovať, že sa ukázalo byť rovnaké pre takmer všetky polia kvôli zahrnutiu vyrovnávacia pamäť radiča pre tieto polia (pozri tabuľku). Rýchlosti záznamu pre všetkých účastníkov nášho testu boli teda približne 2430 MB / s. Všimni si Zbernica PCI Express x8 2.0 teoreticky dáva rýchlosť 40 Gb / s alebo 5 GB / s, podľa užitočných údajov je však teoretický limit nižší - 4 GB / s, čo znamená, že v našom prípade ovládač skutočne fungoval podľa verzie 2.0 zbernice PCIe. Nami nameraných 2,4 GB / s je teda evidentne skutočnou šírkou pásma vnútornej pamäte radiča (pamäť DDR2-800 s 32-bitovou dátovou zbernicou, ako je zrejmé z konfigurácie čipov ECC na doske, teoreticky poskytuje až 3,2 GB / s). Pri čítaní polí nie je ukladanie do vyrovnávacej pamäte také „komplexné“ ako pri zápise, preto je rýchlosť „rozhrania“ meraná v obslužných programoch spravidla nižšia ako rýchlosť čítania vyrovnávacej pamäte radiča (typicky 2,1 GB / s pre polia úrovní 5 a 6), a v niektorých prípadoch „klesne“ na rýchlosť čítania samotného vyrovnávacej pamäte pevné disky(asi 400 MB / s pre jeden pevný disk, viď graf vyššie) vynásobený počtom „sekvenčných“ diskov v poli (to sú len prípady RAID 0 a 1 z našich výsledkov).

S „fyzikou“, na ktorú sme v prvej aproximácii prišli, je načase prejsť na „texty piesní“, teda na testy „skutočných“ detských aplikácií. Mimochodom, bude zaujímavé zistiť, či sa výkon polí líši pri vykonávaní zložitých používateľských úloh rovnako lineárne ako pri čítaní a zápise veľkých súborov (pozri diagram testu ATTO hneď vyššie). Dúfam, že zvedavý čitateľ už dokázal predpovedať odpoveď na túto otázku.

Ako „šalát“ k našej „lyrickej“ časti jedla budeme podávať testy diskov na ploche z balíkov PCMark Vantage a PCMark05 (pre Windows 7 a XP), ako aj podobný „stopový“ test aplikácií od balík H2BenchW 4.13 od renomovaného nemeckého časopisu C'T. Áno, tieto benchmarky boli pôvodne navrhnuté na hodnotenie pevných diskov v stolných počítačoch a lacných pracovných staniciach. Napodobňujú vykonávanie bežných úloh pokročilého osobného počítača na diskoch - práca s videom, zvukom, „photoshopu“, antivírusom, hrami, odkladacím súborom, inštalácia aplikácií, kopírovanie a zápis súborov atď. Preto by ich výsledky nemali byť brané v kontexte tohto článku. ako konečná pravda - koniec koncov, ostatné úlohy sa často vykonávajú na viacdiskových poliach. Napriek tomu, vzhľadom na skutočnosť, že výrobca sám umiestňuje tento radič RAID, vrátane relatívne lacných riešení, táto trieda testovacích úloh je celkom schopná charakterizovať určitý podiel aplikácií, ktoré sa v skutočnosti budú vykonávať na takýchto poliach (rovnaká práca s video, profesionálne spracovanie grafiky, výmena aplikácií náročných na OS a zdroje, kopírovanie súborov, antivírusový program atď.). Preto by sme nemali podceňovať dôležitosť týchto troch komplexných referenčných hodnôt v našom celkovom balíku.

V populárnom PCMark Vantage v priemere (pozri diagram) pozorujeme veľmi pozoruhodnú skutočnosť - výkon tohto viacdiskového riešenia je takmer nezávislý od typu použitého poľa! Mimochodom, v určitých medziach tento záver platí aj pre všetky jednotlivé testovacie kanály (typy úloh) zahrnuté v balíkoch PCMark Vantage a PCMark05 (podrobnosti nájdete v tabuľke). To môže znamenať buď to, že algoritmy firmvéru radiča (s vyrovnávacou pamäťou a diskami) takmer neberú do úvahy špecifiká prevádzky aplikácií tohto typu, alebo skutočnosť, že väčšina týchto úloh sa vykonáva v pamäti cache samotný ovládač (a s najväčšou pravdepodobnosťou pozorujeme kombináciu týchto dvoch faktorov). Avšak v druhom prípade (to znamená, že sa vo veľkej miere vykonávajú stopy vo vyrovnávacej pamäti radiča RAID), priemerný výkon riešení nie je taký vysoký - porovnajte tieto údaje s výsledkami testov niektorých „ desktop "(" čipová sada ") 4-diskové polia RAID 0 a 5 a lacné samostatné disky SSD na zbernici SATA 3Gb / s (pozri prehľad). V porovnaní s jednoduchým „čipsetom“ 4-diskovým RAID 0 (a na dvakrát pomalších pevných diskoch, než aké tu používa Hitachi Ultrastar 15K600) sú polia na LSI SAS9260 menej ako dvakrát rýchlejšie v testoch PCMark, potom relatívne ani ten najrýchlejší rozpočet „Jediný SSD, ktorý všetci určite stratia! Výsledky diskového testu PCMark05 poskytujú podobný obrázok (pozri tabuľku; nemá zmysel pre nich kresliť samostatný diagram).

Podobný obrázok (s určitými výhradami) pre polia na LSI SAS9260 je možné pozorovať aj v inom benchmarku aplikácie „track“ - C'T H2BenchW 4.13. Tu iba dve z najpomalších (z hľadiska štruktúry) polí (RAID 6 zo 4 diskov a jednoduché „zrkadlo“) citeľne zaostávajú za všetkými ostatnými poľami, ktorých výkon očividne dosahuje „dostatočnú“ úroveň, keď nie dlhšie spočíva na diskovom subsystéme a v účinnosti procesora SAS2108 s vyrovnávacou pamäťou radiča s týmito komplexnými sekvenciami hovorov. A v tejto súvislosti nás môže potešiť fakt, že výkon polí založených na LSI SAS9260 v úlohách tejto triedy je takmer nezávislý od typu použitého poľa (RAID 0, 5, 6 alebo 10), čo umožňuje použiť viac spoľahlivé riešenia bez obetovania konečného výkonu.

Avšak „Maslenitsa nie je všetko pre mačku“ - ak zmeníme testy a skontrolujeme fungovanie polí so skutočnými súbormi v systéme súborov NTFS, obraz sa radikálne zmení. Takže v teste Intel NASPT 1.7, mnohé z „prednastavených“ scenárov, ktoré celkom priamo súvisia s úlohami typickými pre počítače vybavené ovládačom LSI MegaRAID SAS9260-8i, je usporiadanie poľa podobné tomu, ktoré sme pozorovali v programe ATTO test pri čítaní a zápise.veľké súbory - výkon rastie úmerne s tým, ako rastie "lineárna" rýchlosť polí.

V tomto diagrame uvádzame priemer všetkých testov a vzorov NASPT, pričom v tabuľke vidíte podrobné výsledky. Dovoľte mi zdôrazniť, že NASPT sme spustili pod systémom Windows XP (to bežne robí mnoho prehliadačov) a pod systémom Windows 7 (ktorý sa vzhľadom na určité zvláštnosti tohto testu robí menej často). Faktom je, že Seven (a jeho „veľký brat“ Windows 2008 Server) používa pri práci so súbormi agresívnejšie algoritmy natívnej vyrovnávacej pamäte ako XP. Okrem toho sa kopírovanie veľkých súborov v „sedmičke“ vyskytuje hlavne v blokoch 1 MB (XP spravidla funguje v blokoch 64 kB). To vedie k tomu, že výsledky „súborového“ testu Intel NASPT sa výrazne líšia v systéme Windows XP a Windows 7 - v druhom sú oveľa vyššie, niekedy viac ako dvakrát! Mimochodom, porovnávali sme výsledky NASPT (a ďalších testov našej sady) v systéme Windows 7 s 1 GB a 2 GB nainštalovanej systémovej pamäte (existujú informácie, že s veľkým množstvom systémovej pamäte sa ukladanie do pamäte cache operácií na disku v systéme Windows 7 zvyšuje a výsledky NASPT sú ešte vyššie), ale v chybe merania sme nenašli žiadny rozdiel.

Spory o tom, ktorý OS (z hľadiska politík ukladania do vyrovnávacej pamäte atď.) Je „lepšie“ testovať disky a radiče RAID, nechávame na diskusné vlákno tohto článku. Sme presvedčení, že testovanie pohonov a riešení na nich založených by malo byť v podmienkach čo najbližších skutočným situáciám ich prevádzky. Preto podľa nás majú výsledky, ktoré sme získali pre oba OS, rovnakú hodnotu.

Ale späť k grafu priemerných výkonov NASPT. Ako vidíte, rozdiel medzi najrýchlejšími a najpomalšími z polí, ktoré sme tu testovali, je v priemere o niečo menej ako trikrát. Toto, samozrejme, nie je päťnásobná medzera, ako pri čítaní a zápise veľkých súborov, ale je to tiež celkom citeľné. Polia sú v skutočnosti umiestnené v pomere k ich lineárnej rýchlosti, a to je dobrá správa: to znamená, že procesor LSI SAS2108 je dostatočne rýchly na spracovanie údajov, takmer bez vytvárania prekážok, keď polia úrovní 5 a 6 aktívne fungujú.

V záujme spravodlivosti je potrebné poznamenať, že v NASPT existujú vzorce (2 z 12), v ktorých je pozorovaný rovnaký obraz ako v programe PCMark s programom H2BenchW, konkrétne že výkon všetkých testovaných polí je prakticky rovnaký! Ide o produktivitu balíka Office a kopírovanie na server NAS (pozri tabuľku). To je obzvlášť zrejmé v systéme Windows 7, aj keď tendencia „konvergencie“ je v systéme Windows XP zrejmá (v porovnaní s inými vzormi). V PCMark s H2BenchW však existujú vzorce, kde výkon polí rastie úmerne k ich lineárnej rýchlosti. Všetko teda nie je také jednoduché a jednoznačné, ako by sa niektorým mohlo páčiť.

Najprv som chcel prediskutovať diagram s celkovým výkonom polí, spriemerovaným zo všetkých testov aplikácií (PCMark + H2BenchW + NASPT + ATTO), teda z tohto:

Nie je tu však nič zvláštne na diskusiu: vidíme, že správanie sa polí na radiči LSI SAS9260 v testoch, ktoré napodobňujú činnosť určitých aplikácií, sa môže radikálne líšiť v závislosti od použitých scenárov. Preto je lepšie vyvodiť závery o výhodách konkrétnej konfigurácie na základe toho, aké úlohy budete súčasne vykonávať. A v tomto môžeme citeľne pomôcť ďalšiemu odbornému testu - syntetické vzory pre IOmeter, napodobňujúce jedno alebo iné zaťaženie systému ukladania údajov.

Testy v IOmetri

V tomto prípade preskočíme diskusiu o mnohých vzoroch, ktoré starostlivo merajú rýchlosť práce v závislosti od veľkosti prístupového bloku, percenta operácií zápisu, percenta náhodných prístupov atď. V skutočnosti je to čistá syntetika , čo dáva málo užitočného praktické informácie a sú zaujímavé skôr čisto teoreticky. Koniec koncov, hlavné praktické body týkajúce sa „fyziky“ sme už objasnili vyššie. Pre nás je dôležitejšie zamerať sa na vzorce, ktoré napodobňujú skutočnú prácu - servery rôznych typov, ako aj operácie so súbormi.

Na emuláciu serverov, ako sú File Server, Web Server a DataBase (databázový server), sme použili známe vzory s rovnakým názvom, ktoré v tom čase navrhovali spoločnosti Intel a StorageReview.com. Vo všetkých prípadoch sme testovali polia s hĺbkou príkazového frontu (QD) od 1 do 256 s krokom 2.

Vo vzore „Databáza“, ktorý používa náhodný prístup na disk v blokoch 8 KB v rámci celého objemu poľa, je možné pozorovať významnú výhodu polí bez kontroly parity (tj. RAID 0 a 1) pomocou príkazu. front 4 a vyššie, pričom všetky polia s paritou (RAID 5 a 6) vykazujú veľmi podobný výkon (napriek dvojnásobnému rozdielu medzi nimi v rýchlosti lineárneho prístupu). Situáciu je možné ľahko vysvetliť: všetky polia kontrolované paritou vykazovali v testoch podobné hodnoty priemerného náhodného prístupového času (pozri diagram vyššie) a práve tento parameter určuje výkon v tomto teste. Je zaujímavé, že výkon všetkých polí rastie takmer lineárne so zvyšujúcou sa hĺbkou frontu príkazov až na 128 a iba pri QD = 256 je v niektorých prípadoch vidieť náznak sýtosti. Maximálny výkon polí s paritou pri QD = 256 bol asi 1 100 IOps (operácií za sekundu), to znamená, že procesor LSI SAS2108 strávi menej ako 1 ms na spracovanie jedného údaja v 8 KB (asi 10 miliónov jednobajtových XOR operácie za sekundu pre RAID 6; procesor samozrejme súčasne vykonáva ďalšie úlohy pre vstup a výstup údajov a prácu s vyrovnávacou pamäťou).

V vzore súborového servera, ktorý používa bloky rôznych veľkostí na prístupy k náhodnému čítaniu a zápisu do poľa v rámci celej svojej veľkosti, pozorujeme obrázok podobný DataBase s rozdielom, že tu pochádzajú päťdiskové polia s paritou (RAID 5 a 6) sú výrazne obídené v rýchlosti. Ich 4-diskové náprotivky a vykazujú takmer identický výkon (asi 1 200 IOps pri QD = 256)! Zdá sa, že pridanie piateho disku k druhému z dvoch 4-kanálových portov SAS radiča nejakým spôsobom optimalizuje výpočtové zaťaženie procesora (kvôli operáciám I / O?). Možno stojí za to porovnať rýchlosť 4-diskových polí, keď sú jednotky pripojené v pároch k rôznym konektorom Mini-SAS ovládača, aby sa určila optimálna konfigurácia usporiadania polí na LSI SAS9260, ale toto je už úloha pre ďalší článok.

V modeli webového servera, v ktorom podľa jeho tvorcov neexistujú žiadne operácie zápisu na disk (a teda výpočet funkcií XOR na zápis) ako triedy, je obrázok ešte zaujímavejší. Faktom je, že všetky tri päťdiskové polia z našej sady (RAID 0, 5 a 6) tu vykazujú rovnaký výkon, napriek citeľnému rozdielu medzi nimi z hľadiska lineárnej rýchlosti čítania a výpočtov parity! Mimochodom, tieto tri rovnaké polia, ale zo 4 diskov, sú si navzájom tiež navzájom veľmi rýchle! A z obrázku vypadne iba RAID 1 (a 10). Prečo sa to deje, je ťažké posúdiť. Radič má možno veľmi účinné algoritmy na výber „dobrých diskov“ (to znamená algoritmy z piatich alebo štyroch diskov, z ktorých sú potrebné údaje na prvom mieste), čo v prípade polí RAID 5 a 6 zvyšuje pravdepodobnosť skoršieho príchodu údajov z taniere, pripravujúce procesor vopred na potrebné výpočty (pamätajte na hlboký front príkazov a veľkú vyrovnávaciu pamäť DDR2-800). Výsledkom je, že to môže kompenzovať latenciu spojenú s výpočtami XOR a vyrovnať ich v „šanciach“ pomocou „jednoduchého“ RAID 0. V každom prípade možno ovládač LSI SAS9260 pochváliť iba za extrémne vysoké výsledky (asi 1 700 IOps pre 5-diskové polia s QD = 256) vo vzore webového servera pre polia s paritou. Bohužiaľ, veľmi nízky výkon dvojdiskového zrkadla vo všetkých týchto serverových vzoroch sa stal muškou.

