Spajanje sas diskova na kontroler. Razlika između SAS i SATA. Dostava i pakiranje

Više od 20 godina sučelje paralelne sabirnice bilo je najčešći komunikacijski protokol za većinu digitalnih sustava za pohranu podataka. Ali kako je potreba za propusnošću i fleksibilnošću sustava rasla, nedostaci dviju najčešćih tehnologija paralelnih sučelja postali su očiti: SCSI i ATA. Nedostatak kompatibilnosti između paralelnih SCSI i ATA sučelja—različiti konektori, kabeli i skupovi naredbi koji se koriste—povećava troškove održavanja sustava, istraživanja i razvoja, obuke i kvalifikacije novih proizvoda.

Danas paralelne tehnologije još uvijek odgovaraju korisnicima modernog korporativni sustavi sa stajališta performansi, ali rastući zahtjevi za većim brzinama, većim zadržavanjem podataka, manjim fizičkim veličinama i većom standardizacijom predstavljaju izazov za sposobnost paralelnog sučelja da ekonomično drži korak s brzo rastućim CPU performansama i brzinama tvrdih diskova. Osim toga, u vremenima štednje poduzećima postaje sve teže pronaći sredstva za razvoj i održavanje heterogenih konektora na stražnjim pločama kućišta poslužitelja i eksternih diskovnih polja, provjeru kompatibilnosti heterogenih sučelja i inventarizaciju heterogenih veza za izvođenje I/O operacije.

Korištenje paralelnih sučelja također predstavlja niz drugih problema. Paralelni prijenos podataka preko širokog niza podložan je preslušavanju, što može stvoriti dodatne smetnje i dovesti do pogrešaka u signalu - da biste izbjegli ovu zamku, morate smanjiti brzinu signala ili ograničiti duljinu kabela, ili učiniti oboje. Završetak paralelnih signala također je povezan s određenim poteškoćama - morate prekinuti svaku liniju zasebno, obično ovu operaciju izvodi posljednji pogon, kako bi se spriječilo reflektiranje signala na kraju kabela. Konačno, veliki kabeli i konektori koji se koriste u paralelnim sučeljima čine ove tehnologije neprikladnima za nove kompaktne računalne sustave.

Predstavljamo SAS i SATA

Serijske tehnologije kombiniraju mnogo bitova podataka u pakete i zatim ih prenose preko kabela brzinama do 30 puta bržim od paralelnih sučelja.

SATA proširuje mogućnosti tradicionalne ATA tehnologije omogućujući prijenos podataka između diskovni pogoni pri brzinama od 1,5 GB u sekundi i više. Zbog niske cijene po gigabajtu kapaciteta pogona, SATA će ostati dominantan disk sučelje u stolnim računalima, poslužiteljima početna razina I mrežni sustavi pohranjivanje informacija gdje je trošak glavni faktor.

SAS tehnologija, nasljednik paralelnog SCSI-ja, temelji se na dokazanoj funkcionalnosti svog prethodnika i obećava da će značajno poboljšati mogućnosti današnjih sustava za pohranu podataka u poduzećima. SAS nudi brojne prednosti koje tradicionalna rješenja za pohranu ne nude. Konkretno, SAS vam omogućuje povezivanje do 16.256 uređaja na jedan port i pruža pouzdanu serijsku vezu od točke do točke pri brzinama do 3 Gb/s.

Dodatno, s manjim konektorom, SAS pruža potpunu dvostruku povezivost za 3,5" i 2,5" pogone (prethodno dostupno samo za 3,5" Fibre Channel pogone). Ovo je vrlo korisna značajka u slučajevima kada je potrebno postaviti veliki broj redundantnih pogona kompaktni sustav, na primjer, u blade poslužitelju niskog profila.

SAS poboljšava adresiranje pogona i povezanost s hardverskim ekspanderima koji omogućuju povezivanje velikog broja pogona s jednim ili više host kontrolera. Svaki ekstender omogućuje vezu do 128 fizičke uređaje, koji mogu biti drugi glavni kontroleri, drugi SAS ekspanderi ili diskovni pogoni. Ova se shema dobro skalira i omogućuje vam stvaranje topologija na razini poduzeća koje lako podržavaju klasteriranje s više čvorova za automatski oporavak sustava u slučaju kvara i za ravnomjernu raspodjelu opterećenja.

Jedna od najvećih prednosti nove serijske tehnologije je da će SAS sučelje također biti kompatibilno s jeftinijim SATA pogonima, omogućujući dizajnerima sustava korištenje obje vrste pogona u istom sustavu bez dodatnih troškova za podršku dva različita sučelja. Stoga SAS, sljedeća generacija SCSI tehnologije, nadilazi trenutna ograničenja paralelnih tehnologija u smislu izvedbe, skalabilnosti i dostupnosti podataka.

Višestruke razine kompatibilnosti

SAS konektor je univerzalan i kompatibilan je sa SATA u faktoru oblika. Ovo omogućuje da se i SAS i SATA diskovi izravno povežu sa SAS sustavom, što omogućuje da se sustav koristi bilo za kritične aplikacije koje zahtijevaju visoke performanse i brz pristup podacima, ili za isplativije aplikacije s nižom cijenom po gigabajtu .

SATA skup naredbi podskup je SAS skupa naredbi koji omogućuje kompatibilnost između SATA uređaja i SAS kontrolera. Međutim, SAS pogoni ne mogu raditi sa SATA kontrolerom, pa su opremljeni posebnim tipkama na konektorima kako bi se uklonila mogućnost netočnog povezivanja.

Dodatno, slična fizika SAS i SATA sučelja dopušta korištenje nove univerzalne SAS stražnje ploče koja podržava i SAS i SATA diskove. Kao rezultat toga, nema potrebe za korištenjem dvije različite stražnje ploče za SCSI i ATA pogone. Ova kompatibilnost dizajna koristi i proizvođačima stražnjih ploča i krajnjim korisnicima smanjenjem troškova hardvera i inženjeringa.

Kompatibilnost protokola

SAS tehnologija uključuje tri vrste protokola, od kojih se svaki koristi za prijenos različitih vrsta podataka preko serijskog sučelja ovisno o tome kojem uređaju se pristupa. Prvi je serijski SCSI protokol (Serial SCSI Protocol SSP), koji prenosi SCSI naredbe, drugi je SCSI protokol upravljanja (SCSI Management Protocol SMP), koji prenosi kontrolne informacije ekspanderima. Treći, SATA Tunneled Protocol STP, uspostavlja vezu koja omogućuje prijenos SATA naredbi. Zahvaljujući korištenju ova tri protokola, SAS sučelje je potpuno kompatibilno s postojećim SCSI aplikacijama, kontrolnim softverom i SATA uređajima.

Ova arhitektura s više protokola, u kombinaciji s fizičkom kompatibilnošću SAS i SATA konektora, čini SAS tehnologiju univerzalnom vezom između SAS i SATA uređaja.

Prednosti kompatibilnosti

SAS i SATA kompatibilnost pruža brojne prednosti dizajnerima sustava, graditeljima i krajnjim korisnicima.

Dizajneri sustava mogu koristiti iste stražnje ploče, konektore i kabelske veze zahvaljujući SAS i SATA kompatibilnosti. Nadogradnja sustava s prelaskom sa SATA na SAS zapravo se svodi na zamjenu disk jedinica. Nasuprot tome, za korisnike tradicionalnih paralelnih sučelja, prijelaz s ATA na SCSI znači zamjenu stražnjih ploča, konektora, kabela i pogona. Ostale isplative prednosti dosljedne tehnološke interoperabilnosti uključuju pojednostavljeno certificiranje i upravljanje imovinom.

VAR preprodavači i graditelji sustava mogu jednostavno i brzo rekonfigurirati prilagođene sustave jednostavnim instaliranjem odgovarajućeg diska u sustav. Nema potrebe raditi s nekompatibilnim tehnologijama i koristiti posebne priključke i različite kabelske veze. Štoviše, dodatna fleksibilnost pri odabiru optimalan omjer cijenu i performanse, omogućit će VAR preprodavačima i graditeljima sustava da bolje razlikuju svoje proizvode.

Za krajnje korisnike, SATA i SAS kompatibilnost znači novu razinu fleksibilnosti kada je u pitanju odabir najboljeg omjera cijene i performansi. SATA diskovi će postati najbolje rješenje za jeftine poslužitelje i sustave za pohranu podataka, dok SAS diskovi pružaju maksimalnu izvedbu, pouzdanost i kompatibilnost sa softverom za upravljanje. Mogućnost nadogradnje sa SATA pogona na SAS pogone bez potrebe za kupnjom bilo čega novi sustav značajno pojednostavljuje proces odlučivanja o kupnji, štiti ulaganja u sustav i smanjuje ukupne troškove vlasništva.