Vzorec webového servera odráža náš vlastný vzor, ​​ktorý emuluje náhodné čítanie malých (64 kB) súborov v celom poli poľa.

Výsledky boli opäť zlúčené do skupín-všetky 5-diskové polia sú si navzájom rýchlostne identické a vedú v našich „pretekoch“, 4-diskové RAID 0, 5 a 6 sa od seba tiež nerozlišujú vo výkone a iba „zrkadlá“ vypadávajú z celkovej hmotnosti (mimochodom, „zrkadlo“ na 4 diskoch, to znamená, že RAID 10 je rýchlejší ako všetky ostatné 4-diskové polia-zrejme kvôli rovnakému algoritmu „výberu úspešný disk “). Zdôrazňujeme, že tieto zákonitosti sú platné iba pre veľkú hĺbku príkazového frontu, pričom pri malom fronte (QD = 1-2) môžu byť situácia a vedúci úplne odlišní.

Všetko sa zmení, keď servery pracujú s veľkými súbormi. V podmienkach moderného „ťažkého“ obsahu a nového „optimalizovaného“ OS Typ Windows 7, 2008 Server atď. práca so súbormi megabajtov a dátovými blokmi 1 MB je stále dôležitejšia. V tejto situácii sa náš nový vzor, ​​ktorý emuluje náhodné čítanie súborov s veľkosťou 1 MB na celom disku (podrobnosti o nových vzoroch budú popísané v samostatnom článku o metodike), ukazuje ako veľmi užitočný na úplnejšie posúdenie potenciálu servera. ovládača LSI SAS9260.

Ako vidíte, „zrkadlo“ so 4 diskami tu nenecháva nikoho nádeje na vedenie, pretože jasne dominuje v každom rade príkazov. Jeho výkon tiež spočiatku rastie lineárne so zvyšujúcou sa hĺbkou frontu príkazov, ale pri QD = 16 pre RAID 1 dosahuje saturáciu (rýchlosť je asi 200 MB / s). Mierne „neskôr“ (pri QD = 32) dochádza v tomto teste k saturácii polí v poliach, z ktorých „RAID 0“ musí obsahovať „striebro“ a „bronz“ a polia s paritou sú outsideri, pričom strácajú ešte pred žiarením RAID 1 z dvoch diskov, ktorý sa ukazuje byť prekvapivo dobrý. To nás privádza k záveru, že aj pri čítaní je výpočtová záťaž XOR na procesor LSI SAS2108 pri práci s veľkými súbormi a blokmi (umiestnenými náhodne) preň veľmi zaťažujúca a pre RAID 6, kde sa v skutočnosti zdvojnásobuje, je niekedy dokonca prehnané - výkon riešení sotva prekročí 100 MB / s, to znamená 6 - 8 -krát nižší ako pri lineárnom čítaní! Redundantný RAID 10 je tu jednoznačne výnosnejší.

Pri náhodnom zaznamenávaní malých súborov sa obrázok opäť nápadne líši od tých, ktoré sme videli predtým.

Faktom je, že tu výkon polí prakticky nezávisí od hĺbky príkazového frontu (samozrejme to ovplyvňuje veľká vyrovnávacia pamäť radiča LSI SAS9260 a pomerne veľké vyrovnávacie pamäte samotných pevných diskov), ale radikálne sa mení s typom z radu! Bezpodmieneční lídri sú tu „nenároční“ na procesor RAID 0 a „bronzoví“ s viac ako dvojnásobnou stratou na vedúceho-v poli RAID 10. Všetky polia s paritou tvorili veľmi blízku jednu skupinu so zrkadlením dvoch diskov (podrobnosti o nich sú uvedené v samostatnom diagrame pod hlavným), pričom trikrát prehral s vedúcimi. Áno, toto je určite veľká záťaž na procesor radiča. Úprimne povedané, od SAS2108 som také „zlyhanie“ nečakal. Niekedy dokonca aj softvérový RAID 5 založený na „čipsetovom“ radiči SATA (s ukladaním do vyrovnávacej pamäte pomocou systému Windows a výpočtom pomocou centrálneho procesora v počítači) dokáže pracovať rýchlejšie ... graf priemerného času prístupu na zápis na začiatku sekcie s výsledkami.

Prechod na náhodné zapisovanie veľkých súborov s veľkosťou 1 MB vedie k zvýšeniu ukazovateľov absolútnej rýchlosti (pre RAID 0 - takmer k hodnotám pre náhodné čítanie takýchto súborov, tj. 180 - 190 MB / s), ale celkový obraz zostáva takmer nezmenený - polia s paritou mnohokrát pomalšie ako RAID 0.

Kuriózny obrázok pre RAID 10 - jeho výkon klesá s rastúcou hĺbkou príkazového frontu, aj keď nie veľmi. U ostatných polí taký účinok neexistuje. Dvojdiskové „zrkadlo“ tu opäť vyzerá skromne.

Teraz sa pozrime na vzorce, v ktorých sa súbory v rovnakom množstve čítajú a zapisujú na disk. Také zaťaženie je typické najmä pre niektoré video servery alebo počas aktívneho kopírovania / duplikácie / zálohovania súborov v rámci toho istého poľa, ako aj v prípade defragmentácie.

Najprv - súbory s veľkosťou 64 kB náhodne v celom poli.

Tu je určitá podobnosť s výsledkami vzoru DataBase zrejmá, aj keď absolútne rýchlosti polí sú trikrát vyššie a dokonca aj pri QD = 256 je už určitá saturácia výkonu badateľná. Vyššie (v porovnaní so vzorom DataBase) percento operácií zápisu v tomto prípade vedie k tomu, že polia s paritou a dvojdiskovým „zrkadlom“ sa stanú zrejmými outsidermi, výrazne nižšími rýchlosťami ako polia RAID 0 a 10.

Pri prepnutí na súbory s veľkosťou 1 MB je tento vzorec spravidla zachovaný, aj keď sú absolútne trojnásobné rýchlosti a RAID 10 je rovnako rýchly ako pás so 4 diskami, čo je dobrá správa.

Posledným vzorom v tomto článku bude prípad sekvenčného (na rozdiel od náhodného) čítania a zápisu veľkých súborov.

A tu sa už mnohým poliam podarí pretaktovať na veľmi slušné rýchlosti v oblasti 300 MB / s. A hoci viac ako dvojnásobná medzera medzi vedúcim (RAID 0) a outsiderom (dvojdiskový RAID 1) zostáva (všimnite si, že pri lineárnom čítaní ALEBO zápise je táto medzera päťnásobná!) Nemusí byť povzbudzujúce. Súdiac podľa zoznamu aplikácií tohto radiča, ktorý poskytuje samotný LSI (pozri začiatok článku), mnoho cieľových úloh bude používať túto konkrétnu povahu prístupu k poliam. A to rozhodne stojí za zváženie.

Na záver uvediem konečný diagram, v ktorom sú indikátory všetkých vyššie uvedených testovacích vzorov IOmetra spriemerované (geometricky cez všetky vzory a príkazové fronty, bez váh). Je zaujímavé, že ak sa priemerovanie týchto výsledkov v rámci každého vzoru vykonáva aritmeticky s hmotnostnými koeficientmi 0,8, 0,6, 0,4 a 0,2 pre príkazové fronty 32, 64, 128 a 256 (čo podmienene zohľadňuje pokles podiel operácií s vysokou hĺbkou príkazového frontu na celkovej prevádzke diskov), potom konečný (pre všetky vzory) normalizovaný index výkonu poľa do 1% sa zhoduje s geometrickým priemerom.

Priemerná „teplota v nemocnici“ v našich vzoroch pre test IOmeter ukazuje, že od „fyziky s matematikou“ sa nedá uniknúť - RAID 0 a 10 sú rozhodne na čele. V prípade polí s paritou zázraky urobili to sa nestane - aj keď v niektorých prípadoch procesor LSI SAS2108, slušný výkon vo všeobecnosti nemôže „vydržať“ také polia na úroveň jednoduchého „pruhu“. Zároveň je zaujímavé, že konfigurácie s 5 diskami sa v porovnaní so 4-diskovými výrazne zvyšujú. Najmä 5-diskový RAID 6 je rozhodne rýchlejší ako 4-diskový RAID 5, aj keď z hľadiska „fyziky“ (čas ľubovoľného prístupu a rýchlosť lineárneho prístupu) sú prakticky totožné. Sklamaním bolo aj dvojdiskové „zrkadlo“ (v priemere je ekvivalentom 4-diskového RAID 6, aj keď pre zrkadlo nie sú potrebné dva výpočty XOR pre každý bit údajov). Jednoduché „zrkadlo“ však zjavne nie je cieľovým poľom pre dostatočne výkonný 8-portový radič SAS s veľkou vyrovnávacou pamäťou a výkonným integrovaným procesorom. :)

Informácie o cene

8-portový SAS radič LAS MegaRAID SAS 9260-8i s kompletným balíkom stojí okolo 500 dolárov, čo možno považovať za celkom atraktívne. Jeho zjednodušený 4-portový náprotivok je ešte lacnejší. Presnejšia aktuálna priemerná maloobchodná cena zariadenia v Moskve, relevantná v čase čítania tohto článku:

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

Záver

Ak zhrnieme vyššie uvedené, môžeme dospieť k záveru, že sa neodvážime dať jednotné odporúčania „pre každého“ o 8-portovom ovládači LSI MegaRAID SAS9260-8i. Každý by mal sám vyvodiť závery o potrebe používať ho a nakonfigurovať s ním určité polia - striktne na základe triedy úloh, ktoré sa majú spustiť súčasne. Faktom je, že v niektorých prípadoch (pri niektorých úlohách) je tento lacný „megamonster“ schopný predvádzať vynikajúci výkon aj na poliach s dvojitou paritou (RAID 6 a 60), ale v iných situáciách rýchlosť jeho RAID 5 a 6 očividne opúšťa veľa želania .... A jedinou záchranou (takmer univerzálnou) bude pole RAID 10, ktoré je možné organizovať s takmer rovnakým úspechom aj na lacnejších radičoch. Často je to však vďaka procesoru a vyrovnávacej pamäti SAS9260-8i, že pole RAID 10 sa tu správa nie pomalšie ako pruh z rovnakého počtu diskov, pričom je zaistená vysoká spoľahlivosť riešenia. Čomu sa však pri modeli SAS9260-8i rozhodne treba vyhnúť, je dvojdisková DSLR a 4-disková RAID 6 a 5-to sú evidentne suboptimálne konfigurácie pre tento ovládač.

Vďaka Hitachi Global Storage Technologies
pre pevné disky určené na testovanie.

nezahŕňa.

Vysokovýkonný hardvérový radič RAID 660 Gb / s 9260-8i s 8 internými portami (2 konektory SFF8087) a 512 MB vstavanej pamäte, podporuje až 128 jednotiek SAS a SATA s technológiou RAID-on-Chip.

Vysoko výkonná produktová rada MegaRAID SATA + SAS 9260 ponúka rýchlosť prenosu dát až 2880 MB / s pri čítaní, 1 850 MB / s pri zápise a 147 000 IOPS s náhodným prístupom na podporu aj tých najnáročnejších aplikácií, akými sú databázy a spracovanie videa.

Tieto produkty umožňujú média s rýchlosťou 3 Gb / s a ​​6 Gb / s s podporou vnútorné pripojenie disky SATA aj SAS.

Interné pripojenie jednotiek SATA alebo SAS servera. Umožňuje pracovať so 128 zariadeniami pomocou expandérov SAS. Technológia LSI RAID-on-Chip (ROC) a primárne rozhranie PCI Express pre aplikácie s veľkou šírkou pásma.

Voliteľná záložná batéria, ktorá zabráni strate údajov v prípade zlyhania servera.

Podporuje ďalší softvér CacheCade, FastPath a Recovery / Snapshots.

Kľúčové vlastnosti

• Maximálna dostupná úroveň výkonu: režim čítania: 2,875 MB / s, režim zápisu: 1,850 MB / s
• PCI Express 2.0 poskytuje rýchlejšie prenosové rýchlosti pre aplikácie s veľkou šírkou pásma
• Maximálna flexibilita s podporou jednotiek SATA a SAS 3Gb / s a ​​6Gb / s
• Technológia SafeStore Encryption poskytuje silnejšiu ochranu údajov
• Nízkoprofilový dizajn MD2 vhodný pre kompaktné architektúry 1U a 2U

technické údaje

Parameter	Popis
CPU	LSISAS2108 RAID-on-Chip (ROC) 800 MHz PowerPC®
Výkon	Až 6 Gbps na port
Rozhrania	Osem interných portov SATA + SAS Dve interné rozhrania SFF-8087
Pamäť	Vyrovnávacia pamäť - 512 MB DDRII (800 MHz)
Počet podporovaných zariadení	až 32 diskových jednotiek SATA a / alebo SAS
Podporované úrovne RAID	RAID - úroveň 0, 1, 5 a 6 Rozšírený RAID 10, 50 a 60
Rozhranie hostiteľského ovládača	X8 PCI Express v2.0
Form Factor	Nízkoprofilový formát MD2 (167,64 mm x 64,42 mm)
Funkčnosť	Núdzové napájanie (voliteľné, priame pripojenie) Automatické obnovenie po aktualizácii Automatické obnovenie po obnovení Rozšírenie online kapacity (OCE) Online migrácia na úrovni RAID (RLM) Systém šifrovania údajov SafeStore Funkcia okamžitého vymazania údajov Podpora SSD s technológiou SSD Guard ™ Globálne a vyhradené zálohy, núdzové horúce zálohy s obnovou dát Automatické obnovenie Štrukturálna integrita pre horúci pohotovostný režim SATA núdzová náhradná batéria pre polia SAS Štruktúra viackanálovej podpory pre jeden ovládač (failover) Rozloženie záťaže Komplexný softvér na správu RAID

Vážení zákazníci.
Upozorňujeme, že referenčné informácie o tovare zverejnenom na tomto webe nie sú ponukou, dostupnosť a náklady na vybavenie by ste mali overiť u manažérov spoločnosti NAG LLC, ktorí vám radi pomôžu pri výbere zariadenia a zadaní objednávky. .

Výrobca si vyhradzuje právo zmeniť vzhľad, špecifikácie a vybavenie bez predchádzajúceho upozornenia.

Od ohlásenia ovládačov radu 9260 uplynuli približne dva roky, okrem modelov s predponou „CV“. Počas tejto doby, v rusky hovoriacej časti internetu, naši kolegovia z IT žurnalistiky publikovali niekoľko recenzií popisujúcich výhody tejto série a bolo vykonaných mnoho testov. Aby sa neopakovala celá cesta našich kolegov, rozhodli sme sa odhaliť význam skratky „CV“ v ovládačoch aktualizovanej série. Preto sme vykonali testy, aby sme odhalili rozdiel medzi regulátormi, ktoré sú už na trhu známe, a aktualizovanými s označením „CV“. Samozrejme, stále musíme prejsť rovnakými krokmi ako naši kolegovia, a to odstrániť výsledky testov úrovní RAID. Dúfame však, že naši čitatelia ocenia porovnávaciu analýzu výsledkov činnosti regulátora s „Cache Cade“. Ale najskôr.