Zajednički razvoj SAS i SATA protokola

Suradnja između dviju organizacija, kao i zajednički napori dobavljača pohrane i odbora za standarde, ima za cilj pružiti još preciznije smjernice interoperabilnosti koje će pomoći dizajnerima sustava, IT stručnjacima i krajnjim korisnicima implementirati još više fino podešavanje svojih sustava kako bi postigli optimalne performanse i pouzdanost te smanjili ukupne troškove vlasništva.

Specifikacija SATA 1.0 odobrena je 2001. godine, a danas na tržištu postoje SATA proizvodi raznih proizvođača. Specifikacija SAS 1.0 odobrena je početkom 2003. godine, a prvi proizvodi trebali bi izaći na tržište u prvoj polovici 2004. godine.

Ovaj članak će govoriti o tome što vam omogućuje povezivanje HDD računalu, naime, o sučelju tvrdi disk. Točnije, o sučeljima tvrdih diskova, jer je za vrijeme njihovog postojanja izumljeno mnogo tehnologija za povezivanje ovih uređaja, a obilje standarda u ovom području može zbuniti neiskusnog korisnika. Ipak, prvo o svemu.

Sučelja tvrdog diska (ili strogo govoreći, sučelja vanjski diskovi, budući da ih mogu koristiti ne samo , već i druge vrste pogona, na primjer, pogoni za optički diskovi) dizajnirani su za razmjenu informacija između ovih vanjskih memorijskih uređaja i matična ploča. Sučelja tvrdog diska, ništa manje od fizičkih parametara pogona, utječu na mnoge radne karakteristike pogona i njihove performanse. Konkretno, sučelja pogona određuju takve parametre kao što su brzina razmjene podataka između tvrdog diska i matične ploče, broj uređaja koji se mogu spojiti na računalo, mogućnost stvaranja diskovnih nizova, mogućnost uključivanja u radnom stanju, podrška za NCQ i AHCI tehnologije itd. . Također ovisi o sučelju tvrdog diska na koji ga kabel, kabel ili adapter spojiti matična ploča trebat će vam.

SCSI - Sučelje malog računalnog sustava

SCSI sučelje jedno je od najstarijih sučelja dizajniranih za povezivanje uređaja za pohranu podataka u osobnim računalima. Ovaj se standard pojavio početkom 1980-ih. Jedan od njegovih kreatora bio je Alan Shugart, poznat i kao izumitelj disketne jedinice.

Izgled SCSI sučelja na ploči i kabela za spajanje na njega

Standard SCSI (tradicionalno se ova kratica u ruskoj transkripciji čita kao "skazi") izvorno je bio namijenjen za upotrebu u osobnim računalima, o čemu svjedoči i sam naziv formata - Small Computer System Interface ili sistemsko sučelje za mala računala. Međutim, dogodilo se da su se pogoni ove vrste koristili uglavnom u vrhunskim osobnim računalima, a potom iu poslužiteljima. To je bilo zbog činjenice da je, unatoč uspješnoj arhitekturi i širokom skupu naredbi, tehnička implementacija sučelja bila prilično složena i nije bila pristupačna za masovna računala.

Međutim, ovaj je standard imao niz značajki koje nisu bile dostupne za druge vrste sučelja. Na primjer, kabel za spajanje uređaja Small Computer System Interface može imati maksimalnu duljinu od 12 m, a brzina prijenosa podataka može biti 640 MB/s.

Kao i IDE sučelje koje se pojavilo nešto kasnije, SCSI sučelje je paralelno. To znači da sučelje koristi sabirnice koje prenose informacije preko nekoliko vodiča. Ova je značajka bila jedan od ograničavajućih čimbenika za razvoj standarda, pa je stoga razvijen napredniji, dosljedniji SAS standard (od Serial Attached SCSI) kao njegova zamjena.

SAS - Serial Attached SCSI

Ovako izgleda diskovno sučelje SAS poslužitelja

Serial Attached SCSI razvijen je kao poboljšanje prilično starog sučelja sustava malih računala za povezivanje tvrdih diskova. Unatoč činjenici da Serial Attached SCSI koristi glavne prednosti svog prethodnika, ipak ima mnoge prednosti. Među njima vrijedi istaknuti sljedeće:

• Korištenje zajedničke sabirnice za sve uređaje.
• Protokol serijske komunikacije koji koristi SAS omogućuje korištenje manjeg broja signalnih linija.
• Nema potrebe za završetkom autobusa.
• Gotovo neograničen broj povezanih uređaja.
• viši propusnost(do 12 Gbit/s). Očekuje se da će buduće implementacije SAS protokola podržavati brzine prijenosa podataka do 24 Gbit/s.
• Mogućnost povezivanja diskova sa Serial ATA sučeljem na SAS kontroler.

U pravilu, Serial Attached SCSI sustavi izgrađeni su na temelju nekoliko komponenti. Glavne komponente uključuju:

• Ciljani uređaji. Ova kategorija uključuje stvarne pogone ili diskovne nizove.
• Inicijatori su čipovi dizajnirani za generiranje zahtjeva ciljanim uređajima.
• Sustav za dostavu podataka - kabeli koji povezuju ciljne uređaje i inicijatore

Serijski priključeni SCSI konektori dolaze u različitim oblicima i veličinama, ovisno o vrsti (vanjski ili unutarnji) i SAS verzijama. Ispod su unutarnji konektor SFF-8482 i vanjski konektor SFF-8644 dizajnirani za SAS-3:

S lijeve strane je interni SAS konektor SFF-8482; Desno je vanjski SAS SFF-8644 konektor s kabelom.

Nekoliko primjera izgleda SAS kabela i adaptera: HD-Mini SAS kabel i SAS-Serial ATA adapter kabel.

S lijeve strane je HD Mini SAS kabel; Desno je adapterski kabel sa SAS na Serial ATA.

Firewire - IEEE 1394

Danas često možete pronaći tvrdi diskovi s Firewire sučeljem. Iako Firewire sučelje može spojiti bilo koju vrstu perifernih uređaja na računalo, a nije specijalizirano sučelje dizajnirano isključivo za spajanje tvrdih diskova, Firewire ipak ima niz značajki koje ga čine izuzetno prikladnim za tu svrhu.

FireWire - IEEE 1394 - pogled na prijenosnom računalu

Firewire sučelje razvijeno je sredinom 1990-ih. Razvoj je započeo s poznatom tvrtkom Apple koja je trebala vlastitu sabirnicu, različitu od USB-a, za spajanje periferne opreme, prvenstveno multimedije. Specifikacija koja opisuje rad Firewire sabirnice naziva se IEEE 1394.

Firewire je danas jedan od najčešće korištenih formata serijske vanjske sabirnice velike brzine. Glavne značajke standarda uključuju:

• Mogućnost toplog spajanja uređaja.
• Otvorena autobusna arhitektura.
• Fleksibilna topologija za povezivanje uređaja.
• Brzine prijenosa podataka jako variraju – od 100 do 3200 Mbit/s.
• Mogućnost prijenosa podataka između uređaja bez sudjelovanja računala.
• Mogućnost organizacije lokalne mreže pomoću gume.
• Prijenos struje sabirnicom.
• Velik broj povezanih uređaja (do 63).

Za povezivanje tvrdih diskova (obično putem vanjskih kućišta tvrdih diskova) preko Firewire sabirnice u pravilu se koristi poseban standard SBP-2 koji koristi set naredbi protokola Small Computers System Interface. Moguće je spojiti Firewire uređaje na obični USB konektor, ali za to je potreban poseban adapter.

IDE - Integrirana pogonska elektronika

Kratica IDE nedvojbeno je poznata većini korisnika osobnih računala. Standard sučelja za povezivanje IDE tvrdih diskova razvio je poznati proizvođač tvrdih diskova - Western Digital. Prednost IDE-a u odnosu na druga sučelja koja su postojala u to vrijeme, posebno sučelje sustava malih računala, kao i standard ST-506, bila je u tome što nije bilo potrebe za instaliranjem tvrdi kontroler pogon na matičnu ploču. IDE standard podrazumijevao je instaliranje kontrolera pogona na sam pogon, a na matičnoj ploči ostao je samo adapter glavnog sučelja za povezivanje IDE pogona.

IDE sučelje na matičnoj ploči

Ova inovacija je poboljšala radne parametre IDE pogona zbog činjenice da je udaljenost između kontrolera i samog pogona smanjena. Osim toga, ugradnja IDE kontrolera unutar kućišta tvrdog diska omogućila je donekle pojednostavljenje matičnih ploča i same proizvodnje tvrdih diskova, budući da je tehnologija dala slobodu proizvođačima u smislu optimalne organizacije logike pogona.