Špecifikácia ovládača

Začnime tým, že sa pozrieme na hardvér ovládača, jeho najdôležitejšie vlastnosti a možnosti, funkcionalitu, ktorú nesie „na palube“ a ktorú poskytuje ďalší softvér.

V tabuľke sú uvedené hlavné vlastnosti hardvéru a softvéru

LSI MegaRAID SAS 9260CV-8i
Riešenie	Osemportové interné radiče SATA + SAS pre aplikácie náročné na I / O. Široké pásmo, pripojenie SAS, SATA alebo SSD. Znížená údržba a celkové náklady na vlastníctvo s technológiou CacheVault
Rozmery	Nízkoprofilový formát MD2 (6,6 "x 2,536")
Konektory	Dva interné konektory Mini-SAS SFF-8087
Podpora zariadenia	Až 128 pevných diskov SAS a / alebo SATA a diskov SSD
Typ zbernice hlavného procesora	PCI Express x8 verzia 2.0
Prenosová rýchlosť	Až 6 Gbps (na port)
I / O procesor radiča SAS	LSISAS2108 s čipom RAID (ROC)
Veľkosť vyrovnávacej pamäte	512 MB DDRII SDRAM
Ochrana vyrovnávacej pamäte	Ochrana vyrovnávacej pamäte Flash CacheVault MegaRAID
Kľúčové vlastnosti ochrany údajov RAID	RAID - úrovne 0, 1, 5 a 6 Rozširuje RAID na 10, 50 a 60 Rozšírenie online kapacity (OCE)) Online migrácia na úrovni RAID (RLM) Automatické obnovenie po výpadku napájania v dôsledku inovácie alebo prestavby poľa (RLM) Štruktúra viackanálovej podpory pre jeden ovládač (failover) Rozloženie záťaže Konfigurácia segmentu stripingu údajov až do 1 MB Rýchla inicializácia pre rýchle nastavenie poľa Kontrola konzistencie údajov Pravidelná kontrola - skenovanie a obnova médií Podporuje 64 logických jednotiek Podporuje až 64 TB na logickú jednotku (LUN) Konfigurácia disku (COD) kompatibilná s DDF Podpora S.M.A.R.T Zdieľané a rozdelené horúce rezervy s funkciou obnovenia
Správa RAID	MegaRAID Management Suite Správca úložiska MegaRAID MegaCLI (rozhranie príkazového riadka) WebBIOS
Voliteľná optimalizácia SSD	Softvér MegaRAID CacheCade zvyšuje výkon I / O tým, že sa používa ako vyrovnávacia pamäť pevný disk Softvér MegaRAID Fast Path dodáva až 150 000 IOPS pre polia SSD

Ovládač 9260CV-8i patrí do série Value Line (séria dostupných riešení). Tento model sa od drahších radičov Feature Line líši prítomnosťou CacheVault (pamäť NAND Flash) „na palube“ ovládača a použitím superkapacitorov namiesto bežných lítium-iónových záložných batérií (BBU). Na rozdiel od zariadení radu Entry používa 9260CV-8i výkonnejší procesor LSISAS2108 800 MHz s architektúrou PowerPC.

Typy podporovaných úrovní RAID sa nezmenili. Deklarované sú rovnaké známe typy RAID a ich modifikácie: 0, 00, 1, 10, 5, 50, 6 a 60.

Ako sme uviedli vyššie, superkondenzátory nahradili zvyčajnú záložnú batériu BBU a stali sa súčasťou novej ochrany vyrovnávacej pamäte (Cache Vault). Základný princíp fungovania Cache Vaultu je takmer identický s použitím BBU. Superkondenzátor udržiava energiu vo vyrovnávacej pamäti. Ak však v prípade klasického BBU s lítium-iónovými článkami sú informácie v pamäti RAM regulátora uložené približne 72 hodín, po ktorých údaje zmiznú, superkondenzátor vám okrem zachovania v medzipamäte umožňuje na zaznamenávanie informácií z vyrovnávacej pamäte do modulu NAND flash umiestneného na ovládači. Po obnovení napájania sa informácie z NAND opäť zapíšu do vyrovnávacej pamäte radiča. Podľa LSI (LSI MegaRaid CacheVault Technology) môžu byť informácie v NAND uložené asi tri roky.

Softvér

Najpohodlnejší spôsob správy a konfigurácie radiča je prostredníctvom MegaRAID Storage Manager. Existuje tiež takzvaný WebBIOS - BIOS radiča, ktorý sa vyžaduje pri inicializácii počas zavádzania servera, ako aj príkazový riadok(CLI).

Za určité peniaze je možné funkcie ovládača výrazne rozšíriť. Medzi ďalšie funkcie patria nasledujúce patentované technológie LSI.

MegaRAID FastPath

Umožňuje vám optimalizovať výkon jednotiek SSD pripojených k radiču a zvýšiť počet operácií I / O pre transakčné aplikácie. LSI tvrdí, že vďaka MegaRAID FastPath je zlepšenie výkonu 3x vyššie, až na 150 000 IOPS.

MegaRAID CacheCade

Funkcia, ktorou sa SSD používa ako vyrovnávacia pamäť pre rad pevných diskov, ktorá môže zvýšiť výkon webových aplikácií, databáz a spracovania transakcií v reálnom čase (OLTP) asi 50-krát.

Obnovenie MegaRAID

Vďaka technológii snímok vám táto funkcia umožňuje vytvárať obrazy systému na úrovni bloku. Je možné obnoviť jednotlivé priečinky a súbory a počiatočné stavy systému ako celku.

SafeStore spoločnosti MegaRAID

Spolu so šifrovacím systémom samošifrovacích jednotiek (SED) zabudovaným v jednotkách poskytuje vysokú úroveň zabezpečenia pred neoprávneným prístupom a pokusmi o zmenu údajov.

Existujú dve možnosti aktivácie uvedených funkcií. Prvým je použitie hardvérového kľúča, tj. Mikroobvodu nainštalovaného priamo v ovládači. Druhým je zadanie softvérového kľúča prostredníctvom konzoly RAIDweb alebo pomocou modulu snap-in MegaRAID Storage Manager nainštalovaného priamo do operačného systému. Možnosti sú z hľadiska výsledku ekvivalentné a používateľ si môže vybrať najvhodnejší spôsob aktivácie funkcií.

Metodika testovania

Naša metodika je založená na našich dlhoročných skúsenostiach so serverovým softvérom. Ale ako to obvykle býva, existuje určitá subjektivita. Preto sme pripravení zdokonaliť metodológiu spolu s čitateľmi. Svoje priania nechajte na konci článku.

Na vyhodnotenie subsystému I / O sme použili platformu Windows 2008 R2 a nástroj IOMeter verzie 2006.07.27.

Pri testovaní sme použili server Asustek RS720-E6. Konfigurácia je uvedená v tabuľke nižšie.

Konfigurácia testovacieho servera Asustek RS720-E6
Komponent	technické údaje
Základná doska	ASUS Z8PE-D18
Mikroprocesor	2 x Intel Xeon E5620 (Westmere-EP), 2,40 GHz, vyrovnávacia pamäť 12 MB
RAM	12 x Samsung DIMM DDR3-1333 4 GB PC3-10600 ECC Registered M393B5273BH1-CH9
Pevné disky	7 x Hitachi Ultrastar 15K600 SAS-2,0 600 GB 15 000 ot / min 64 MB HUS156060VLS600
Jednotka SSD	Intel SSD 510 250 GB

Pre operačný systém sme priradili jeden zo siedmich diskov. Prípad servera, ktorý používame, podporuje 12 diskov, ale pretože jeho zadná doska neobsahuje expandér a ovládač je pripojený pomocou bežných 7-kolíkových káblov SATA, použili sme iba 7 jednotiek. Tiež sme použili jednu stopu pre SSD pod CacheCade.

Na testovanie sme použili pripravené šablóny v IOmetri, a to WebServer, DataBase, FileServer, WorkStation. Použili sme tiež sekvenčné a náhodné šablóny na čítanie / zápis s dátovými blokmi rôznych veľkostí - od 512 bajtov do 1 MB s krokom dvakrát väčším ako predchádzajúci blok. Hĺbka frontu príkazov bola zvolená rovná 30, čo umožnilo načítať diskový subsystém. Veľké hĺbky frontov príkazov sú typické pre podnikové prostredia, kde je diskový subsystém veľmi zaťažený. Touto záťažou môžu byť virtuálne stroje a terminálové servery. Ako vidíte z charakteristík našej platformy, je práve navrhnutá pre podnikový sektor. Empiricky sa ukázalo, že 30 tímov je dolná hranica, od ktorej začína zvýšené zaťaženie diskového subsystému. Testovali sa všetky úrovne RAID a ich modifikácie podporované radičom, s alebo bez Cache Cade: 0, 00, 1, 10, 5, 50, 6. Úroveň 60 bola výnimkou, pretože absencia expandéra neumožňovala nainštalovať osem disky.

Prvý stupeň testoval výkon I / O v 14 konfiguráciách. Zoznam je uvedený v tabuľke.

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

RAID-1 zo štyroch diskov je podobný RAID10, čo potvrdzujú testy.

V druhej fáze sme vykonali niekoľko meraní s virtuálnymi strojmib, pre ktoré sme nasadili rolu Hyper-V a spustili súčasne 4 virtuálne počítače s Windows 7. Každý virtuálny počítač zodpovedal jednému vzoru IOmeter: dva webové servery, napríklad firemný ( interné) a externé, serverové databázy a súborový server. Je teda možné sledovať činnosť zariadenia v reálnom scenári. Rozhodlo sa skontrolovať fungovanie tohto testu pomocou v praxi najpopulárnejšej konfigurácie polí - RAID5. Zapojila sa CacheCade.

Výsledky testu

Podrobné obrázky pre všetky grafy nájdete v.

Šablóna dátovej databázy bez CacheCade (CC)

Šablóna servera FileServer bez CacheCade (CC)

Šablóna pracovnej stanice bez CacheCade (CC)

Šablóna WebServera bez použitia CacheCade (CC)

V prvých troch grafoch zaujímajú vedúce pozície RAID-0 a RAID-50. RAID-50 prekonáva RAID-10. Na grafe výsledkov práce so šablónou WebServer je už RAID-50 na čele a všetky ostatné ho nasledujú. Dôvod ponechania RAID-50 na čele v počte diskov-o jeden viac ako na iných úrovniach RAID, okrem RAID-6. Za druhé, vo webovej šablóne sa bloky údajov iba čítajú, aj keď je čítanie ľubovoľné. RAID-6 vo všetkých šablónach, okrem WebServeru, je spravidla náročný, pretože radič musí počítať kontrolný súčet za dva disky.

Uvažujme o rovnakých šablónach iba pomocou CacheCade:

Test je navrhnutý tak, aby ukázal zvýšenie alebo nedostatok výkonu vo vstupno -výstupných operáciách.

Šablóna dátovej databázy pomocou CacheCade (CC)

Šablóna servera FileServer pomocou CacheCade (CC)

Šablóna pracovnej stanice pomocou CacheCade (CC)

WebServer Template using CacheCade (CC)

Pri porovnávaní výsledkov je možné poznamenať, že grafy sú takmer totožné, ale mierny nárast počtu operácií na niektorých typoch polí RAID je stále prítomný, ale je taký malý, že ho možno takmer vo všetkých výsledkoch zanedbať .

Za zmienku tiež stojí, že pre niektoré úrovne RAID sa ukázalo, že výsledky s CacheCade sú, aj keď bezvýznamne, menšie ako bez nich. To je obzvlášť zrejmé v šablóne FileServer, na úrovniach RAID 00, 5, 6 a 10. Pokles bol zo všetkých najmenej viditeľný v šablóne WebServer - iba v RAID5 bol výsledok znateľne nižší ako výsledok získaný bez Cache Cade. Je ťažké povedať, s čím presne môže byť tento pokles spojený. Dá sa predpokladať, že je to kvôli 20% operácií zápisu uvedených v nastaveniach šablóny.

Teraz sa pozrime, ako je vo formulári ďalšia vyrovnávacia pamäť SSD disk zvýši rýchlosť sekvenčného čítania a zápisu. Je celkom možné, že sa to môže zdať nadbytočné, pretože rýchlostné charakteristiky polí RAID sú prinajmenšom porovnateľné s charakteristikami jednotlivých diskov SSD. Nech je to akokoľvek, testy ukážu.

Sekvenčné čítanie, megabajty za sekundu, bez použitia CacheCade

Graf ukazuje, že prvé miesto zaujíma RAID 0, čo je logické, pretože čítanie sa vykonáva paralelne z niekoľkých diskov, na 5 diskoch dosahuje rýchlosť na vrchole 930 megabajtov za sekundu. Nasledujú prakticky tri polia na úrovni úrovni: RAID5, RAID00 a RAID50, ktoré čerpali 16 blokov KB. RAID1 a RAID10 vykazujú identické výsledky, pretože, ako je uvedené vyššie, sú v podstate identické a odhaľujú svoj potenciál v tomto teste na blokoch 512 KB. RAID6 ukazuje rovnomerný výsledok už od blokov 4KB.

Sekvenčné čítanie, megabajty za sekundu, pomocou CacheCade

Variant, v ktorom sa používa Cache Cade, poskytuje takmer identické výsledky, iba s tým rozdielom, že pokles rýchlosti pri 16 KB blokoch je v prípade RAID50 dramatickejší. Je známe, že rýchlosť čítania závisí od veľkosti pruhu - súvislej sekvencie diskových blokov. Je možné, že toto zlyhanie bolo ovplyvnené jeho veľkosťou, ktorá je v predvolenom nastavení pre radiče nastavená na 64 KB a ktorá zostala počas všetkých testov nezmenená. Je možné, že pád môže byť spôsobený firmvérom radiča pracujúcim s týmto blokom na tejto úrovni RAID. Pokúsime sa od inžinierov LSI zistiť, čo je dôvodom tohto správania sa ovládača.

Sekvenčný zápis, megabajty za sekundu, bez použitia CacheCade

Pri zápise sa zvyšuje zaťaženie diskov, respektíve rýchlosť zápisu bude v porovnaní s čítaním nižšia. Výsledky sú stabilnejšie - nedochádza k takým zlyhaniam ako pri čítaní. S nárastom bloku zaznamenaných údajov až na 4–16 kbajtov sa rýchlosť zápisu zvyšuje a potom sa prakticky nemení.

Sekvenčný zápis, megabajty za sekundu, pomocou CacheCade

Výsledky sú opäť veľmi podobné. U niektorých blokov v tomto teste bol rozdiel doslova 100 KB / s, a nie v prospech CacheCade. Tento rozdiel však opäť možno zanedbať. Jediné úrovne RAID, ktoré ťažili z vyrovnávacej pamäte, sú RAID1 a RAID5. Rýchlosť zápisu v prípade RAID1 sa zvýšila o 100 MB / s v prípade 2 kB blokov a v RAID5 - 50 MB / s v 8 kB blokoch.

Náhodné čítanie, megabajty za sekundu, bez použitia CacheCade

Náhodné čítanie nie je silné, ale napriek tomu rozdeľuje polia RAID do troch rôznych skupín podľa získaných výsledkov. Je to viditeľné na veľkých blokoch. Prvá skupina má RAID1 a RAID10, druhá skupina má RAID0 a RAID00 a tretia skupina má RAID5, RAID50 a RAID6. Počas čítania polia nepodliehajú obmedzeniam v prípade zápisu - odpočet kontrolného súčtu (RAID5, 50 a 6) a duplikácia informácií (RAID1 a RAID10). Lídri sú tu RAID1 a RAID10, pretože v porovnaní s inými úrovňami RAID majú menej diskov.