Nova se tehnologija u početku zvala Integrated Drive Electronics. Naknadno je razvijen standard koji ga opisuje, nazvan ATA. Ovaj naziv izveden je iz posljednjeg dijela naziva PC/AT obitelji računala dodavanjem riječi Attachment.

IDE kabel se koristi za povezivanje tvrdog diska ili drugog uređaja, kao što je optički pogon koji podržava tehnologiju Integrated Drive Electronics, na matičnu ploču. Budući da se ATA odnosi na paralelna sučelja (stoga se naziva i Parallel ATA ili PATA), odnosno sučelja koja omogućuju istovremeni prijenos podataka preko više linija, njegov podatkovni kabel ima velik broj vodiča (obično 40, a u najnovije verzije protokol, bilo je moguće koristiti 80-žilni kabel). Obični podatkovni kabel za ovog standarda ima ravan i širok izgled, ali postoje i okrugli kabeli. Kabel za napajanje za Parallel ATA pogone ima 4-pinski konektor i spaja se na napajanje računala.

Ispod su primjeri IDE kabela i okruglog PATA podatkovnog kabela:

Izgled kabel sučelja: lijevo - ravno, desno u okrugloj pletenici - PATA ili IDE.

Zahvaljujući relativno niskoj cijeni pogona Parallel ATA, jednostavnosti implementacije sučelja na matičnoj ploči, kao i jednostavnosti instalacije i konfiguracije PATA uređaja za korisnika, pogoni tipa Integrated Drive Electronics dugo su istisnuli uređaji drugih vrsta sučelja s tržišta tvrdih diskova za proračunska osobna računala.

Međutim, PATA standard ima i brojne nedostatke. Prije svega, ovo je ograničenje duljine koju Parallel ATA podatkovni kabel može imati - ne više od 0,5 m. Osim toga, paralelna organizacija sučelja nameće niz ograničenja na maksimalnu brzinu prijenosa podataka. Ne podržava PATA standard i mnoge napredne značajke koje imaju druge vrste sučelja, kao što je vruće uključivanje uređaja.

SATA - serijski ATA

Pogled na SATA sučelje na matičnoj ploči

SATA (Serial ATA) sučelje, kao što ime sugerira, je poboljšanje u odnosu na ATA. Ovo poboljšanje sastoji se, prije svega, u pretvaranju tradicionalnog paralelnog ATA (Parallel ATA) u serijsko sučelje. Međutim, razlike između standarda Serial ATA i tradicionalnog nisu ograničene na ovo. Osim promjene vrste prijenosa podataka s paralelnog na serijski, promijenili su se i konektori za podatke i napajanje.

Ispod je SATA podatkovni kabel:

Podatkovni kabel za SATA sučelje

To je omogućilo korištenje mnogo dužeg kabela i povećanje brzine prijenosa podataka. Međutim, loša strana bila je činjenica da je PATA uređaje, koji su prije pojave SATA-e bili prisutni u ogromnim količinama na tržištu, postalo nemoguće izravno spojiti na nove konektore. Istina, većina novih matičnih ploča još uvijek ima stare konektore i podržava povezivanje starijih uređaja. Međutim, obrnuta operacija - spajanje novog tipa pogona na staru matičnu ploču obično uzrokuje mnogo više problema. Za ovu operaciju korisniku je obično potreban Serial ATA na PATA adapter. Adapter kabela za napajanje obično ima relativno jednostavan dizajn.

Serijski ATA na PATA adapter napajanja:

Lijevo opći oblik kabel; Uvećano na desnoj strani izgled PATA i Serial ATA konektori

Međutim, situacija je kompliciranija s uređajem kao što je adapter za spajanje uređaja serijskog sučelja na konektor paralelnog sučelja. Obično je adapter ove vrste izrađen u obliku malog mikro kruga.

Izgled univerzalnog dvosmjernog adaptera između SATA - IDE sučelja

Trenutno je Serial ATA sučelje praktički zamijenilo Parallel ATA, a PATA pogoni se sada mogu pronaći samo u prilično starim računalima. Još jedna značajka novog standarda koja je osigurala njegovu široku popularnost bila je podrška.

Vrsta adaptera iz IDE u SATA

Možete nam reći nešto više o NCQ tehnologiji. Glavna prednost NCQ-a je što vam omogućuje korištenje ideja koje su odavno implementirane u SCSI protokol. Konkretno, NCQ podržava sustav za slijed operacija čitanja/pisanja na više pogona instaliranih u sustavu. Dakle, NCQ može značajno poboljšati performanse pogona, posebno nizova tvrdih diskova.

Vrsta adaptera sa SATA na IDE

Za korištenje NCQ-a potrebna je tehnološka podrška na strani tvrdog diska, kao i na glavnom adapteru matične ploče. Gotovo svi adapteri koji podržavaju AHCI podržavaju i NCQ. Osim toga, neki stariji vlasnički adapteri također podržavaju NCQ. Također, da bi NCQ radio, potrebna mu je podrška operativnog sustava.

eSATA - vanjski SATA

Vrijedno je posebno spomenuti eSATA (External SATA) format, koji se u to vrijeme činio obećavajućim, ali nikada nije postao široko rasprostranjen. Kao što možete pogoditi iz naziva, eSATA je vrsta Serial ATA dizajnirana za povezivanje isključivo vanjskih pogona. eSATA standard nudi većinu mogućnosti standarda za vanjske uređaje, tj. interni Serial ATA, posebno isti sustav signala i naredbi i ista velika brzina.

eSATA konektor na prijenosnom računalu

Međutim, eSATA također ima neke razlike od internog standarda sabirnice koji ga je iznjedrio. Konkretno, eSATA podržava dulji podatkovni kabel (do 2 m), a također ima veće zahtjeve za napajanje pogona. Dodatno, eSATA konektori malo se razlikuju od standardnih Serial ATA konektora.

U usporedbi s drugim vanjskim sabirnicama, kao što su USB i Firewire, eSATA, međutim, ima jedan značajan nedostatak. Dok ove sabirnice omogućuju napajanje uređaja preko samog kabela sabirnice, eSATA pogon zahtijeva posebne priključke za napajanje. Stoga, unatoč relativno velikoj brzini prijenosa podataka, eSATA trenutno nije jako popularan kao sučelje za povezivanje vanjskih diskova.

Zaključak

Informacije pohranjene na tvrdom disku ne mogu postati korisne korisniku niti dostupne aplikacijskim programima dok im ne pristupi središnja procesorska jedinica računala. Sučelja tvrdog diska omogućuju komunikaciju između tih pogona i matične ploče. Danas postoji mnogo različitih vrsta sučelja tvrdog diska, od kojih svako ima svoje prednosti, nedostatke i karakteristične značajke. Nadamo se da će informacije navedene u ovom članku biti uvelike korisne čitatelju, jer izbor modernog tvrdog diska uvelike određuju ne samo njegove unutarnje karakteristike, kao što su kapacitet, predmemorija, brzina pristupa i rotacije, već i sučelje za koje je razvijen.

Ukratko o modernim RAID kontrolerima

Trenutno su RAID kontroleri kao zasebno rješenje usmjereni isključivo na specijalizirani poslužiteljski segment tržišta. Doista, sve moderne matične ploče za prilagođena računala (ne poslužiteljske ploče) imaju integrirane softverske i hardverske SATA RAID kontrolere čije su mogućnosti više nego dovoljne za korisnike osobnog računala. Međutim, morate imati na umu da su ovi kontroleri usmjereni isključivo na korištenje Windows operativnog sustava. U operativni sustavi U Linux obitelji, RAID polja se kreiraju u softveru, a svi izračuni se prenose iz RAID kontrolera u središnji procesor.

Poslužitelji tradicionalno koriste ili softversko-hardverske ili čiste hardverske RAID kontrolere. Hardverski RAID kontroler omogućuje stvaranje i održavanje RAID polja bez sudjelovanja operativnog sustava i središnjeg procesora. Takve RAID nizove operativni sustav vidi kao jedan disk (SCSI disk). U ovom slučaju nije potreban nikakav specijalizirani upravljački program - koristi se standardni (uključen u operativni sustav) upravljački program SCSI diska. U tom smislu, hardverski kontroleri su neovisni o platformi, a RAID niz se konfigurira kroz BIOS kontrolera. Hardverski RAID kontroler ne koristi središnji procesor kada izračunava sve kontrolne zbrojeve itd., budući da za izračune koristi vlastiti specijalizirani procesor i RAM.