Náhodné čítanie, megabajty za sekundu, pomocou CacheCade

Graf je podobný predchádzajúcemu, iba s tým rozdielom, že technológia Cache Сade mierne zvýšila rýchlosť práce s blokmi 256 KB a 512 KB pre RAID1 a RAID10.

Náhodný zápis, megabajty za sekundu, bez použitia CacheCade

Záznam robí vlastné úpravy. V porovnaní s predchádzajúcimi grafmi rýchlosť klesla zhruba o 50 MB / s. Okrem toho, že sú hlavy nútené „behať“ po disku pri chaotickom hľadaní údajov, zavádzajúc oneskorenia, majú vplyv aj parametre polí RAID, ktoré zaisťujú ich spoľahlivosť (kontrolné súčty a duplikácia).

Náhodný zápis, megabajty za sekundu pomocou CacheCade

Rozdiel je opäť minimálny. Pri vzorkách náhodného zápisu sa medzipamäť SSD pokúša zvýšiť výkon diskového subsystému, ale narazí na problémy. Napriek vysokému výkonu SSD pri náhodnom zápise všetko závisí od výpočtu dodatočných kontrolných súčtov (RAID5, 50 a 6), duplikácie informácií (RAID1, 10) a počtu diskov (RAID0, 00) - SSD nepomôže v plnenie týchto režijných úloh.

Teraz sa obrátime na výsledky meraní počtu operácií I / O.

Sekvenčné čítanie, operácie za sekundu, bez použitia CacheCade

Sekvenčné čítania, operácie za sekundu, pomocou CacheCade

Sekvenčný zápis, operácie za sekundu, žiadna CacheCade

Sekvenčný zápis, operácie za sekundu, pomocou CacheCade

Grafy ukazujú, že CacheCade naplno využíva svoj potenciál pri práci so sekvenčnými vstupno -výstupnými operáciami. Rozdiel medzi testami s a bez CacheCade pre niektoré dátové bloky je viac ako 100 000 operácií za sekundu. Napríklad pre RAID5, ak je prečítaný, je to 275 000 IOPS s CacheCade oproti 167 000 IOPS bez vyrovnávacej pamäte. To však neplatí pre všetky úrovne RAID, napríklad pre RAID0, RAID10, RAID6 si môžete všimnúť rozdiel, ktorý nie je v prospech CacheCade. Prečo sa to deje, je ťažké odpovedať. Položíme otázku špecialistom na LSI a po obdržaní odpovede doplníme článok o objasnenie.

Náhodné čítanie, operácie za sekundu, bez použitia CacheCade

Náhodné čítanie, operácie za sekundu, pomocou CacheCade

Náhodný zápis, operácie za sekundu, bez použitia CacheCade

Náhodný zápis, operácie za sekundu, pomocou CacheCade

Ľubovoľným operáciám neprospieva používanie CacheCade.

Testy virtuálnych strojov

Výsledky pre jeden virtuálny počítač

Výsledky pre štyri súbežné virtuálne počítače.

Vo všeobecnosti naša predstava testovania virtuálnych strojov patrí do kategórie „prečo to neskúsiť?“ Skúsili sme sa pozrieť na fungovanie ovládača v praktických podmienkach, blízkych „boju“.

Výsledky testov virtuálnych počítačov nás neprekvapili. Jediným rozdielom, ktorý mi padol do oka, boli o niečo lepšie výsledky v prednastavených šablónach (DataBase, FileServer a WebSer). Možno dôvod spočíva v zvláštnostiach prevádzky virtuálneho počítača s diskovým subsystémom. Pri práci priamo s diskovým subsystémom bolo do testovacieho pomocného programu IOmeter odovzdané nepridelené pole (Raw). V prípade práce s virtuálnym počítačom bolo pole najskôr naformátované (veľkosť klastra 4 KB), potom bola pre každý virtuálny počítač alokovaná oblasť vytvorením súboru 100 GB * .VHD, ktorý fungoval ako disk virtuálneho počítača. . Dá sa predpokladať, že to nejakým spôsobom umožnilo zvýšiť výsledky v štandardných šablónach.

Pri spustení štyroch virtuálnych počítačov súčasne však výsledky podľa očakávania klesli zhruba štyrikrát. Počet virtuálnych počítačov sme vybrali z nejakého dôvodu - v odporúčaniach zamestnancov VmWare a Microsoft sa objavili štyri virtuálne stroje.

Záver

Na základe výsledkov testov sme sa presvedčili, že technológia CacheCade funguje, s určitými výhradami, ale svoje funkcie plní. Výsledky testov, ktoré sme dostali, sú o niečo vyššie ako tie, ktoré existujú v sieti pre ovládač 9260-8i. To nesúvisí so zvláštnosťou inštancie ovládača, ktorú sme dostali, pretože sa nelíši od svojho brata v ničom inom ako Cache Vault - ani v rýchlosti pamäte, ani v charakteristikách procesora, ani v iných parametroch. Úlohu skôr zohrávali produktívne komponenty, ktoré sme použili: nová platforma, rýchle disky(15 000 ot / min) s rozhraním SAS2 a samozrejme funkciou CacheCade, aj keď ovládač poskytuje dobré výsledky aj bez pomoci SSD.

Profesionálne a poloprofesionálne radiče RAID sa od prechodu SCSI na sériové lišty dramaticky zmenili. Paralelné rozhranie SCSI poskytuje šírku pásma až 320 MB / s, ktorá je zdieľaná medzi všetkými zariadeniami pripojenými k zbernici pomocou drahého a rozmarného kábla. Sériovo pripojený SCSI (SAS), naopak, podporuje 300 MB / s na port, viaclinkové alebo jednolinkové káble, nadbytočné prepojenia, externé a interné zariadenia... Radiče sú tiež kompatibilné s rozhraním SATA, to znamená, že môžete používať priestranné disky SATA aj vysokovýkonné pevné disky SAS. Nakoniec je prechod z PCI-X na PCI Express v plnom prúde. Veríme, že je načase pozrieť sa na štyri radiče RAID pre servery základnej úrovne.

Mnoho používateľov stále uvažuje, či si kúpiť samostatný radič RAID, pretože výkonné integrované riešenia SATA, ako napríklad Intel ICH9R, sa nachádzajú v mnohých špičkových základných doskách, ako je Asus P5K-WS (čipová sada P35 s PCI-X) alebo P5K64-WS ( štyri sloty PCI Express). Pretože výrobcovia vybavujú svoje špičkové modely vysokokvalitnými regulátormi napätia a lepšími komponentmi, rozdiel v kvalite medzi špičkovou základnou doskou pre stolné počítače a serverovým výrobkom nižšej triedy je len v súbore funkcií. Prečo kupovať drahý externý radič RAID so šiestimi portami SATA / 300 na takejto základnej doske, pokročilou správou RAID a dvoj- alebo štvorjadrovým procesorom, ktorý spracováva informácie o redundancii RAID 5?

Tieto integrované riešenia budú pravdepodobne fungovať dobre na serveri malých pracovných skupín, kde je pole potrebné na ukladanie projektových údajov, informácií o používateľoch a aplikácií, ale so zvyšujúcim sa zaťažením sa obmedzenia prejavia veľmi rýchlo. Ak požadujete sofistikovanejšie úrovne RAID, ako napríklad RAID 50 alebo 60, vstavané riešenia budú len málo užitočné. Alebo povedzme, ak zrazu potrebujete pripojiť viac ako šesť pevných diskov, budete musieť prepnúť na iný ovládač. A ak potrebujete spustiť pole na externom hardvéri alebo chcete získať celý rad funkcií správy pevného disku, potom sú jedinou možnosťou SAS, staršie riešenia SCSI alebo iné technológie dodávané výrobcom.

Rozhodne neodporúčame patentované technológie výrobcov, ktoré obmedzujú výber ovládača a príslušenstva. V článku sú uvedené všetky potrebné informácie o sériovo pripojenom SCSI Referenčné hodnoty pevného disku a radiča SAS: Dni SCSI sú očíslované vrátane častí rozhrania, káblov, možností rozšírenia, príslušenstva, pevných diskov, hostiteľských adaptérov atď. Pevné disky najnovšej generácie SAS poskytnú oveľa lepší výkon ako modely SATA, ale kompatibilita a flexibilita SATA je dobrým dôvodom na použitie jednotného radiča RAID vo vašom systéme.

Môžete povedať? Horný konektor je SATA a spodný patrí disku Seagate Savvio SAS.

Pripojenia SAS a SATA sú plne duplexné a prepínajú sa z bodu do bodu, takže už nie je potrebné priradiť každému zariadeniu ID ani ukončiť zbernicu. Údaje o pripojení je možné prenášať a prijímať súčasne. SAS a SATA sú pripojiteľné za chodu. Zrýchlenie paralelných protokolov, ako napríklad Ultra320 SCSI, vyžadovalo buď rozšírenie zbernice, čo malo za následok viac káblov, alebo vyššie rýchlosti hodín, ale vyskytli sa problémy s latenciou signálu. A sériové pripojenia bod-bod je možné jednoducho zdieľať. V SAS sa tento princíp v skutočnosti používa iba vtedy, keď sa kombinuje niekoľko pripojení SAS na pripojenie externého príslušenstva.

Medzi SAS a SATA je iba jeden mechanický rozdiel: obe rozhrania používajú rovnaké rozloženie údajov a napájania, ale SATA má dva fyzicky oddelené konektory. V prípade SAS sú obidva konektory pripojené, to znamená, že môžete pripojiť pevný disk SATA k radiču SAS, ale jednotku SAS nemôžete pripojiť k radiču SATA prostredníctvom konektora SATA (SFF 8482). Prevádzka pevných diskov SATA na radiči SAS je možná, pretože protokol Serial ATA je menej zložitý a počas prenosu je jednoducho tunelovaný do SAS. Vďaka široko zjednoteným konektorom SAS je fyzické pripojenie veľmi spoľahlivé, takže konektory nemôžu náhodne vypadnúť. Hlavným dôvodom mierneho rozdielu v týchto dvoch konektoroch je rozšírená sada funkcií SAS, ktorú v radičoch SATA nenájdete: SAS podporuje dvojportové pripojenia poskytujúce redundantné pripojenia pevného disku (potrebná možnosť pre úložisko vyššej kategórie) a podporuje takzvané expandéry (expandéry) na rozšírenie úložných zariadení, podobne ako sieťový prepínač funguje s viacerými klientmi.

Pokiaľ ide o výkon, medzi týmito dvoma rozhraniami je malý rozdiel. Serial ATA 2.5 poskytuje maximálnu priepustnosť 3 Gb / s na port s 8/10 bitovým kódovaním, čo poskytuje 2,4 Gb / s alebo 300 MB / s na port na prenos údajov. To isté platí pre SAS, aj keď plány obsahujú rozhrania 6 a 12 Gb / s, ktoré poskytnú priepustnosť 600 a 1 200 MB / s na port.

Vľavo SAS, vpravo SATA.

Na zoskupovanie portov SAS (zvyčajne štyroch) sa používa konektor Mini SAS 4i (SFF-8087).

Trendy vo Winchesteri: nástup 2,5 -palcových modelov

Hlavným dôvodom, prečo v profesionálnej aréne naďalej dominujú 3,5 "disky, sú fyzické rozmery, ktoré sa perfektne hodia k širokým káblom SCSI. Menší 2,5" tvarový faktor je však oveľa atraktívnejší, pretože kombinuje vysoké rýchlosti vretena s menším namáhaním. Do komponentov vďaka menšiemu priemer rotujúcich dosiek. Ale komplexné Rozhrania SCSI a nemohol preniknúť do 2,5 "sveta. Rozhranie SAS zmenilo situáciu: konektor SFF 8484 vám umožňuje pripojiť 2,5" alebo 3,5 "disky prostredníctvom protokolov SAS alebo SATA. 2,5" tvarový faktor je pre vysokovýkonné úložisko atraktívnejší, pretože môžete zvýšiť hustotu diskov, zvýšiť priepustnosť a I / O operácie za sekundu. 2,5 “disky zároveň spotrebúvajú výrazne menej energie ako 3,5“ modely. Spotreba energie sa stáva vážnym problémom v profesionálnych prostrediach a dátových centrách, kde sa používajú desiatky, stovky alebo dokonca tisíce pevných diskov a vyžadujú nielen energiu, ale aj chladenie, ktoré tiež vyžaduje veľa energie. Odtiaľ je úplne zrejmé, že hybnou silou 2,5 -palcového formátu je cena.

Rad Savvio spoločnosti Seagate bol prvým komerčne úspešným 2,5 "podnikovým diskom. Savvio 10K.2 nahrádza prvé modely 10K.1 a disky Savvio 15K.1 patria k najvýkonnejším modelom SAS na trhu. Získať osem modelov Savvio 15K.1 pevných diskov včas, preto sme sa rozhodli pre osem modelov Savvio 10K.2. Dnes sú k dispozícii možnosti 73 GB a 146 GB. Vybrali sme menšiu veľkosť, aby mohli byť naše testy spustené v rozumnom čase. Disky sú vybavené 16 MB. vyrovnávacia pamäť. použite jeden 2,5 -palcový tanier a rozhranie SAS 3Gb / s. Rovnako ako ostatné disky podnikovej kvality majú aj päťročnú záruku.

Čo hovoríte na 3,5 "modely?

Nezomrú, ale 3,5 "disky SAS budú z podnikového vysoko výkonného sektora vyradené, čím ustúpia 2,5" modelovým modelom. Vzhľadom na vysoké kapacity zostávajú modely SATA 7 200 ot / min najlepším kompromisom medzi výkonom a kapacitou, už dosiahli kapacitu 1 TB pevného disku, zatiaľ čo modely SAS a SCSI s 10 000 ot / min sa stále držia na 300 GB. Aby splnili potreby podnikového úložiska, všetci hlavní výrobcovia pevných diskov ponúkajú 24/7 overené disky SATA s päťročnou zárukou. Medzi dobré príklady patrí Seagate Barracuda ES, Hitachi UltraStar A7K1000 alebo E7K500 a Western Digital RAID Edition (RE).

Firmvér: 5.2.0 zostava 12415.

Prvým radičom RAID v našich testoch je Adaptec RAID 3805. Táto spoločnosť rozlišuje medzi vstupnými produktmi a výkonovými riešeniami, ale číslovanie tohto modelu je do istej miery vysvetľujúce. Každý produkt, ktorý začína na „3“, ako v tomto prípade, je zjednoteným modelom SAS / SATA so šírkou pásma 3Gb / s na port. Druhá číslica označuje dostupný počet portov, to znamená štyri pre RAID 3405, osem pre RAID 3805 alebo 16 pre RAID 31605. Ak pred počtom diskov predchádza „0“, radič podporuje externé príslušenstvo. Posledná číslica môže byť „0“ alebo „5“, kde „0“ znamená podporu hostiteľa pre RAID a „5“ znamená hardvérovú akceleráciu RAID 5 a RAID 6. Všetky zjednotené ovládače používajú PCI Express, takže PCI-X modely zostanú v minulosti. Mimochodom, nemali by ste si zamieňať RAID 3805 a RAID 3085, kde ide o externú kartu s rýchlejším procesorom IOP.