Hardversko-softverski kontroleri zahtijevaju specijalizirani upravljački program koji zamjenjuje standardni upravljački program SCSI diska. Dodatno, hardverski i softverski kontroleri opremljeni su pomoćnim programima za upravljanje. U tom smislu, softverski i hardverski kontroleri vezani su za određeni operacijski sustav. Sve potrebne izračune u ovom slučaju također izvodi sam procesor RAID kontrolera, ali korištenje upravljački softver i uslužni programi za upravljanje omogućuju upravljanje kontrolerom putem operativnog sustava, a ne samo putem BIOS-a kontrolera.

S obzirom na to da su SCSI diskovi poslužitelja već zamijenjeni SAS diskovima, svi moderni poslužiteljski RAID kontroleri dizajnirani su tako da podržavaju ili SAS ili SATA diskove, koji se također koriste u poslužiteljima.

Prošle godine, diskovi s novim SATA sučelje 3 (SATA 6 Gbit/s), koji je počeo postupno zamjenjivati ​​SATA 2 (SATA 3 Gbit/s) sučelje. Pa diskovi sa SAS sučeljem (3 Gbit/s) zamijenjeni su diskovima sa SAS 2.0 sučeljem (6 Gbit/s). Naravno, novi standard SAS 2.0 potpuno je kompatibilan sa starim standardom.

Sukladno tome, pojavili su se RAID kontroleri s podrškom za standard SAS 2.0. Čini se, koji je smisao prelaska na standard SAS 2.0, ako čak i najbrži SAS diskovi imaju brzinu čitanja i pisanja podataka ne veću od 200 MB/s i propusnost SAS protokola (3 Gbit/s ili 300 MB/s) je sasvim dovoljno za njih?

Dapače, kada je svaki disk spojen na zaseban port na RAID kontroleru, 3 Gbps propusnosti (što je u teoriji 300 MB/s) je sasvim dovoljno. Međutim, na svaki priključak RAID kontrolera mogu se spojiti ne samo pojedinačni diskovi, već i diskovni nizovi (kavezi diskova). U ovom slučaju, jedan SAS kanal se dijeli između nekoliko diskova odjednom, a propusnost od 3 Gbit/s više neće biti dovoljna. Pa, osim toga, morate uzeti u obzir prisutnost SSD diskova, čije su brzine čitanja i pisanja već premašile razinu od 300 MB/s. Na primjer, novi Intel SSD 510 pogon ima sekvencijalne brzine čitanja do 500 MB/s i sekvencijalne brzine pisanja do 315 MB/s.

Nakon kratkog upoznavanja s trenutnom situacijom na tržištu poslužiteljskih RAID kontrolera, pogledajmo karakteristike LSI 3ware SAS 9750-8i kontrolera.

Karakteristike 3ware SAS 9750-8i RAID kontrolera

Ovaj RAID kontroler temelji se na specijaliziranom XOR procesoru LSI SAS2108 s taktom od 800 MHz i PowerPC arhitekturom. Ovaj procesor koristi 512 MB RAM memorija DDRII 800 MHz s ispravljanjem grešaka (ECC).

LSI 3ware SAS 9750-8i kontroler kompatibilan je sa SATA i SAS diskovima (podržani su i HDD i SSD diskovi) i omogućuje povezivanje do 96 uređaja pomoću SAS ekspandera. Važno je da ovaj kontroler podržava diskove sa SATA 600 MB/s (SATA III) i SAS 2 sučeljima.

Za spajanje pogona, kontroler ima osam portova, koji su fizički spojeni u dva Mini-SAS SFF-8087 konektora (četiri porta u svakom konektoru). Odnosno, ako su pogoni spojeni izravno na priključke, tada se ukupno osam pogona može spojiti na kontroler, a kada su kavezi diskova spojeni na svaki priključak, ukupni volumen pogona može se povećati na 96. Svaki od osam portovi kontrolera imaju propusnost od 6 Gbps, što odgovara standardima SAS 2 i SATA III.

Naravno, pri spajanju diskova ili kaveza diskova na ovaj kontroler trebat će vam specijalizirani kabeli, koji na jednom kraju imaju unutarnji Mini-SAS SFF-8087 konektor, a na drugom kraju - konektor koji ovisi o tome što se točno spaja na kontrolor. Na primjer, kada spajate SAS diskove izravno na kontroler, morate koristiti kabel koji ima Mini-SAS SFF-8087 konektor s jedne strane i četiri SFF 8484 konektora s druge strane, koji vam omogućuju izravno spajanje SAS diskova. Imajte na umu da sami kablovi nisu uključeni u paket i moraju se kupiti zasebno.

LSI 3ware SAS 9750-8i kontroler ima PCI Express 2.0 x8 sučelje, koje pruža propusnost od 64 Gbps (32 Gbps u svakom smjeru). Jasno je da je ova propusnost sasvim dovoljna za potpuno opterećenih osam SAS portova s ​​propusnošću od 6 Gbps svaki. Također imajte na umu da kontroler ima poseban konektor u koji po želji možete spojiti pomoćnu bateriju LSIiBBU07.

Važno je da ovaj kontroler zahtijeva instalaciju drajvera, odnosno radi se o hardversko-softverskom RAID kontroleru. Operativni sustavi poput Windows Vista, Windows poslužitelj 2008, Windows Server 2003 x64, Windows 7, Windows 2003 Server, MAC OS X, LinuxFedora Core 11, crveni šešir 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 i drugi sustavi iz obitelji Linux. Paket također uključuje softver 3ware Disk Manager 2, koji vam omogućuje upravljanje RAID nizovima kroz operativni sustav.

Kontroler LSI 3ware SAS 9750-8i podržava standardne vrste RAID polja: RAID 0, 1, 5, 6, 10 i 50. Možda je jedina vrsta polja koja nije podržana RAID 60. To je zbog činjenice da je ovaj kontroler sposoban stvoriti RAID 6 polje sa samo pet pogona povezanih izravno na svaki priključak kontrolera (teoretski, RAID 6 se može stvoriti na četiri pogona). Sukladno tome, za RAID 60 polje, ovaj kontroler zahtijeva najmanje deset diskova, koji jednostavno ne postoje.

Jasno je da je podrška za RAID 1 polje irelevantna za takav kontroler, jer ovaj tip Niz se kreira na samo dva diska, a korištenje takvog kontrolera za samo dva diska je nelogično i krajnje rastrošno. Ali podrška za nizove RAID 0, 5, 6, 10 i 50 vrlo je relevantna. Iako smo možda prenaglili s RAID 0 nizom. Međutim, ovaj niz nema redundanciju, pa stoga ne osigurava pouzdanu pohranu podataka, pa se iznimno rijetko koristi u poslužiteljima. Međutim, teoretski ovo polje je najbrže u smislu brzine čitanja i pisanja podataka. Ipak, prisjetimo se kako se različite vrste RAID polja međusobno razlikuju i što predstavljaju.

RAID razine

Pojam “RAID niz” pojavio se 1987. godine, kada su američki istraživači Patterson, Gibson i Katz sa Kalifornijskog sveučilišta u Berkeleyu u svom članku “A case for redundant arrays of inexpensive discs, RAID” opisali kako na ovaj način možete kombinirati nekoliko jeftinih tvrdih diskova. vozi u jednu logički uređaj tako da je rezultat povećani kapacitet i performanse sustava te kvar odvojeni diskovi nije dovelo do kvara cijelog sustava. Prošlo je gotovo 25 godina od objave ovog članka, ali tehnologija izgradnje RAID nizova nije izgubila na važnosti ni danas. Jedina stvar koja se od tada promijenila je dekodiranje akronima RAID. Činjenica je da u početku RAID nizovi uopće nisu izgrađeni na jeftinim diskovima, pa je riječ Inexpensive ("jeftino") promijenjena u Independent ("neovisno"), što je više odgovaralo stvarnosti.

Tolerancija na greške u RAID nizovima postiže se redundancijom, odnosno dio kapaciteta diskovnog prostora se dodjeljuje u servisne svrhe, te postaje nedostupan korisniku.

Povećana izvedba diskovnog podsustava osigurava se istovremenim radom više diskova, te u tom smislu, što je više diskova u nizu (do određene granice), to bolje.

Zajednički rad diskova u nizu može se organizirati pomoću paralelnog ili neovisnog pristupa. Kod paralelnog pristupa prostor na disku je podijeljen u blokove (trake) za snimanje podataka. Slično tome, informacije koje se trebaju zapisati na disk podijeljene su u iste blokove. Prilikom snimanja upisuju se pojedinačni blokovi različite diskove, a pisanje nekoliko blokova na različite diskove događa se istovremeno, što dovodi do povećanja performansi u operacijama pisanja. Potrebne informacije također se čita u zasebnim blokovima istovremeno s nekoliko diskova, što također povećava performanse proporcionalno broju diskova u nizu.