RAID 3805 je moderný model s ôsmimi portami SAS a hardvérovou akceleráciou RAID pre rozhranie PCI Express. Produkt je umiestnený na základnej / strednej úrovni a je možné ho použiť v celom rade operačných systémov vrátane všetkých verzií systému Windows od Windows 2000, ako aj Red Hat a SuSe Linux, Novell Netware, SCO Open Server, Sun Solaris , FreeBSD, UnixWare a VMware ESX Server ... Radič na výpočet operácií XOR používa procesor Intel 80333 na frekvencii 500 MHz a je vybavený 128 MB pamäte DDR2 s ECC. Vďaka nízkoprofilovému formátu a dvom konektorom SFF 8487, z ktorých každý poskytuje štyri porty s jedným fyzickým pripojením, je možné RAID 3805 nainštalovať na kompaktné servery 1U, ktoré majú slot x4 PCI Express.

Adaptec podporuje RAID 0, 1, 1E (podobné RAID 10), 5, 5EE (s náhradou za chodu), 6, 10, 50, 60 a JBOD, čo správcom poskytuje určitú flexibilitu. Pokiaľ ide o funkcie, zoznam je dlhý, vrátane všetkých obvyklých funkcií RAID - rozšírenie kapacity online, migrácia na úroveň RAID, rýchla / inicializácia na pozadí, podpora natívneho príkazového frontu (NCQ), rôzne režimy indikácia náhradných / náhradných diskov (globálnych / vyhradených / združených), práca s modulmi snap-in prostredníctvom skrinky SAFTE (SCF), oneskorený čas otáčania vretena atď. Medzi kuriózne funkcie zaznamenávame takzvaný „copyback hot náhradní“, ktorý po výmene neúspešného pevného disku zmení nový pevný disk na starý. V snap-in teda nemusíte meniť štítky diskov. V nižšie uvedenej tabuľke sme porovnali funkcie týchto troch ovládačov.

Balíček obsahuje ovládač, kryt nízko profilového slotu, sprievodcu rýchlou inštaláciou vo viacerých jazykoch, disk CD so softvérom a dva 4portové káble SFF 8487 a SFF 8484 Mini SAS na SATA / SAS. Údaje v pamäti uložené v pamäti po strate napájania . Spoločnosť sa rozhodla nepredať balík Advanced Data Protection (podpora pre RAID 6 a doplnkové funkcie) ako voliteľnú aktualizáciu. Zálohovanie prostredníctvom snímok (zálohovanie snímok) však bude k dispozícii až po zakúpení registračného kľúča. Na radič RAID sa poskytuje trojročná záruka.

V čase vydania mal Adaptec RAID 3805 cenu 600 dolárov.

Kliknutím na obrázok zväčšíte.

Spoločnosť Atto uvádza na trh dva radiče PCI Express RAID 5 SAS / SATA: R380 s dvoma externými portami, po štyri disky a R348 s jedným portom pre štyri externé disky (SFF 8088) a dvoma portami na podporu až ôsmich interných diskov ( SFF 8087). Môžete však použiť maximálne osem portov, vrátane interných a externých. Podľa webu Atto je táto funkcia unikátna. Rozhodli sme sa otestovať R348, pretože je flexibilnejší ako R380.

Najprv nevýhody: tento radič nepodporuje RAID 6 a nemá takú širokú podporu operačného systému ako modely Adaptec. Dodáva sa tiež s dvojročnou zárukou, aj keď Adaptec, ICP a Ciprico / Raidcore poskytujú tri roky. Tiež sme boli informovaní, že predvolené nastavenia ovládača nemusia poskytovať optimálny výkon, ale bohužiaľ po dokončení testov. Funkcia s názvom „RGSSpeedRead“ umožňuje čítanie vopred z polí RAID, ale musí byť povolené prostredníctvom príkazového rozhrania. Krátky popis tejto funkcie sme našli na posledných stranách manuálu. Nestihli sme zopakovať všetky testy, ale po zapnutí „RGSSpeedRead“ sa rýchlosť čítania skutočne zvyšuje. Je škoda, že Atto túto funkciu v továrni nezaradil. Alebo nevenovala samostatnú kapitolu pokynom na optimalizáciu výkonu. R348 má rozhranie Java, ktoré sa ľahko používa, ale neposkytuje veľa možností. Nerozumieme tiež, prečo sa používatelia musia pred stiahnutím čohokoľvek zaregistrovať v službe Atto.

Rovnako ako ostatné ovládače, aj Express SAS R348 je nízkoprofilová karta PCI Express, ktorá používa osem dráh PCIe. Na rozdiel od kariet Adaptec a ICP je však vybavený 256 MB pamäte DDR2 s podporou ECC. Okrem toho je použitý výkonnejší procesor XScale IOP 348 na 800 MHz. Prinieslo dobré, aj keď nie skvelé, I / O benchmarky.

Pokiaľ ide o funkcie, radič Atto RAID podporuje všetky hlavné režimy RAID: 0, 1, 10, 5, 50. Môže pracovať v režime JBOD a dokonca aj v RAID 4, ktorý ukladá všetky informácie o redundancii na jeden pevný disk. Na rozdiel od RAID 3 však RAID 4 vytvára skôr pruhované bloky než jednobajtové bloky ako RAID 3, čo dáva RAID 4 zvýšenie výkonu oproti RAID 3. RAID 6 a 60 zatiaľ nie sú podporované, ale Atto sľubuje, že budú čoskoro pridané . To isté platí pre voliteľnú batériu, ktorá zatiaľ nie je k dispozícii. Podporovaný OS Windows Server 2003, Windows 2000, Windows XP a Windows Vista, Max OS X 10.4 a tri rôzne distribúcie Linuxu, ale Solaris, FreeBSD a Netware sú zo zoznamu vylúčené.

Kliknutím na obrázok zväčšíte.
Kliknutím na obrázok zväčšíte.

Verzia firmvéru: 5.2.0, zostava 12415.

Tento produkt je technicky identický s Adaptec RAID 3805, a to hlavne preto, že ICP Vortex je súčasťou skupiny spoločností Adaptec. Vzorka, ktorú sme dostali, nepodporovala RAID 6 a funkciu „copyback“, čo bolo spôsobené zastaraným firmvérom. Aktualizácia pridala podporu pre RAID 6 a „náhradnú kópiu“. Medzi Adaptec RAID 3805 a ICP 5085BL je však vážny rozdiel: ICP používa rýchlejší procesor IOP333 na 800 MHz, zatiaľ čo Adaptec RAID 3805 pracuje na 500 MHz. ICP používa 256 MB vyrovnávacej pamäte DDR2 ECC, zatiaľ čo Adaptec je obmedzený na 128 MB. Výsledkom je lepší výkon v benchmarkoch RAID 5. Sada funkcií, softvér a obsah balíka sú identické s ovládačom Adaptec.

Kliknutím na obrázok zväčšíte.
Kliknutím na obrázok zväčšíte.

Verzia firmvéru: 3.0.0.

Náš prvý úvod k ovládačom Raidcore sa uskutočnilo v roku 2003 a ukázalo sa, že je to celkom pôsobivé: hostiteľský radič používa architektúru s názvom Fulcrum, ktorá vám umožňuje vytvárať výkonné radiče RAID, ktoré sú nezávislé na hardvérovej úrovni. Výsledkom bolo, že Raidcore bola jednou z prvých spoločností, ktoré ponúkali riešenia podpory distribúcia polí RAID medzi viacero radičov... To bolo možné vďaka špeciálnej logike, ktorá beží na hostiteľskom počítači. Existuje však aj nevýhoda- všetky výpočty nadbytočných informácií musia vykonávať centrálne procesory hostiteľského systému, aj keď dnes, s príchodom dvoj- a štvorjadrových procesorov, to už nie je taký akútny problém.

Moderné riešenia Raidcore propaguje spoločnosť s názvom Ciprico. V rade RC5000 sú štyri rôzne modely: dve nízkoprofilové karty so štyrmi a ôsmimi portami a dve karty s plnou výškou pre 12 a 16 portov. Číslo „8“ iba naznačuje prítomnosť ôsmich portov, 5100 modelov používa rozhranie PCI -X a 5200 - PCI Express x1 alebo x4. Ciprico je jediným dodávateľom, ktorý poskytuje rozloženie radičov, čo vám umožňuje vytvárať veľké polia RAID na viacerých (alebo dokonca rôznych) radičoch Raidcore. Zoznam funkcií je kompletnejší ako Adaptec / ICP alebo Atto, vrátane diskového roamingu (prenos pevných diskov na ľubovoľný port ľubovoľného radiča), flexibilného usporiadania diskov na výmenu / náhradné (vyhradené / globálne / distribuované), rozdelenia zrkadiel , skrytie poľa (skrytie poľa) atď.

Raidcore zatiaľ nepodporuje duálne redundantné polia RAID 6 alebo RAID 60, podporuje však RAID 0, 1, 10, JBOD, 5, 50, 1n a 10n. Ovládače sú k dispozícii pre všetky bežné verzie systému Windows, Red Hat, Suse a Fedora Linux. Novell Netware, Sun Solaris a ďalšie operačné systémy nie sú podporované. Na spoločnosť Ciprico je poskytovaná trojročná záruka a ovládací softvér je logický a výkonný. Výkon RC5252-8 je dobrý, aj keď veľa závisí od hostiteľského systému. V našom prípade sa ako dobrá voľba ukázal jeden dvojjadrový procesor Xeon (jadro Nocona) na 3,6 GHz. Akýkoľvek dvojjadrový Xeon 5200 (Woodcrest alebo Clovertown) však poskytne ešte lepší výkon.

Kliknutím na obrázok zväčšíte.

Výrobca	Adaptec	Atto	ICP	Raidcore
Model	RAID 3805	ExpressSAS R348		RC5252-8
Vnútorné konektory	2x SFF 8087	2x SFF 8087	2x SFF 8087	2x SFF 8087
Externé konektory	NIE	1x SFF 8088	NIE	NIE
Celkový počet portov SAS	8	8	8	8
Rýchla vyrovnávacia pamäť	128 MB DDR2 ECC	256 MB DDR2 ECC	256 MB DDR2 ECC	Nie
Rozhranie	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
Migrácia úrovní RAID	Áno		Áno	Áno
Rozšírenie kapacity online	Áno	Áno	Áno	Áno
Viacnásobné polia RAID	Áno	Áno	Áno	Áno
Oneskorené odvíjanie vretena	Áno		Áno	Áno
Flexibilná podpora pre náhradný / náhradný pevný disk	Áno	Áno	Áno	Áno
Automatické failover	Áno		Áno
Batéria pre záložné napájanie	Voliteľné	Voliteľné	Voliteľné	Nie je to potrebné, žiadna vyrovnávacia pamäť
Ventilátor	Nie	Nie	Nie	Nie
Podpora OS	Novell NetWare 6.5 SCO OpenServer UnixWare Sun Solaris 10 x86 FreeBSD	Windows Vista, Server 2003, XP, 2000 Mac OS X (10.4.x) Linux (Fedora, Red Hat a SuSE)	Windows 2000, XP, Server 2003, Vista Red Hat Enterprise Linux (RHEL) SUSE Linux Enterprise Server (SLES) Novell NetWare 6.5 SCO OpenServerUnixWare Sun Solaris 10 x86 FreeBSD	Windows 2000, XP, Server 2003, Vista Red Hat Enterprise Linux (RHEL) 4.5 SuSE 9.3, 10.1, 10.2 SUSE Linux Enterprise Server (SLES) Fedora Core 5.6
Iné	Kopírovanie	DVRAID	Kopírovanie	Rozpätie ovládača
Záruka	3 roky	2 roky	3 roky	3 roky
Odporúčaná maloobchodná cena	$575	$1 095	$650

Hardvér systému
Procesory	2x Intel Xeon (jadro Nocona), 3,6 GHz, FSB800, 1 MB L2 cache
Plošina	Asus NCL-DS (Socket 604), čipová sada Intel E7520, BIOS 1005
Pamäť	Corsair CM72DD512AR-400 (DDR2-400 ECC, reg.), 2x 512 MB, latencia CL3-3-3-10
Systémový pevný disk	Western Digital Caviar WD1200JB, 120 GB, 7 200 ot./min., 8 MB vyrovnávacia pamäť, UltraATA / 100
Ovládače úložiska	Intel 82801EB UltraATA / 100 (ICH5) Sľubujte SATA 300TX4 Sľubujte FastTrak TX4310 Ovládač 2.06.1.310
Sieť	Broadcom BCM5721 vstavaný 1 Gbps
Grafická karta	Integrovaný ATI RageXL, 8 MB
Skúšky
Testy výkonnosti	Atto Diskmark
I / O výkon	IOMeter 2003.05.10 Benchmark servera Fileserver Benchmark webového servera Referenčný údaj databázy Benchmark pracovnej stanice
Systémový softvér a ovládače
OS	Microsoft Windows Server 2003 Enterprise Edition, balík Service Pack 1
Platformový ovládač	Nástroj na inštaláciu čipovej sady Intel 7.0.0.1025
Grafický ovládač	Predvolený grafický ovládač systému Windows

Výsledky testu

Čas inicializácie RAID

Použili sme osem pevných diskov Seagate Savvio 10K.2 a určili sme čas, ktorý ovládačom trvala na vytvorenie polí RAID 5 alebo RAID 6.

Ovládač	RAID 5	RAID 6
	1 hodina 12 minút	1 hodina 2 minúty
Atto	23 minút	NIE
	57 minút	57 minút
	2 hodiny 42 minút

Je celkom pochopiteľné, že sa ako najrýchlejšie ukázali regulátory s najrýchlejšími procesormi XOR. Všetky ovládače však podporujú inicializáciu na pozadí, ktorá spomaľuje výkon, ale umožňuje okamžité použitie poľa.

Zmenšená šírka pásma RAID 6

Všetky štyri ovládače sú výkonné, poskytujú vysoký výkon úložiska a bohaté funkcie na vytváranie flexibilných, vysokovýkonných polí pre servery strednej a základnej úrovne. Všetky ovládače majú osem portov SAS, ale dajú sa k nim pripojiť aj pevné disky SATA vrátane zmiešaných možností SAS / SATA. Pomocou expandérov (expandérov) SAS môžete pripojiť viac pevných diskov. Veríme, že štyri kontrolované radiče sú vhodné na pripojenie až 12 pevných diskov, pretože väčšina modelov je zameraná na interné pevné disky. Ak chcete pripojiť externé príslušenstvo, venujte pozornosť modelom s externými portami Mini-SAS.

Radič ICP 5085BL je veľmi blízko Adaptec RAID 3805, ale ponúka lepší výkon s rýchlejším procesorom XOR a dvojnásobnou veľkosťou vyrovnávacej pamäte. Cena je však o niečo vyššia: odporúčaných 650 dolárov namiesto 575 dolárov za Adaptec RAID 3805. Obe karty ponúkajú pôsobivú sadu funkcií a dodávajú sa s kompletnou sadou softvéru, ktorý sa za posledné roky veľmi zlepšil. Nezabúdajme, že Adaptec je jedným z najznámejších hráčov na trhu profesionálnych úložísk. Atto si za svoj ovládač účtuje 1 095 dolárov a za túto cenu získate menej funkcií RAID (okrem podpory RAID 4) a stále musíte urobiť dodatočné prispôsobenie ovládač, aby bežal rýchlejšie. Je to v poriadku, ale pri predvolených nastaveniach je funkcia, ktorá zrýchľuje čítanie, vypnutá. Radič funguje dobre so zníženým poľom RAID 5, pretože výkon zápisu sa neznižuje ako ostatné produkty.

Raidcore poskytuje najfunkčnejší softvér, ktorý je výsledkom odlišnej architektúry: je viazaný na hostiteľský počítač a závisí od jeho výkonu. Raidcore bohužiaľ ešte nepodporuje RAID 6 (v skutočnosti ani Atto), ale pole RAID môžete obnažiť cez viacero radičov Raidcore a výkon I / O na našom serveri Xeon s dvoma zásuvkami bol vynikajúci. Dátové rýchlosti boli tiež vysoké, ale iné ovládače v tejto disciplíne zvyčajne obchádzajú Raidcore.