Treba napomenuti da se model paralelnog pristupa implementira samo ako je veličina zahtjeva za upis podataka veća od veličine samog bloka. Inače, paralelno snimanje nekoliko blokova gotovo je nemoguće. Zamislimo situaciju da je veličina pojedinog bloka 8 KB, a veličina zahtjeva za upis podataka 64 KB. U ovom slučaju, izvorne informacije su izrezane u osam blokova od po 8 KB. Ako imate niz od četiri diska, možete pisati četiri bloka, ili 32 KB, odjednom. Očito je da će u razmatranom primjeru brzine pisanja i čitanja biti četiri puta veće nego kada se koristi jedan disk. Ovo vrijedi samo za idealnu situaciju, ali veličina zahtjeva nije uvijek višekratnik veličine bloka i broja diskova u nizu.

Ako je veličina snimljenih podataka manja od veličine bloka, tada se implementira bitno drugačiji model - neovisni pristup. Štoviše, ovaj se model također može koristiti kada je veličina podataka koji se upisuju veća od veličine jednog bloka. Kod neovisnog pristupa svi podaci iz jednog zahtjeva zapisuju se na poseban disk, odnosno situacija je identična kao i rad s jednim diskom. Prednost modela neovisnog pristupa je u tome što će, ako nekoliko zahtjeva za pisanje (čitanje) stigne istovremeno, svi biti izvršeni na zasebnim diskovima neovisno jedan o drugom. Ova situacija je tipična, na primjer, za poslužitelje.

Sukladno različitim vrstama pristupa, postoje različite vrste RAID nizova, koje obično karakteriziraju RAID razine. Osim po vrsti pristupa, razine RAID-a razlikuju se po načinu na koji prihvaćaju i generiraju suvišne informacije. Suvišne informacije mogu se smjestiti na namjenski disk ili distribuirati među svim diskovima.

Trenutno postoji nekoliko RAID razina koje se naširoko koriste - RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 6, RAID 10, RAID 50 i RAID 60. Ranije su se također koristili RAID 2, RAID 3 i RAID 4, no ovi RAID razine se trenutno ne koriste i moderni RAID kontroleri ih ne podržavaju. Imajte na umu da svi moderni RAID kontroleri također podržavaju funkciju JBOD (Just a Bench Of Disks). U ovom slučaju ne govorimo o RAID polju, već jednostavno o povezivanju pojedinačnih diskova na RAID kontroler.

RAID 0

RAID 0 ili striping, strogo govoreći, nije RAID polje, jer takvo polje nema redundanciju i ne osigurava pouzdanu pohranu podataka. Međutim, povijesno se također naziva i RAID polje. RAID 0 polje (slika 1) može se izgraditi na dva ili više diskova i koristi se kada je potrebno osigurati visoke performanse diskovni podsustav, a pouzdanost pohrane podataka nije kritična. Prilikom stvaranja RAID 0 niza, informacije se dijele na blokove (ovi se blokovi nazivaju trake), koji se istovremeno zapisuju na zasebne diskove, odnosno stvara se sustav s paralelnim pristupom (ako, naravno, veličina bloka dopušta). Omogućujući simultani I/O s više diskova, RAID 0 pruža najbrže brzine prijenosa podataka i maksimalnu učinkovitost prostora na disku jer nije potreban prostor za pohranu za kontrolne zbrojeve. Implementacija ove razine je vrlo jednostavna. RAID 0 se uglavnom koristi u područjima gdje je potreban brzi prijenos velikih količina podataka.

Riža. 1. RAID 0 polje

Teoretski, povećanje brzine čitanja i pisanja trebalo bi biti višekratnik broja diskova u nizu.

Pouzdanost RAID 0 polja očito je niža od pouzdanosti bilo kojeg diska pojedinačno i opada s povećanjem broja diskova uključenih u polje, budući da kvar bilo kojeg od njih dovodi do neoperabilnosti cijelog polja. Ako je MTBF svakog diska MTTF diska, tada je MTBF RAID 0 niza koji se sastoji od n diskova je jednako:

MTTF RAID0 = MTTD disk /n.

Ako vjerojatnost kvara jednog diska u određenom vremenskom razdoblju označimo kao str, zatim za RAID 0 niz od n diskova, vjerojatnost da će barem jedan disk pokvariti (vjerojatnost pada niza) bit će:

P (pad polja) = 1 – (1 – p) n.

Na primjer, ako je vjerojatnost kvara jednog diska unutar tri godine rada 5%, tada je vjerojatnost kvara RAID 0 polja od dva diska već 9,75%, a osam diskova - 33,7%.

RAID 1

RAID 1 (Slika 2), koji se također naziva i zrcalo, niz je od dva diska sa 100-postotnom redundancijom. Odnosno, podaci su u potpunosti duplicirani (zrcaljeni), čime je postignuta vrlo visoka razina pouzdanosti (ali i cijene). Imajte na umu da za implementaciju RAID-a 1 nije potrebno prvo particionirati diskove i podatke u blokove. U najjednostavnijem slučaju, dva diska sadrže iste informacije i jedan su logički disk. Ako jedan disk zakaže, njegove funkcije obavlja drugi (što je korisniku apsolutno transparentno). Oporavak polja u tijeku jednostavno kopiranje. Osim toga, u teoriji, polje RAID 1 trebalo bi udvostručiti brzinu čitanja informacija, budući da se ova operacija može izvoditi istovremeno s dva diska. Ova vrsta sheme pohranjivanja informacija koristi se uglavnom u slučajevima kada je trošak sigurnosti podataka mnogo veći od troška implementacije sustava za pohranu.

Riža. 2. RAID 1 polje

Ako, kao u prethodnom slučaju, vjerojatnost kvara jednog diska u određenom vremenskom razdoblju označimo kao str, tada je za polje RAID 1 vjerojatnost da oba diska pokvare u isto vrijeme (vjerojatnost kvara polja) je:

P (pad polja) = P 2.

Na primjer, ako je vjerojatnost kvara jednog diska unutar tri godine rada 5%, tada je vjerojatnost istovremenog kvara dva diska već 0,25%.

RAID 5

RAID 5 polje (Sl. 3) je diskovno polje otporno na pogreške s distribuiranom pohranom kontrolnih zbrojeva. Prilikom pisanja, tok podataka se dijeli na blokove (trake) na razini bajta, koji se istovremeno zapisuju na sve diskove niza cikličkim redoslijedom.

Riža. 3. RAID 5 polje

Pretpostavimo da niz sadrži n diskova, a veličina trake je d. Za svaku porciju n Izračunava se kontrolni zbroj –1 pruga str.

Pruga d 1 snimljeno na prvom disku, pruga d 2- na drugom i tako dalje do pruge dn–1, koji se zapisuje na (n–1) disk. Sljedeći n-ti disk kontrolni zbroj je napisan p n, a proces se ciklički ponavlja od prvog diska na kojem je traka zapisana dn.

Proces snimanja ( n–1) pruge i njihov kontrolni zbroj proizvode se istovremeno za sve n diskovi.

Kontrolni zbroj izračunava se korištenjem bit-wise-exclusive-or (XOR) operacije primijenjene na podatkovne blokove koji se zapisuju. Dakle, ako postoji n tvrdih diskova i d- blok podataka (traka), tada se kontrolni zbroj izračunava pomoću sljedeće formule:

pn=d1⊕ d 2 ⊕ ... ⊕ dn–1.

Ako bilo koji disk otkaže, podaci na njemu mogu se vratiti pomoću kontrolnih podataka i podataka preostalih na radnim diskovima. Doista, koristeći identitete (a⊕ b) A b=a I a⊕ a = 0 , dobivamo da:

p n⊕ (dk⊕ p n) = d l⊕ dn⊕ ...⊕ ...⊕ dn–l⊕ (dk⊕ pn).

d k = d 1⊕ dn⊕ ...⊕ d k–1⊕ d k+1⊕ ...⊕ p n.

Dakle, ako disk s blokom ne uspije dk, tada se može vratiti pomoću vrijednosti preostalih blokova i kontrolnog zbroja.

U slučaju RAID 5, svi diskovi u nizu moraju biti iste veličine, ali ukupni kapacitet diskovnog podsustava dostupnog za pisanje postaje točno jedan disk manji. Na primjer, ako je pet diskova veličine 100 GB, tada je stvarna veličina niza 400 GB jer je 100 GB dodijeljeno kontrolnim informacijama.

RAID 5 polje može se izgraditi na tri ili više tvrdih diskova. Kako se broj tvrdih diskova u nizu povećava, redundantnost se smanjuje. Također imajte na umu da se RAID 5 polje može obnoviti ako samo jedan disk pokvari. Ako dva diska pokvare istovremeno (ili ako drugi disk pokvari tijekom procesa vraćanja polja), tada se polje ne može vratiti.

RAID 6

Pokazalo se da se RAID 5 može oporaviti kada jedan pogon otkaže. Međutim, ponekad je potrebno osigurati višu razinu pouzdanosti nego u RAID 5 polju. U ovom slučaju možete koristiti RAID 6 polje (slika 4), koje vam omogućuje vraćanje polja čak i ako dva diska pokvare. isto vrijeme.

Riža. 4. RAID 6 polje

RAID 6 sličan je RAID-u 5, ali ne koristi jedan, već dva kontrolna zbroja koji se ciklički raspoređuju po diskovima. Prvi kontrolni zbroj str izračunava se pomoću istog algoritma kao u RAID 5 polju, odnosno radi se o operaciji XOR između blokova podataka zapisanih na različite diskove:

pn=d1⊕ d2⊕ ...⊕ dn–1.

Drugi kontrolni zbroj izračunava se pomoću drugog algoritma. Ne ulazeći u matematičke detalje, ovo je također XOR operacija između blokova podataka, ali se svaki blok podataka prvo množi s koeficijentom polinoma:

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

Sukladno tome, kapacitet dvaju diskova u nizu dodjeljuje se za kontrolne zbrojeve. Teoretski, niz RAID 6 može se stvoriti na četiri ili više pogona, ali u mnogim kontrolerima može se stvoriti na najmanje pet pogona.

Imajte na umu da je izvedba RAID 6 polja obično 10-15% niža od one RAID 5 polja (pod pretpostavkom istog broja diskova), zbog velike količine izračuna koje izvodi kontroler (potrebno je izračunajte drugi kontrolni zbroj, kao i pročitajte i prebrišite više blokova diska svaki put kada se blok zapiše).

RAID 10

RAID 10 niz (slika 5) kombinacija je razina 0 i 1. Minimalni zahtjev za ovu razinu su četiri pogona. U nizu RAID 10 od četiri diska, oni su kombinirani u parovima u nizove RAID 1, a oba su niza kao logički diskovi kombinirani u niz RAID 0. Moguć je i drugi pristup: u početku se diskovi kombiniraju u nizove RAID 0 , a zatim logičke diskove temeljene na tim nizovima - u RAID 1 niz.

Riža. 5. RAID 10 polje

RAID 50

RAID 50 niz je kombinacija razina 0 i 5 (slika 6). Minimalni zahtjev za ovu razinu je šest diskova. U RAID 50 polju prvo se stvaraju dva RAID 5 polja (s najmanje tri pogona svaki), koja se zatim kombiniraju kao logički pogoni u RAID 0 polje.

Riža. 6. RAID 50 polje

Metodologija testiranja LSI 3ware SAS 9750-8i kontrolera

Za testiranje LSI 3ware SAS 9750-8i RAID kontrolera koristili smo specijalizirani testni paket IOmeter 1.1.0 (verzija 2010.12.02). Testna klupa imao sljedeću konfiguraciju:

• procesor - Intel Core i7-990 (Gulftown);
• matična ploča- GIGABYTE GA-EX58-UD4;
• memorija - DDR3-1066 (3 GB, trokanalni način rada);
• sistemski disk - WD Caviar SE16 WD3200AAKS;
• video kartica - GIGABYTE GeForce GTX480 SOC;
• RAID kontroler - LSI 3ware SAS 9750-8i;
• SAS diskovi spojeni na RAID kontroler su Seagate Cheetah 15K.7 ST3300657SS.

Testiranje je provedeno pod kontrolom operativnog sustava Microsoft Windows 7 Ultimate (32-bit).

Koristili smo verziju upravljačkog programa Windows RAID kontrolera 5.12.00.007, a također smo ažurirali firmware kontrolera na verziju 5.12.00.007.

Pogon sustava bio je spojen na SATA, implementiran preko integriranog kontrolera južni most Intel X58 čipset i SAS diskovi povezani su izravno na priključke RAID kontrolera pomoću dva Mini-SAS SFF-8087 -> 4 SAS kabela.

RAID kontroler instaliran je u PCI Express x8 utor na matičnoj ploči.

Kontroler je testiran sa sljedećim RAID poljima: RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 6, RAID 10 i RAID 50. Broj diskova kombiniranih u RAID polje varirao je za svaku vrstu polja od minimalne vrijednosti do osam.

Veličina trake na svim RAID nizovima nije se promijenila i iznosila je 256 KB.

Podsjetimo, paket IOmeter omogućuje rad kako s diskovima na kojima je kreirana logička particija, tako i s diskovima bez logičke particije. Ako je disk testiran bez kreirane logičke particije na njemu, tada IOmeter radi na razini logičkih podatkovnih blokova, odnosno umjesto operativnom sustavu prenosi naredbe kontroleru za pisanje ili čitanje LBA blokova.

Ako je na disku stvorena logička particija, tada uslužni program IOmeter u početku stvara datoteku na disku koja prema zadanim postavkama zauzima cijelu logičku particiju (u načelu, veličina ove datoteke može se promijeniti tako da se navede u broju sektore od 512 bajta), a zatim radi s tom datotekom, odnosno čita ili zapisuje (prepisuje) pojedinačne LBA blokove unutar te datoteke. Ali opet, IOmeter radi zaobilazeći operativni sustav, odnosno direktno šalje zahtjeve kontroleru za čitanje/pisanje podataka.

Općenito, pri testiranju HDD diskova, kao što praksa pokazuje, praktički nema razlike između rezultata testiranja diska sa stvorenom logičkom particijom i bez nje. Istodobno, vjerujemo da je ispravnije testirati bez stvorene logičke particije, jer u ovom slučaju rezultati testa ne ovise o korištenom datotečnom sustavu (NTFA, FAT, ext, itd.). Zbog toga smo proveli testiranje bez stvaranja logičkih particija.

Osim toga, uslužni program IOmeter omogućuje postavljanje veličine bloka zahtjeva (Transfer Request Size) za pisanje/čitanje podataka, a test se može provesti i za sekvencijalno čitanje i za pisanje, kada se LBA blokovi čitaju i pišu sekvencijalno jedan za drugim , i za slučajni (Random), kada se LBA blokovi čitaju i zapisuju slučajnim redoslijedom. Prilikom izrade scenarija opterećenja možete postaviti vrijeme testiranja, postotni omjer između sekvencijalnih i slučajnih operacija (Percent Random/Sequential Distribution), kao i postotni omjer između operacija čitanja i pisanja (Percent Read/Write Distribution). Osim toga, uslužni program IOmeter omogućuje automatizaciju cijelog procesa testiranja i sprema sve rezultate u CSV datoteku, koja se zatim jednostavno izvozi u proračunsku tablicu programa Excel.

Još jedna postavka koju vam uslužni program IOmeter omogućuje je takozvano poravnanje blokova zahtjeva za prijenos podataka (Align I/Os on) duž granica sektorima tvrdog disk. Prema zadanim postavkama, IOmeter poravnava blokove zahtjeva s granicama sektora diska od 512 bajta, ali možete odrediti prilagođeno poravnanje. Zapravo, većina tvrdih diskova ima veličinu sektora od samo 512 bajtova U posljednje vrijeme Počeli su se pojavljivati ​​diskovi s veličinom sektora od 4 KB. Podsjetimo se da je u HDD diskovima sektor najmanja adresabilna veličina podataka koji se mogu pisati ili čitati s diska.

Prilikom testiranja potrebno je postaviti usklađenost blokova zahtjeva za prijenos podataka prema veličini sektora diska. Budući da diskovi Seagate Cheetah 15K.7 ST3300657SS imaju veličinu sektora od 512 bajta, koristili smo poravnanje granica sektora od 512 bajta.

Pomoću paketa testova IOmeter izmjerili smo sekvencijalnu brzinu čitanja i pisanja, kao i brzinu slučajnog čitanja i pisanja kreiranog RAID polja. Veličine prenesenih blokova podataka bile su 512 bajtova, 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512 i 1024 KB.

U navedenim scenarijima opterećenja, vrijeme testiranja sa svakim zahtjevom za prijenos podatkovnog bloka bilo je 5 minuta. Također imajte na umu da smo u svim navedenim testovima postavili dubinu reda čekanja zadataka (# of Outstanding I/Os) na 4 u postavkama IOmetera, što je tipično za korisničke aplikacije.