Ak vám nevadí, že ovládač načítava hostiteľský server výpočtami XOR a vyhovuje vám zoznam podporovaných operačných systémov, potom model Ciprico / Raidcore poskytne vynikajúci pomer cena / kvalita. Adaptec však ponúka lepší výkon v mnohých oblastiach a cenovka 575 dolárov je tiež celkom rozumná.

Stručne o moderných radičoch RAID

V súčasnosti sú radiče RAID oba samostatné riešenie zameraná výlučne na segment špecializovaného serverového trhu. Skutočne všetky moderné základné dosky pre spotrebiteľské počítače (nie serverové dosky) majú integrovaný hardvérový a softvérový radič SATA RAID, ktorý je pre používateľov počítačov viac než dostačujúci. Je však potrebné mať na pamäti, že tieto ovládače sú zamerané výlučne na používanie operačného systému Windows. V operačných systémoch rodiny Linux sa polia RAID vytvárajú programovo a všetky výpočty sa prenášajú z radiča RAID do CPU.

Servery tradične používajú buď softvérový / hardvérový alebo čisto hardvérový radič RAID. Hardvérový radič RAID vám umožňuje vytvárať a udržiavať pole RAID bez potreby operačného systému alebo procesora. Takéto polia RAID vidí operačný systém ako jeden disk (disk SCSI). V tomto prípade nie je potrebný žiadny špecializovaný ovládač - používa sa štandardný (súčasťou operačného systému) diskový ovládač SCSI. V tomto ohľade sú hardvérové ​​radiče nezávislé od platformy a pole RAID je nakonfigurované prostredníctvom systému BIOS ovládača. Hardvérový radič RAID nepoužíva centrálny procesor na výpočet všetkých kontrolných súčtov atď., Pretože na výpočty používa vlastný špecializovaný procesor a pamäť RAM.

Softvérové ​​a hardvérové ​​ovládače vyžadujú vyhradený ovládač, ktorý nahrádza štandardný ovládač disku SCSI. Softvérové ​​a hardvérové ​​ovládače sú navyše vybavené nástrojmi na správu. V tomto ohľade sú softvérové ​​a hardvérové ​​ovládače viazané na konkrétny operačný systém. Všetky potrebné výpočty v tomto prípade vykonáva aj procesor samotného radiča RAID, ale použitie softvérového ovládača a obslužného programu umožňuje ovládanie ovládača prostredníctvom operačného systému, a nielen prostredníctvom systému BIOS ovládača.

Vzhľadom na skutočnosť, že jednotky SAS už nahradili serverové jednotky SCSI, sú všetky moderné radiče serverov RAID zamerané na podporu jednotiek SAS alebo SATA, ktoré sa používajú aj na serveroch.

V minulom roku sa na trh začali objavovať disky s novým rozhraním SATA 3 (SATA 6 Gb / s), ktoré postupne začali nahrádzať rozhranie SATA 2 (SATA 3Gb / s). Jednotky SAS (3 Gb / s) boli nahradené jednotkami SAS 2.0 (6 Gb / s). Nový štandard SAS 2.0 je, prirodzene, plne kompatibilný so starým štandardom.

Podľa toho sa objavili radiče RAID s podporou štandardu SAS 2.0. Zdá sa, aký zmysel má prechod na štandard SAS 2.0, ak aj najrýchlejšie disky SAS majú rýchlosť čítania a zápisu maximálne 200 MB / s a ​​šírku pásma protokolu SAS (3 Gb / s alebo 300 MB / s ) Stačí im to?

Keď je každý disk pripojený k samostatnému portu na radiči RAID, skutočne stačí šírka pásma 3 Gb / s (čo je teoreticky 300 MB / s). Ku každému portu radiča RAID však nemožno pripojiť iba samostatné disky, ale aj diskové polia (diskové koše). V tomto prípade je jeden kanál SAS zdieľaný niekoľkými jednotkami naraz a šírka pásma 3 Gb / s už nebude stačiť. Okrem toho musíte vziať do úvahy prítomnosť jednotiek SSD, ktorých rýchlosť čítania a zápisu už prekročila hranicu 300 MB / s. Napríklad nový disk Intel SSD 510 ponúka rýchlosť sekvenčného čítania až 500 MB / s a ​​rýchlosť sekvenčného zápisu až 315 MB / s.

Po rýchlom pohľade na súčasnú situáciu na trhu serverových radičov RAID sa pozrime na vlastnosti radiča LSI 3ware SAS 9750-8i.

Špecifikácia radiča RAID 3ware SAS 9750-8i

Tento radič RAID je založený na špecializovanom procesore XOR LSI SAS2108 s taktovacou frekvenciou 800 MHz a architektúrou PowerPC. Tento procesor používa 512 MB pamäte DDRII 800 MHz na opravu chýb (ECC).

Radič LSI 3ware SAS 9750-8i je kompatibilný s jednotkami SATA a SAS (podporované sú jednotky HDD aj SSD) a pomocou expandérov SAS umožňuje pripojiť až 96 zariadení. Je tiež dôležité, aby tento radič podporoval jednotky s rozhraním SATA 600 MB / s (SATA III) a SAS 2.

Na pripojenie jednotiek poskytuje radič osem portov, ktoré sú fyzicky kombinované do dvoch konektorov Mini-SAS SFF-8087 (štyri porty v každom konektore). To znamená, že ak sú disky pripojené priamo k portom, potom je možné k radiču pripojiť celkom osem diskov a keď sú ku každému portu pripojené diskové klietky, je možné celkovú kapacitu disku zvýšiť na 96. Každý z ôsmich portov radiča má šírku pásma 6 Gb / s, čo zodpovedá štandardom SAS 2 a SATA III.

Prirodzene, pri pripájaní diskov alebo diskových klietok k tomuto radiču budete potrebovať špecializované káble, ktoré majú na jednom konci interný konektor Mini-SAS SFF-8087 a na druhom konci konektor, ktorý závisí od toho, čo presne je k ovládaču pripojené. Napríklad pri pripájaní diskov SAS priamo k ovládaču musíte použiť kábel, ktorý má na jednej strane konektor Mini-SAS SFF-8087 a na druhej strane štyri konektory SFF 8484, ktoré vám umožňujú priamo pripojiť disky SAS. Upozorňujeme, že samotné káble nie sú súčasťou balenia a je potrebné ich zakúpiť samostatne.

Radič LSI 3ware SAS 9750-8i má rozhranie PCI Express 2.0 x8, ktoré poskytuje šírku pásma 64 Gb / s (32 Gb / s v každom smere). Je zrejmé, že táto šírka pásma je postačujúca pre plne nabitých osem portov SAS so šírkou pásma 6 Gb / s. Upozorňujeme, že ovládač má špeciálny konektor, do ktorého môžete voliteľne pripojiť záložnú batériu LSIiBBU07.

Je dôležité, aby tento radič vyžadoval inštaláciu ovládača, to znamená, že ide o hardvérovo-softvérový radič RAID. Podporuje také operačné systémy ako Windows Vista, Windows Server 2008, Windows Server 2003 x64, Windows 7, Windows 2003 Server, MAC OS X, LinuxFedora Core 11, Red Hat Enterprise Linux 5.4, OpenSuSE 11.1, SuSE Linux Enterprise Server (SLES) 11 , OpenSolaris 2009.06, VMware ESX / ESXi 4.0 / 4.0 update-1 a ďalšie systémy Linux. Balíček obsahuje aj softvér 3ware Disk Manager 2, ktorý vám umožňuje spravovať polia RAID prostredníctvom operačného systému.

Radič LSI 3ware SAS 9750-8i podporuje štandardné typy RAID: RAID 0, 1, 5, 6, 10 a 50. Snáď jediný typ poľa, ktorý nie je podporovaný, je RAID 60. Dôvodom je skutočnosť, že tento radič je schopné vytvoriť pole RAID 6 iba na piatich diskoch pripojených priamo ku každému portu radiča (teoreticky je možné RAID 6 vytvoriť na štyroch diskoch). Preto pre pole RAID 60 tento radič vyžaduje najmenej desať diskov, ktoré jednoducho neexistujú.

Je zrejmé, že podpora pre pole RAID 1 je pre takýto radič irelevantná, pretože tento typ poľa je vytvorený iba na dvoch diskoch a používanie takéhoto radiča iba pre dva disky je nelogické a mimoriadne zbytočné. Podpora polí RAID 0, 5, 6, 10 a 50 je však veľmi dôležitá. Aj keď sme sa možno s poľom RAID 0 ponáhľali. Toto pole však nemá redundanciu, a preto neposkytuje spoľahlivé ukladanie údajov, preto sa na serveroch používa zriedka. Toto pole je však teoreticky najrýchlejšie z hľadiska rýchlosti čítania a zápisu údajov. Pripomeňme si však, ako sa jednotlivé typy polí RAID navzájom líšia a aké sú.

Úrovne RAID

Pojem „pole RAID“ sa objavil v roku 1987, keď americkí vedci Patterson, Gibson a Katz z Kalifornskej univerzity v Berkeley vo svojom článku „Prípad nadbytočných polí lacných diskov, RAID“ opísali, ako týmto spôsobom vytvoriť viacero lacných disky je možné kombinovať do jedného logického zariadenia, takže výsledkom je zvýšená kapacita a výkon systému a porucha jednotlivých diskov nevedie k zlyhaniu celého systému. Od uverejnenia tohto článku uplynulo takmer 25 rokov, ale technológia budovania polí RAID dnes nestratila svoj význam. Jediná vec, ktorá sa odvtedy zmenila, je dekódovanie skratky RAID. Faktom je, že pole RAID pôvodne neboli postavené na lacných diskoch, takže slovo Nenákladné bolo zmenené na Independent, čo viac zodpovedalo realite.

Odolnosť voči chybám v poliach RAID sa dosahuje redundanciou, to znamená, že časť diskového priestoru je vyhradená na servisné účely a stáva sa pre používateľa nedostupným.

Zvýšenie výkonu diskového subsystému je zaistené súčasnou prevádzkou niekoľkých diskov a v tomto zmysle platí, že čím viac diskov v poli (do určitého limitu), tým lepšie.

Zdieľanie disku v poli je možné vykonať buď pomocou paralelného alebo nezávislého prístupu. Pri paralelnom prístupe je miesto na disku rozdelené na bloky (pásy) na záznam údajov. Podobne sú informácie, ktoré sa majú zapísať na disk, rozdelené do rovnakých blokov. Pri zápise sa jednotlivé bloky zapisujú na rôzne disky a do nich sa zapisuje niekoľko blokov rôzne disky dochádza súbežne, čo má za následok lepší výkon pri zápise. Potrebné informácie je tiež čítaný v oddelených blokoch z viacerých diskov súčasne, čo tiež zvyšuje výkon v pomere k počtu diskov v poli.

Je potrebné poznamenať, že model paralelného prístupu je implementovaný iba vtedy, ak je veľkosť požiadavky na zápis údajov väčšia ako veľkosť samotného bloku. V opačnom prípade je takmer nemožné písať paralelne viac blokov. Predstavte si situáciu, že veľkosť jednotlivého bloku je 8 kB a veľkosť požiadavky na zápis údajov je 64 kB. V tomto prípade sú pôvodné informácie rozrezané na osem blokov po 8 KB. Ak máte pole so štyrmi diskami, môžete zapísať štyri bloky alebo 32 kB naraz. Je zrejmé, že v uvažovanom príklade budú rýchlosť zápisu a rýchlosť čítania štyrikrát vyššia ako pri použití jedného disku. To platí iba pre ideálnu situáciu, ale veľkosť požiadavky nie je vždy násobkom veľkosti bloku a počtu diskov v poli.

Ak je veľkosť zapísaných údajov menšia ako veľkosť bloku, implementuje sa zásadne odlišný model - nezávislý prístup. Tento model je navyše možné použiť aj vtedy, ak je veľkosť zaznamenaných údajov väčšia ako veľkosť jedného bloku. Pri nezávislom prístupe sú všetky údaje individuálnej požiadavky zapísané na samostatný disk, to znamená, že situácia je rovnaká ako pri práci s jedným diskom. Výhodou modelu nezávislého prístupu je, že ak sú súčasne prijaté viaceré požiadavky na zápis (čítanie), všetky sa budú vykonávať na samostatných diskoch nezávisle od seba. Táto situácia je typická napríklad pre servery.

Podľa rôznych typov prístupu existujú rôzne typy polí RAID, ktoré sa zvyčajne vyznačujú úrovňami RAID. Úrovne RAID sa okrem typu prístupu líšia aj spôsobom umiestnenia a generovania nadbytočných informácií. Nadbytočné informácie je možné umiestniť na vyhradený disk alebo ich zdieľať na všetkých diskoch.

V súčasnosti existuje niekoľko úrovní RAID, ktoré sú široko používané, a to RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 6, RAID 10, RAID 50 a RAID 60. Predtým existovali aj úrovne RAID 2, RAID 3 a RAID 4, tieto úrovne RAID sa v súčasnosti nepoužívajú a moderné radiče RAID ich nepodporujú. Všimnite si toho, že všetky moderné radiče RAID podporujú aj funkciu JBOD (Just Bench Of Disks). V tomto prípade nehovoríme o poli RAID, ale jednoducho o pripojení jednotlivých diskov k radiču RAID.

RAID 0

RAID 0 alebo striping nie je, striktne povedané, pole RAID, pretože také pole nie je nadbytočné a neposkytuje spoľahlivosť ukladania údajov. Historicky sa však nazýva aj pole RAID. Pole RAID 0 (obr. 1) môže byť postavené na dvoch alebo viacerých diskoch a používa sa vtedy, keď je potrebné zaistiť vysoký výkon diskového subsystému a spoľahlivosť ukladania údajov nie je rozhodujúca. Pri vytváraní poľa RAID 0 sú informácie rozdelené do blokov (tieto bloky sa nazývajú pruhy), ktoré sa súčasne zapisujú na samostatné disky, to znamená, že sa vytvorí systém s paralelným prístupom (ak to samozrejme veľkosť bloku umožňuje). Povolením simultánnych vstupov / výstupov z viacerých diskov poskytuje RAID 0 najrýchlejšie prenosové rýchlosti a maximálne využitie miesta na disku, pretože nie je potrebné žiadne úložné miesto pre kontrolný súčet. Implementácia tejto úrovne je veľmi jednoduchá. RAID 0 sa používa hlavne v oblastiach, kde je potrebný rýchly prenos veľkého množstva dát.

Ryža. 1. Pole RAID 0

Zvýšenie rýchlosti čítania a zápisu by teoreticky malo byť násobkom počtu diskov v poli.

Spoľahlivosť poľa RAID 0 je očividne nižšia ako spoľahlivosť každého z diskov jednotlivo a klesá s nárastom počtu diskov zahrnutých v poli, pretože zlyhanie ktoréhokoľvek z nich vedie k nefunkčnosti celého poľa. Ak je MTTF každého disku disk MTTF, potom MTBF poľa RAID 0 pozostáva z n diskov sa rovná:

MTTF RAID0 = disk MTTD / n.

Ak označíme pravdepodobnosť poruchy za určitý časový úsek jedného disku po p, potom pre pole RAID 0 od n diskov, pravdepodobnosť, že zlyhá aspoň jeden disk (pravdepodobnosť pádu poľa), je:

P (pád poľa) = 1 - (1 - p) n.