Rezultati ispitivanja

Nakon analize rezultata testa, bili smo iznenađeni performansama LSI 3ware SAS 9750-8i RAID kontrolera. I to toliko da su počeli pregledavati naše skripte kako bi identificirali pogreške u njima, a zatim ponovili testiranje mnogo puta s drugim postavkama RAID kontrolera. Promijenili smo veličinu trake i način rada predmemorije RAID kontrolera. To se, naravno, odrazilo na rezultate, ali nije promijenilo opću prirodu ovisnosti brzine prijenosa podataka o veličini bloka podataka. Ali ovu ovisnost nismo mogli objasniti. Rad ovog kontrolera čini nam se potpuno nelogičnim. Prvo, rezultati su nestabilni, odnosno za svaku fiksnu veličinu bloka podataka brzina se povremeno mijenja i prosječni rezultat ima veliku pogrešku. Imajte na umu da su obično rezultati testiranja diskova i kontrolera pomoću uslužnog programa IOmeter stabilni i vrlo malo se razlikuju.

Drugo, kako se veličina bloka povećava, brzina prijenosa podataka trebala bi se povećati ili ostati nepromijenjena u načinu zasićenja (kada brzina dosegne najveću vrijednost). Međutim, u slučaju LSI 3ware SAS 9750-8i kontrolera, opaža se oštar pad brzine prijenosa podataka na određenim veličinama bloka. Osim toga, ostaje nam misterij zašto je kod istog broja diskova za RAID 5 i RAID 6 polja brzina pisanja veća od brzine čitanja. Jednom riječju, ne možemo objasniti rad LSI 3ware SAS 9750-8i kontrolera - možemo samo navesti činjenice.

Rezultati ispitivanja mogu se klasificirati na različite načine. Na primjer, prema scenarijima pokretanja, gdje se za svaku vrstu pokretanja rezultati daju za sve moguće RAID polja s različitim brojem povezanih diskova, ili prema vrstama RAID polja, kada se za svaku vrstu RAID polja prikazuju rezultati s različitim brojevima diskova u sekvencijalnom čitanju scenariji, sekvencijalno pisanje, nasumično čitanje i nasumično pisanje. Također možete klasificirati rezultate prema broju diskova u nizu, kada se za svaki broj diskova spojenih na kontroler daju rezultati za sve moguće (za određeni broj diskova) RAID nizove u scenarijima sekvencijalnog čitanja i sekvencijalnog čitanja. pisanje, nasumično čitanje i nasumično pisanje.

Odlučili smo klasificirati rezultate prema vrsti niza, jer je, po našem mišljenju, unatoč prilično velikom broju grafikona, takav prikaz pregledniji.

RAID 0

RAID 0 niz može se stvoriti s dva do osam diskova. Rezultati testa za RAID 0 niz prikazani su na sl. 7-15 (prikaz, ostalo).

Jasno je da najviše velika brzina Sekvencijalno čitanje i pisanje u RAID 0 polju postiže se s osam diskova. Vrijedno je obratiti pozornost na činjenicu da su s osam i sedam diskova u RAID 0 polju brzine sekvencijalnog čitanja i pisanja gotovo identične, a s manjim brojem diskova brzina sekvencijalnog pisanja postaje veća od brzine čitanja.

Također treba napomenuti da postoje karakteristični padovi u brzini sekvencijalnog čitanja i pisanja kod određenih veličina blokova. Na primjer, s osam i šest diskova u nizu, takvi se kvarovi uočavaju s veličinama bloka podataka od 1 i 64 KB, a sa sedam diskova - s veličinama od 1, 2 i 128 KB. Slični kvarovi, ali s različitim veličinama podatkovnih blokova, također postoje s četiri, tri i dva diska u nizu.

Što se tiče brzine sekvencijalnog čitanja i pisanja (kao karakteristike prosječne za sve veličine blokova), RAID 0 polje nadmašuje sve ostale moguće nizove u konfiguracijama s osam, sedam, šest, pet, četiri, tri i dva diska.

Nasumični pristup u RAID 0 polju također je vrlo zanimljiv. Nasumična brzina čitanja za svaku veličinu bloka podataka proporcionalna je broju diskova u nizu, što je sasvim logično. Štoviše, s veličinom bloka od 512 KB, s bilo kojim brojem diskova u nizu, opaža se karakterističan pad u brzini nasumičnog čitanja.

S nasumičnim snimanjem za bilo koji broj diskova u nizu, brzina raste s veličinom podatkovnog bloka i nema padova u brzini. Istodobno, treba napomenuti da se najveća brzina u ovom slučaju postiže ne s osam, već sa sedam diskova u nizu. Sljedeći po brzini nasumičnog pisanja je niz od šest diskova, zatim pet, pa tek onda osam diskova. Štoviše, u smislu brzine nasumičnog pisanja, niz od osam diskova gotovo je identičan nizu od četiri diska.

Što se tiče brzine nasumičnog pisanja, RAID 0 nadmašuje sve druge dostupne nizove u konfiguracijama s osam, sedam, šest, pet, četiri, tri i dva diska. Ali u pogledu brzine nasumičnog čitanja u konfiguraciji s osam diskova, RAID 0 je inferioran u odnosu na nizove RAID 10 i RAID 50, ali u konfiguraciji s manje diskova, RAID 0 je vodeći u brzini nasumičnog čitanja.

RAID 5

RAID 5 niz može se stvoriti s tri do osam diskova. Rezultati testa za RAID 5 polje prikazani su na sl. 16-23 (prikaz, ostalo).

Jasno je da se najveće brzine čitanja i pisanja postižu s osam diskova. Vrijedno je obratiti pozornost na činjenicu da je za RAID 5 polje brzina sekvencijalnog pisanja u prosjeku veća od brzine čitanja. Međutim, pri određenoj veličini zahtjeva, sekvencijalne brzine čitanja mogu premašiti sekvencijalne brzine pisanja.

Ne može se ne primijetiti karakteristične padove u sekvencijalnim brzinama čitanja i pisanja pri određenim veličinama blokova za bilo koji broj diskova u nizu.

U sekvencijalnim brzinama čitanja i pisanja s osam diskova, RAID 5 je inferioran u odnosu na RAID 0 i RAID 50, ali je bolji od RAID 10 i RAID 6. U konfiguracijama sa sedam diskova, RAID 5 je inferioran u odnosu na RAID 0 i RAID 5 u sekvencijalnom čitanju i brzine pisanja. superiorniji od RAID 6 polja (drugi tipovi polja nisu mogući s ovim brojem diskova).

U konfiguracijama sa šest pogona, RAID 5 je inferioran u brzini sekvencijalnog čitanja u odnosu na RAID 0 i RAID 50, a drugi je samo nakon RAID 0 u brzini sekvencijalnog pisanja.

U konfiguracijama s pet, četiri i tri pogona, RAID 5 je odmah iza RAID 0 u sekvencijalnim brzinama čitanja i pisanja.

Nasumični pristup u RAID 5 polju sličan je nasumičnom pristupu u RAID 0 polju. Dakle, brzina nasumičnog čitanja za svaku veličinu bloka podataka proporcionalna je broju diskova u polju, a s veličinom bloka od 512 KB. bilo koji broj diskova u nizu, dolazi do karakterističnog pada u brzini nasumičnog čitanja. Štoviše, valja napomenuti da brzina slučajnog čitanja slabo ovisi o broju diskova u nizu, odnosno za bilo koji broj diskova približno je ista.

Što se tiče brzine nasumičnog čitanja, RAID 5 polje u konfiguracijama s osam, sedam, šest, četiri i tri diska je inferiorno u odnosu na sve ostale nizove. I samo u konfiguraciji s pet diskova neznatno je ispred RAID 6 polja.

Što se tiče brzine nasumičnog pisanja, polje RAID 5 u konfiguraciji s osam diskova drugo je nakon polja RAID 0 i RAID 50, a u konfiguraciji sa sedam i pet, četiri i tri diska drugo je nakon polja RAID 0 .

U konfiguraciji sa šest pogona, RAID 5 je inferioran u performansama nasumičnog pisanja u odnosu na RAID 0, RAID 50 i RAID 10.

RAID 6

Kontroler LSI 3ware SAS 9750-8i omogućuje stvaranje RAID 6 polja s brojem diskova od pet do osam. Rezultati testa za RAID 6 polje prikazani su na slici. 24-29 (prikaz, ostalo).

Tipično je da je u nizu od osam i šest diskova sekvencijalna brzina čitanja veća od brzine pisanja, au nizu od četiri diska te su brzine gotovo iste za bilo koju veličinu bloka podataka.

RAID 10 polje, kao i sva druga razmatrana polja, karakterizira pad u sekvencijalnim brzinama čitanja i pisanja za određene veličine blokova podataka za bilo koji broj diskova u polju.

S nasumičnim snimanjem za bilo koji broj diskova u nizu, brzina raste s veličinom podatkovnog bloka i nema padova u brzini. Osim toga, brzina nasumičnog pisanja proporcionalna je broju diskova u nizu.