Ak je napríklad pravdepodobnosť zlyhania jedného disku do troch rokov prevádzky 5%, pravdepodobnosť poľa RAID 0 spadajúceho z dvoch diskov je už 9,75%a z ôsmich diskov - 33,7%.

RAID 1

Pole RAID 1 (obrázok 2), tiež označované ako zrkadlo, je 100 -percentné nadbytočné pole dvoch diskov. To znamená, že údaje sú úplne duplikované (zrkadlené), vďaka čomu je dosiahnutá veľmi vysoká úroveň spoľahlivosti (ako aj nákladov). Všimnite si toho, že RAID 1 nevyžaduje rozdelenie diskov a dát na bloky. V najjednoduchšom prípade dve jednotky obsahujú rovnaké informácie a sú jednou logickou jednotkou. Ak jeden disk zlyhá, jeho funkcie vykonáva iný (čo je pre používateľa úplne transparentné). Obnovenie poľa sa vykonáva jednoduchým kopírovaním. Pole RAID 1 by navyše teoreticky malo zdvojnásobiť rýchlosť čítania, pretože túto operáciu je možné vykonať súčasne z dvoch diskov. Táto schéma ukladania informácií sa používa hlavne v prípadoch, keď sú náklady na bezpečnosť údajov oveľa vyššie ako náklady na implementáciu úložného systému.

Ryža. 2. Pole RAID 1

Ak, ako v predchádzajúcom prípade, označíme pravdepodobnosť zlyhania na určité časové obdobie jedného disku po p, potom v prípade poľa RAID 1 je pravdepodobnosť, že oba disky zlyhajú súčasne (pravdepodobnosť pádu poľa), je:

P (klesajúce pole) = p 2.

Ak je napríklad pravdepodobnosť poruchy jedného disku do troch rokov prevádzky 5%, potom pravdepodobnosť súčasného zlyhania dvoch diskov je už 0,25%.

RAID 5

Pole RAID 5 (obrázok 3) je diskové pole odolné voči chybám s distribuovaným úložiskom kontrolného súčtu. Pri zápise je dátový tok na úrovni bajtov rozdelený do blokov (pruhov), ktoré sú súčasne zapísané na všetky disky v poli v kruhovom poradí.

Ryža. 3. Pole RAID 5

Predpokladajme, že pole obsahuje n diskov a veľkosť pruhu je d... Pre každú časť n Vypočíta sa -1 prúžok kontrolného súčtu p.

Prúžok d 1 zapísané na prvý disk, prúžok d 2- na druhom a tak ďalej až po pruh d n–1, ktorý je zapísaný na (n - 1). Disk. Ďalej sa na n-tý disk zapíše kontrolný súčet p n, a proces sa cyklicky opakuje od prvého disku, na ktorom je napísaný prúžok d n.

Proces nahrávania ( n–1) pruhy a ich kontrolný súčet sa vykonávajú súčasne pre všetkých n disky.

Kontrolný súčet sa počíta pomocou bitovo exkluzívnej operácie OR (XOR) na zapisovaných dátových blokoch. Ak teda existuje n pevné disky a d- dátový blok (prúžok), kontrolný súčet sa vypočíta podľa tohto vzorca:

p n = d 1⊕ d 2 ⊕ ... ⊕ d n - 1.

Ak niektorý disk zlyhá, údaje na ňom je možné obnoviť z riadiacich údajov a z údajov zostávajúcich na zdravých diskoch. Skutočne pomocou identít (a⊕ b) A b= a a a⊕ a = 0 , chápeme, že:

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

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

Ak teda disk s blokom zlyhá d k, potom ho možno obnoviť hodnotou zostávajúcich blokov a kontrolného súčtu.

V prípade RAID 5 musia mať všetky disky v poli rovnakú veľkosť, ale celková kapacita diskového subsystému, ktorá je k dispozícii na zápis, je menšia ako presne jeden disk. Ak je napríklad päť diskov 100 GB, skutočná veľkosť poľa je 400 GB, pretože 100 GB je vyhradených pre informácie o audite.

Pole RAID 5 môže byť postavené na troch alebo viacerých pevných diskoch. Ako sa počet pevných diskov v poli zvyšuje, jeho redundancia klesá. Upozorňujeme, že pole RAID 5 je možné obnoviť, ak zlyhá iba jeden disk. Ak zlyhajú dva disky súčasne (alebo ak zlyhá druhý disk pri prestavbe poľa), potom pole nie je možné obnoviť.

RAID 6

Ukázalo sa, že pole RAID 5 je možné prestavať, ak jeden disk zlyhá. Niekedy však musíte poskytnúť vyššiu úroveň spoľahlivosti ako pole RAID 5. V tomto prípade môžete použiť pole RAID 6 (obrázok 4), ktoré vám umožní obnoviť pole, aj keď zlyhajú dva disky súčasne .

Ryža. 4. Pole RAID 6

Pole RAID 6 je podobné RAID 5, ale používa nie jeden, ale dva kontrolné súčty, ktoré sú cyklicky rozložené na diskoch. Prvý kontrolný súčet p sa počíta pomocou rovnakého algoritmu ako v poli RAID 5, to znamená, že ide o operáciu XOR medzi dátovými blokmi zapísanými na rôzne disky:

p n = d 1⊕ d2⊕ ...⊕ d n - 1.

Druhý kontrolný súčet sa vypočíta pomocou iného algoritmu. Bez toho, aby sme zachádzali do matematických podrobností, povedzme, že je to tiež operácia XOR medzi blokmi údajov, ale každý blok údajov je vopred vynásobený polynómovým koeficientom:

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

V súlade s tým je kapacita dvoch diskov v poli alokovaná pre kontrolné súčty. Pole RAID 6 je teoreticky možné vytvoriť na štyroch alebo viacerých jednotkách, ale v mnohých radičoch je možné ich vytvoriť na minimálne piatich diskoch.

Je potrebné mať na pamäti, že výkon poľa RAID 6 je spravidla o 10-15% nižší ako výkon poľa RAID 5 (s rovnakým počtom diskov), čo je spôsobené veľkým počtom výpočty vykonávané radičom (je potrebné vypočítať druhý kontrolný súčet, ako aj prečítať a prepísať viac diskových blokov, ako je každý blok zapísaný).

RAID 10

RAID 10 (obrázok 5) je kombináciou úrovní 0 a 1. Na túto úroveň sú potrebné minimálne štyri disky. V poli štyroch diskov RAID 10 sú skombinované v pároch do polí RAID 1 a obe tieto polia sú skombinované ako logické disky do poľa RAID 0. Je možný aj iný prístup: spočiatku sú disky kombinované do RAID 0 polia a potom logické disky založené na týchto poliach - do poľa RAID 1.

Ryža. 5. Pole RAID 10

RAID 50

RAID 50 je kombináciou úrovní 0 a 5 (obrázok 6). Minimálne požadované pre túto úroveň je šesť diskov. V poli RAID 50 sa najskôr vytvoria dve polia RAID 5 (v každom najmenej tri disky), ktoré sa potom spoja ako logické disky do poľa RAID 0.

Ryža. 6. Pole RAID 50

Metodika testu ovládača LSI 3ware SAS 9750-8i

Na testovanie radiča RAID LSI 3ware SAS 9750-8i RAID sme použili špecializovaný testovací balík IOmeter 1.1.0 (verzia 2010.12.02). Testovacia stanica mal nasledujúcu konfiguráciu:

• procesor - Intel Core i7-990 (Gulftown);
• základná doska-GIGABYTE GA-EX58-UD4;
• pamäť-DDR3-1066 (3 GB, trojkanálový prevádzkový režim);
• systémový disk- WD Caviar SE16 WD3200AAKS;
• grafická karta - GIGABYTE GeForce GTX480 SOC;
• Radič RAID - LSI 3ware SAS 9750-8i;
• Jednotky SAS pripojené k radiču RAID sú Seagate Cheetah 15K.7 ST3300657SS.

Testovanie prebiehalo pod operačným systémom Microsoft Windows 7 Ultimate (32-bitový).

Použili sme ovládač radiča Windows RAID verzie 5.12.00.007 a tiež sme aktualizovali firmvér radiča na verziu 5.12.00.007.

Systémový disk bol pripojený k SATA, implementovanému prostredníctvom radiča integrovaného do južného mostíka čipovej sady Intel X58, a disky SAS boli pripojené priamo k portom radiča RAID pomocou dvoch káblov Mini-SAS SFF-8087-> 4 SAS.

Radič RAID bol nainštalovaný do slotu PCI Express x8 na základnej doske.

Radič bol testovaný s nasledujúcimi poľami RAID: RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 6, RAID 10 a RAID 50. Počet diskov skombinovaných v poli RAID sa líšil pre každý typ poľa od minimálnej hodnoty po osem.

Veľkosť prúžkov na všetkých poliach RAID sa nezmenila a bola 256 kB.

Pripomeňme, že balík IOmeter vám umožňuje pracovať s diskami, na ktorých je vytvorený logický oddiel, aj s diskami bez logického oddielu. Ak je disk testovaný bez toho, aby bol na ňom vytvorený logický oddiel, potom IOmeter funguje na úrovni logických dátových blokov, to znamená, že namiesto operačného systému odosiela do ovládača príkazy na zápis alebo čítanie blokov LBA.

Ak je na disku vytvorený logický oddiel, pôvodne nástroj IOmeter na disku vytvorí súbor, ktorý v predvolenom nastavení zaberá celý logický oddiel (v zásade možno veľkosť tohto súboru zmeniť tak, že ho zadáte v počte 512 bajtov.) sektorov), a potom to už s týmto súborom funguje, to znamená, že číta alebo zapisuje (prepisuje) jednotlivé LBA v rámci tohto súboru. IOmeter však opäť funguje tak, že obchádza operačný systém, to znamená, že priamo odosiela požiadavky na ovládač na čítanie / zápis údajov.

Vo všeobecnosti pri testovaní diskov HDD, ako ukazuje prax, neexistuje prakticky žiadny rozdiel medzi výsledkami testu disku s vytvoreným logickým oddielom a bez neho. Zároveň sa domnievame, že je správnejšie vykonávať testovanie bez vytvoreného logického oddielu, pretože v tomto prípade výsledky testov nezávisia od použitého systém súborov(NTFA, FAT, ext, atď.). Preto sme testovali bez vytvárania logických oddielov.

Obslužný program IOmeter vám navyše umožňuje nastaviť veľkosť požiadavky na prenos pre zápis / čítanie údajov a test je možné vykonať tak pre sekvenčné (sekvenčné) čítanie a zápis, keď sa bloky LBA čítajú a zapisujú postupne jeden po druhom, ako aj pre random (Random), keď sa bloky LBA čítajú a zapisujú v náhodnom poradí. Pri generovaní scenára načítania môžete nastaviť čas testu, percentuálny pomer medzi sekvenčnými a náhodnými operáciami (percentuálne náhodné / sekvenčné rozdelenie), ako aj percentuálny pomer medzi operáciami čítania a zápisu (percentuálne rozdelenie čítania / zápisu). Obslužný program IOmeter navyše automatizuje celý testovací proces a všetky výsledky ukladá do súboru CSV, ktorý je potom možné jednoducho exportovať do tabuľky programu Excel.

Ďalším nastavením, ktoré vám nástroj IOmeter umožňuje, sú takzvané Zarovnať vstupy / výstupy pozdĺž hraníc sektorov pevného disku. IOmeter štandardne zarovnáva bloky požiadaviek na 512-bajtové hranice sektorov disku, ale je možné určiť aj ľubovoľné zarovnanie. V skutočnosti má väčšina pevných diskov veľkosť sektora 512 bajtov a len nedávno sa začali objavovať disky s veľkosťou sektora 4 kB. Pripomeňme, že na pevných diskoch je sektor najmenšia adresovateľná veľkosť dát, na ktorú je možné zapisovať alebo z nich čítať.

Pri testovaní je potrebné nastaviť zarovnanie blokov požiadaviek na prenos údajov podľa veľkosti sektora disku. Pretože disky Seagate Cheetah 15K.7 ST3300657SS majú veľkosť sektora 512 bajtov, použili sme 512-bajtové zarovnanie sektorov.

Pomocou testovacej sady IOmeter sme zmerali rýchlosť sekvenčného čítania a zápisu, ako aj rýchlosť náhodného čítania a zápisu vytvoreného poľa RAID. Veľkosti prenášaných dátových blokov boli 512 bajtov, 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512 a 1024 KB.

V uvedených scenároch načítania bol testovací čas s každou požiadavkou na prenos dátového bloku 5 minút. Všimnite si tiež, že vo všetkých uvedených testoch sme v nastaveniach IOmetra nastavili hĺbku frontu úloh (# vynikajúcich I / Os) na 4, čo je typické pre užívateľské aplikácie.

Výsledky testu

Po kontrole výsledkov benchmarku nás prekvapil výkon radiča RAID LSI 3ware SAS 9750-8i. A to až tak, že začali prezerať naše skripty, aby v nich identifikovali chyby, a potom testovanie mnohokrát zopakovali s inými nastaveniami radiča RAID. Zmenili sme veľkosť pruhu a režim vyrovnávacej pamäte radiča RAID. To samozrejme ovplyvnilo výsledky, ale nezmenilo to všeobecný charakter závislosti rýchlosti prenosu údajov od veľkosti dátového bloku. A túto závislosť sme jednoducho nedokázali vysvetliť. Práca tohto ovládača sa nám zdá úplne nelogická. Po prvé, výsledky sú nestabilné, to znamená, že pre každú pevnú veľkosť dátového bloku sa rýchlosť periodicky mení a priemerný výsledok má veľkú chybu. Výsledky testovania diskov a radičov pomocou obslužného programu IOmeter sú zvyčajne stabilné a líšia sa iba málo.

Za druhé, keď sa veľkosť bloku zvyšuje, rýchlosť prenosu údajov sa musí zvýšiť alebo zostať nezmenená v režime sýtosti (keď rýchlosť dosiahne maximálnu hodnotu). V prípade radiča LSI 3ware SAS 9750-8i však pri niektorých veľkostiach blokov dochádza k prudkému poklesu dátovej rýchlosti. Okrem toho pre nás zostáva záhadou, prečo je pri rovnakom počte diskov pre polia RAID 5 a RAID 6 rýchlosť zápisu vyššia ako rýchlosť čítania. Stručne povedané, nedokážeme vysvetliť činnosť ovládača LSI 3ware SAS 9750-8i - zostáva len uviesť skutočnosti.

Výsledky testov je možné klasifikovať rôznymi spôsobmi. Napríklad pre scenáre zavedenia, keď sú pre každý typ zavedenia uvedené výsledky pre všetky možné polia RAID s rôznym počtom pripojených diskov alebo pre typy polí RAID, keď sú pre každý typ uvedené výsledky s iným počtom diskov poľa RAID v scenároch sekvenčného čítania., sekvenčného zápisu, náhodného čítania a náhodného zápisu. Výsledky môžete tiež klasifikovať podľa počtu diskov v poli, keď pre každý počet diskov pripojených k radiču sú uvedené výsledky pre všetky možné (vzhľadom na počet diskov) polia RAID v sekvenčnom čítaní a sekvenčnom zápise, náhodné scenáre čítania a náhodného zápisu.

Výsledky sme sa rozhodli klasifikovať podľa typov polí, pretože podľa nášho názoru je napriek pomerne veľkému počtu grafov ich prezentácia vizuálnejšia.

RAID 0

Pole RAID 0 je možné vytvoriť s dvoma až ôsmimi jednotkami. Výsledky testu pre pole RAID 0 sú uvedené na obr. 7-15.

Ryža. 7. Rýchlosť sekvenčného čítania a zápisu s ôsmimi diskami v poli RAID 0	Ryža. 8. Rýchlosť sekvenčného čítania a zápisu so siedmimi diskami v poli RAID 0
Ryža. 9. Sekvenčná rýchlosť čítania a zapisuje so šiestimi diskami v poli RAID 0	Ryža. 10. Rýchlosť sekvenčného čítania a zápisu s piatimi diskami v poli RAID 0
Ryža. 11. Rýchlosť sekvenčného čítania a zápisu so štyrmi diskami v poli RAID 0	Ryža. 12. Rýchlosť sekvenčného čítania a zápisu s tromi diskami v poli RAID 0
Ryža. 13. Rýchlosť sekvenčného čítania a zápisu s dvoma diskami v poli RAID 0	Ryža. 14. Náhodná rýchlosť čítania v poli RAID 0
Ryža. 15. Rýchlosť náhodného zápisu v poli RAID 0

Je zrejmé, že najrýchlejšie sekvenčné rýchlosti čítania a zápisu v poli RAID 0 sa dosahujú s ôsmimi diskami. Stojí za zmienku, že s ôsmimi a siedmimi diskami v poli RAID 0 sú sekvenčné rýchlosti čítania a zápisu takmer rovnaké a s menším počtom diskov je rýchlosť sekvenčného zápisu vyššia ako rýchlosť čítania.

Malo by sa tiež poznamenať, že pri určitých veľkostiach blokov existujú charakteristické zlyhania rýchlosti sekvenčného čítania a zápisu. Napríklad pri ôsmich a šiestich diskoch v poli sú tieto poruchy pozorované pri veľkosti dátového bloku 1 a 64 kB a pri siedmich diskoch - pri veľkosti 1, 2 a 128 kB. Existujú podobné chyby, ale pri iných veľkostiach dátových blokov sú v poli tiež štyri, tri a dva disky.

Pokiaľ ide o rýchlosť sekvenčného čítania a zápisu (ako charakteristika spriemerovaná zo všetkých veľkostí blokov), RAID 0 prekonáva všetky ostatné možné polia v konfigurácii s osem, sedem, šesť, päť, štyri, tri a dva disky.

Náhodný prístup v poli RAID 0 je tiež celkom zaujímavý. Náhodná rýchlosť čítania pre každú veľkosť dátového bloku je úmerná počtu diskov v poli, čo je celkom logické. Navyše s veľkosťou bloku 512 KB a ľubovoľným počtom diskov v poli dochádza k charakteristickému poklesu rýchlosti náhodného čítania.

V prípade náhodného zápisu s ľubovoľným počtom diskov v poli sa rýchlosť zvyšuje s nárastom veľkosti dátového bloku a nedochádza k žiadnym poklesom rýchlosti. Zároveň je potrebné poznamenať, že najvyššia rýchlosť v tomto prípade nie je dosiahnutá s ôsmimi, ale so siedmimi diskami v poli. Ďalej z hľadiska rýchlosti náhodného zápisu je pole šiestich diskov, potom päť a až potom osem diskov. Navyše, pokiaľ ide o rýchlosť náhodného zápisu, pole ôsmich diskov je takmer totožné s poľom štyroch diskov.

Pokiaľ ide o rýchlosť náhodného zápisu, RAID 0 prekonáva všetky ostatné možné polia v konfiguráciách s osem, sedem, šesť, päť, štyri, tri a dva disky. Na druhej strane, pokiaľ ide o rýchlosť náhodného čítania v konfigurácii s ôsmimi diskami, RAID 0 je nižší ako RAID 10 a RAID 50, ale v konfigurácii s menším počtom diskov je RAID 0 lídrom v rýchlosti náhodného čítania.

RAID 5

Pole RAID 5 je možné vytvoriť s tromi až ôsmimi jednotkami. Výsledky testov pre pole RAID 5 sú uvedené na obr. 16-23.

Ryža. 16. Rýchlosť sekvenčného čítania a zápisu s ôsmimi diskami v poli RAID 5	Ryža. 17. Rýchlosť sekvenčného čítania a zápisu so siedmimi diskami v poli RAID 5
Ryža. 18. Rýchlosť sekvenčného čítania a zápisu so šiestimi diskami v poli RAID 5	Ryža. 19. Rýchlosť sekvenčného čítania a zápisu s piatimi diskami v poli RAID 5
Ryža. 20. Rýchlosť sekvenčného čítania a zápisu so štyrmi diskami v poli RAID 5	Ryža. 21. Rýchlosť sekvenčného čítania a zápisu s tromi jednotkami v poli RAID 5
Ryža. 22. Náhodná rýchlosť čítania v poli RAID 5	Ryža. 23. Náhodná rýchlosť zápisu v poli RAID 5

Je zrejmé, že najvyššiu rýchlosť čítania a zápisu dosahuje osem diskov. Všimnite si toho, že v prípade poľa RAID 5 je rýchlosť sekvenčného zápisu v priemere vyššia ako rýchlosť čítania. Avšak pre danú veľkosť požiadavky môže rýchlosť sekvenčného čítania prekročiť rýchlosť sekvenčného zápisu.

Je tiež potrebné poznamenať, že existujú typické zlyhania rýchlosti sekvenčného čítania a zápisu pre určité veľkosti blokov pre ľubovoľný počet diskov v poli.

Pri rýchlosti sekvenčného čítania a zápisu v konfigurácii s ôsmimi jednotkami je RAID 5 nižší ako RAID 0 a RAID 50, ale prekonáva RAID 10 a RAID 6. V konfiguráciách so siedmimi jednotkami je RAID 5 nižší v rýchlosti sekvenčného čítania a zápisu oproti RAID 0 a prekonáva pole RAID 6 (iné typy polí nie sú pri danom počte diskov možné).

V konfiguráciách so šiestimi diskami RAID 5 prekonáva RAID 0 a RAID 50 v rýchlosti sekvenčného čítania a iba RAID 0 v rýchlosti sekvenčného zápisu.

V konfiguráciách s piatimi, štyrmi a tromi jednotkami je RAID 5 na druhom mieste za RAID 0 v rýchlosti sekvenčného čítania a zápisu.

Náhodný prístup v poli RAID 5 je podobný náhodnému prístupu v poli RAID 0. Rýchlosť náhodného čítania pre každú veľkosť dátového bloku je teda úmerná počtu diskov v poli a s veľkosťou bloku 512 kB pre akékoľvek počet diskov v poli, dochádza k charakteristickému poklesu rýchlosti náhodného čítania. Okrem toho je potrebné poznamenať, že rýchlosť náhodného čítania slabo závisí od počtu diskov v poli, to znamená, že je približne rovnaká pre ľubovoľný počet diskov.

Pokiaľ ide o rýchlosť náhodného čítania, RAID 5 v konfigurácii s ôsmimi, siedmimi, šiestimi, štyrmi a tromi jednotkami je nižší ako všetky ostatné polia. A iba v konfigurácii s piatimi jednotkami mierne prekonáva pole RAID 6.

Pokiaľ ide o rýchlosť náhodného zápisu, RAID 5 v konfigurácii s ôsmimi diskami je na druhom mieste za RAID 0 a RAID 50 a v konfigurácii so siedmimi a piatimi, štyrmi a tromi diskami je až za RAID 0 na druhom mieste.

V konfigurácii so šiestimi diskami je RAID 5 v rýchlosti náhodného zápisu nižší ako RAID 0, RAID 50 a RAID 10.

RAID 6

Radič LSI 3ware SAS 9750-8i vám umožňuje vytvoriť pole RAID 6 z piatich až ôsmich diskov. Výsledky testov pre pole RAID 6 sú uvedené na obr. 24-29.

Ryža. 24. Rýchlosť sekvenčného čítania a zápisu s ôsmimi diskami v poli RAID 6	Ryža. 25. Rýchlosť sekvenčného čítania a zápisu so siedmimi diskami v poli RAID 6 Poznamenávame tiež charakteristické zlyhania rýchlosti sekvenčného čítania a zápisu pre určité veľkosti blokov pre ľubovoľný počet diskov v poli. Pokiaľ ide o rýchlosť sekvenčného čítania, RAID 6 je horší ako všetky ostatné polia v konfiguráciách s akýmkoľvek (od osem do piatich) počtom diskov. Pokiaľ ide o rýchlosť sekvenčného zápisu, situácia je o niečo lepšia. V konfigurácii s ôsmimi diskami RAID 6 prekonáva RAID 10 a v konfigurácii so šiestimi diskami RAID 10 aj RAID 50. V konfiguráciách so siedmimi a piatimi diskami však vytváranie polí RAID 10 a RAID 50 nie je možné, toto pole sa ukazuje byť na poslednom mieste, pokiaľ ide o rýchlosť sekvenčného zápisu. Náhodný prístup v poli RAID 6 je podobný náhodnému prístupu v RAID 0 a RAID 5. Rýchlosť náhodného čítania s veľkosťou bloku 512 KB pre ľubovoľný počet diskov v poli má charakteristický pokles rýchlosti náhodného čítania. Všimnite si toho, že maximálna rýchlosť náhodného čítania je dosiahnutá so šiestimi diskami v poli. Ale pri siedmich a ôsmich diskoch je rýchlosť náhodného čítania takmer rovnaká. V prípade náhodného zápisu s ľubovoľným počtom diskov v poli sa rýchlosť zvyšuje s nárastom veľkosti dátového bloku a nedochádza k žiadnym poklesom rýchlosti. Náhodná rýchlosť zápisu je navyše úmerná počtu diskov v poli, ale rozdiel v rýchlosti je zanedbateľný. Pokiaľ ide o rýchlosť náhodného čítania, pole RAID 6 v konfigurácii s ôsmimi a siedmimi jednotkami predbehne iba pole RAID 5 a je nižšie ako všetky ostatné možné polia. V konfigurácii so šiestimi diskami je RAID 6 nižší ako RAID 10 a RAID 50 v rýchlosti náhodného čítania a v konfigurácii s piatimi diskami je nižší ako RAID 0 a RAID 5. Pokiaľ ide o rýchlosť náhodného zápisu, pole RAID 6 je nižšie ako všetky ostatné možné polia s ľubovoľným počtom pripojených jednotiek. Vo všeobecnosti môžeme konštatovať, že pole RAID 6 má nižší výkon a polia RAID 0, RAID 5, RAID 50 a RAID 10. To znamená, že z hľadiska výkonu je tento typ poľa na poslednom mieste.	Ryža. 33. Náhodná rýchlosť čítania v poli RAID 10
Ryža. 34. Rýchlosť náhodného zápisu v poli RAID 10

V poliach s ôsmimi a šiestimi diskami je rýchlosť sekvenčného čítania spravidla vyššia ako rýchlosť zápisu, zatiaľ čo v poli so štyrmi diskami sú tieto rýchlosti prakticky rovnaké pre akúkoľvek veľkosť dátového bloku.

Pre pole RAID 10, ako aj pre všetky ostatné uvažované polia, je pokles rýchlosti sekvenčného čítania a zápisu typický pre určité veľkosti dátových blokov pre ľubovoľný počet diskov v poli.

V prípade náhodného zápisu s ľubovoľným počtom diskov v poli sa rýchlosť zvyšuje s nárastom veľkosti dátového bloku a nedochádza k žiadnym poklesom rýchlosti. Rýchlosť náhodného zápisu je navyše úmerná počtu diskov v poli.

Pokiaľ ide o rýchlosť sekvenčného čítania, pole RAID 10 nadväzuje na polia RAID 0, RAID 50 a RAID 5 v konfigurácii s ôsmimi, šiestimi a štyrmi diskami, a pokiaľ ide o rýchlosť sekvenčného zápisu, je nižšie ako pole RAID 6, tj. teda nasleduje po poliach RAID 0. RAID 50, RAID 5 a RAID 6.

Na druhej strane, pokiaľ ide o rýchlosť náhodného čítania, pole RAID 10 prekonáva všetky ostatné polia v konfigurácii s ôsmimi, šiestimi a štyrmi diskami. Ale pokiaľ ide o rýchlosť náhodného zápisu, toto pole stráca pole RAID 0, RAID 50 a RAID 5 v konfigurácii s ôsmimi diskami, polia RAID 0 a RAID 50 v konfigurácii so šiestimi diskami a polia RAID 0 a RAID 5 v konfigurácia štyroch diskov.

RAID 50

Pole RAID 50 môže byť postavené na šiestich alebo ôsmich diskoch. Výsledky testu pre pole RAID 50 sú uvedené na obr. 35-38.

V scenári náhodného čítania, rovnako ako vo všetkých ostatných uvažovaných poliach, dochádza k charakteristickému poklesu výkonu pri veľkosti bloku 512 KB. V prípade náhodného zápisu s ľubovoľným počtom diskov v poli sa rýchlosť zvyšuje s nárastom veľkosti dátového bloku a nedochádza k žiadnym poklesom rýchlosti. Rýchlosť náhodného zápisu je navyše úmerná počtu diskov v poli, ale rozdiel v rýchlosti je zanedbateľný a je pozorovaný iba pri veľkej (viac ako 256 kB) veľkosti dátového bloku. Pokiaľ ide o rýchlosť sekvenčného čítania, pole RAID 50 je na druhom mieste za poľom RAID 0 (v konfigurácii s ôsmimi a šiestimi jednotkami). Pokiaľ ide o rýchlosť sekvenčného zápisu, RAID 50 je tiež druhý iba za RAID 0 v konfigurácii s ôsmimi diskami a v konfigurácii so šiestimi diskami prehráva s RAID 0, RAID 5 a RAID 6. Na druhej strane, pokiaľ ide o rýchlosť náhodného čítania a zápisu, pole RAID 50 je druhé miesto za poľom RAID 0 a predbieha všetky ostatné polia možné s ôsmimi a šiestimi diskami. RAID 1 Ako sme už poznamenali, pole RAID 1, ktoré môže byť postavené iba na dvoch diskoch, nie je vhodné používať na takom radiči. Pre úplnosť však uvádzame výsledky pre pole RAID 1 na dvoch diskoch. Výsledky testov pre pole RAID 1 sú uvedené na obr. 39 a 40. Ryža. 39. Rýchlosť sekvenčného zápisu a čítania v poli RAID 1 Ryža. 40. Rýchlosť náhodného zápisu a čítania v poli RAID 1 Pre pole RAID 10, ako aj pre všetky ostatné uvažované polia je pre určité veľkosti dátových blokov typický pokles rýchlosti sekvenčného čítania a zápisu. V prípade náhodného čítania, ako aj pre ostatné polia, dochádza k charakteristickému poklesu výkonu pri veľkosti bloku 512 KB. V prípade náhodného zápisu sa rýchlosť zvyšuje s nárastom veľkosti dátového bloku a nedochádza k žiadnym poklesom rýchlosti. Pole RAID 1 je možné mapovať iba na pole RAID 0 (pretože na dvoch diskoch nie sú možné žiadne iné polia). Je potrebné poznamenať, že pole RAID 1 prekonáva pole RAID 0 s dvoma diskami vo všetkých scenároch načítania okrem náhodného čítania. závery Náš dojem z testovania ovládača LSI 3ware SAS 9750-8i v kombinácii s pohonmi Seagate Cheetah 15K.7 ST3300657SS SAS bol dosť zmiešaný. Na jednej strane je krásny funkčnosť, na druhej strane, poklesy rýchlosti sú pri určitých veľkostiach dátových blokov alarmujúce, čo samozrejme ovplyvňuje rýchlosť výkonu polí RAID, keď pracujú v reálnom prostredí.