Po brzini sekvencijalnog čitanja RAID 10 polje prati RAID 0, RAID 50 i RAID 5 polja u konfiguracijama s osam, šest i četiri diska, a po brzini sekvencijalnog pisanja inferiorno je čak i RAID 6 polju, tj. , prati nizove RAID 0, RAID 5 i RAID 6.

Ali u pogledu brzine nasumičnog čitanja, polje RAID 10 ispred je svih ostalih polja u konfiguracijama s osam, šest i četiri diska. Ali u pogledu brzine nasumičnog pisanja, ovo polje je inferiorno u odnosu na polja RAID 0, RAID 50 i RAID 5 u konfiguraciji s osam diskova, polja RAID 0 i RAID 50 u konfiguraciji sa šest diskova i polja RAID 0 i RAID 5 u konfiguraciji s osam diskova. konfiguracija s četiri diska.

RAID 50

RAID 50 polje može se izgraditi na šest ili osam pogona. Rezultati testa za RAID 50 polje prikazani su na sl. 35-38 (prikaz, stručni).

Tijekom dvije godine nakupilo se nekoliko promjena:

• Supermicro se udaljava od vlasničkog "preokrenutog" UIO faktora oblika za kontrolere. Detalji će biti u nastavku.
• LSI 2108 (SAS2 RAID s 512MB predmemorije) i LSI 2008 (SAS2 HBA s dodatnom podrškom za RAID) još uvijek su u upotrebi. Proizvodi temeljeni na ovim čipovima, kako od LSI tako i od OEM partnera, prilično su dobro uspostavljeni i još uvijek su relevantni.
• Pojavio se LSI 2208 (isti SAS2 RAID s LSI MegaRAID stogom, samo s dvojezgreni procesor i 1024MB predmemorije) i (poboljšana verzija LSI 2008 s više brzi procesor i podrška za PCI-E 3.0).

Prijelaz s UIO na WIO

WIO uspon RSC-R2UW-4E8

• WIO riseri se ne mogu instalirati u matične ploče dizajnirane za UIO (na primjer, X8DTU-F).
• UIO dizači se ne mogu instalirati u nove ploče dizajnirane za WIO.
• Postoje riseri za WIO (na matičnoj ploči) koji imaju UIO utor za kartice. Samo u slučaju da još uvijek imate UIO kontrolere. Koriste se u platformama za Socket B2 (6027B-URF, 1027B-URF, 6017B-URF).
• Neće biti novih kontrolera u UIO obliku. Na primjer, kontroler USAS2LP-H8iR na LSI 2108 čipu bit će posljednji, neće biti LSI 2208 za UIO - samo obični MD2 s PCI-E x8.

PCI-E kontroleri

Ugrađeni kontroleri

• Kontroler temeljen na LSI 2208 zalemljen na matične ploče ima ograničenje od maksimalno 16 diskova. Kada dodate 17, jednostavno neće biti otkriven, a vidjet ćete poruku "PD nije podržan" u MSM zapisniku. Naknada za to je znatno veća niska cijena. Na primjer, kombinacija "X9DRHi-F + vanjski kontroler LSI 9271-8i" koštat će oko 500 dolara više od X9DRH-7F s LSI 2008 na brodu. Ovo ograničenje nije moguće zaobići flashiranjem LSI 9271 - flashanje drugog SBR bloka, kao u slučaju LSI 2108, ne pomaže.
• Još jedna značajka je nedostatak podrške za module CacheVault; ploče jednostavno nemaju dovoljno prostora za poseban konektor, tako da je podržan samo BBU09. Mogućnost ugradnje BBU09 ovisi o korištenom kućištu. Na primjer, LSI 2208 se koristi u blade poslužiteljima 7127R-S6; postoji konektor za povezivanje BBU, ali za instalaciju samog modula potrebni su dodatni pričvrsni elementi MCP-640-00068-0N držač baterije.
• SAS HBA (LSI 2308) firmware sada će morati biti ažuriran, budući da se sas2flash.exe ne pokreće u DOS-u ni na jednoj od ploča s LSI 2308 s pogreškom "Failed to initialize PAL".

Kontroleri na Twin i FatTwin platformama

• 2027TR-HTRF+ - čipset SATA
• 2027TR-H70RF+ - LSI 2008
• 2027TR-H71RF+ - LSI 2108
• 2027TR-H72RF+ - LSI 2208

BPN-ADP-S2208L-H6iR (LSI 2208)

Kućišta Supermicro xxxBE16/xxxBE26

Testovi RAID 6, 5, 1 i 0 polja s Hitachi SAS-2 diskovima

Očigledno su prošli dani kada je pristojan profesionalni 8-portni RAID kontroler koštao dosta novca. Danas su se pojavila rješenja za Serial Attached SCSI (SAS) sučelje, koja su vrlo atraktivna u pogledu cijene, funkcionalnosti i performansi. Ova recenzija govori o jednom od njih.

LSI MegaRAID SAS 9260-8i kontroler

Ranije smo već pisali o drugoj generaciji SAS sučelja s brzinom prijenosa od 6 Gbit/s i vrlo jeftinom 8-portnom HBA kontroleru LSI SAS 9211-8i, dizajniranom za organiziranje početnih sustava za pohranu podataka temeljenih na jednostavnim SAS i SATA RAID pogoni. Model LSI MegaRAID SAS 9260-8i bit će više klase – opremljen je s više snažan procesor s hardverskom obradom nizova razina 5, 6, 50 i 60 (ROC tehnologija - RAID On Chip), kao i značajan volumen (512 MB) ugrađene SDRAM memorije za učinkovito predmemoriranje podataka. Ovaj kontroler također podržava SAS i SATA sučelja s brzinom prijenosa podataka od 6 Gbps, a sam adapter je dizajniran za PCI Express x8 verziju 2.0 (5 Gbps po traci), što je teoretski gotovo dovoljno da zadovolji potrebe 8 brzih SAS priključci. I sve to po maloprodajnoj cijeni od oko 500 dolara, dakle samo par stotina skuplje od proračunskog LSI SAS 9211-8i. Sam proizvođač, usput, upućuje ovu odluku na seriju MegaRAID Value Line, odnosno ekonomična rješenja.

LSIMegaRAID SAS9260-8i 8-portni SAS kontroler i njegov SAS2108 procesor s DDR2 memorijom

Ploča LSI SAS 9260-8i ima niski profil (faktor forme MD2), opremljena je s dva interna Mini-SAS 4X konektora (svaki od njih vam omogućuje povezivanje do 4 SAS pogona izravno ili više putem množitelja portova), dizajnirana je za PCI Express sabirnicu x8 2.0 i podržava RAID razine 0, 1, 5, 6, 10, 50 i 60, dinamičku SAS funkcionalnost i mnogo više.  itd. LSI SAS 9260-8i kontroler može se instalirati u 1U i 2U rack poslužitelje (Mid and High-End klasa poslužitelja), te u ATX i Slim-ATX kućišta (za radne stanice). Podrška za RAID je hardverski - integrirani LSI SAS2108 procesor (PowerPC jezgra na 800 MHz), nadopunjen s 512 MB DDR2 800 MHz memorije s ECC podrškom. LSI obećava brzine procesora do 2,8 GB/s za čitanje i do 1,8 GB/s za pisanje. Među bogatom funkcionalnošću adaptera, vrijedi istaknuti funkcije Online Capacity Expansion (OCE), Online RAID Level Migration (RLM) (proširenje volumena i promjena vrste nizova u pokretu), SafeStore Encryption Services i Instant sigurno brisanje (šifriranje podataka na diskovima i sigurno brisanje podaci), podrška solid state diskovi(SSD Guard tehnologija) i mnogi drugi.  itd. Opcijski baterijski modul dostupan je za ovaj kontroler (s njim maksimalna radna temperatura ne smije prelaziti +44,5 stupnjeva Celzijusa).

LSI SAS 9260-8i kontroler: glavne tehničke karakteristike

Proizvođač je opisao tipične primjene za LSI MegaRAID SAS 9260-8i kako slijedi: razne video stanice (video na zahtjev, video nadzor, stvaranje i uređivanje videa, medicinske slike), računalstvo visokih performansi i arhive digitalnih podataka, razni poslužitelji (datoteke, web, e-pošta, baze podataka). Općenito, velika većina problema riješena u malim i srednjim poduzećima.

U bijelo-narančastoj kutiji s neozbiljno nasmiješenim licem zubate dame na “naslovu” (očito radi boljeg privlačenja bradatih sistemskih administratora i strogih sistemograditelja) nalazi se upravljačka ploča, nosači za ugradnju u ATX, Slim-ATX kućišta, itd., dva kabela od 4 diska s Mini-SAS konektorima na jednom kraju i običnim SATA (bez napajanja) na drugom (za povezivanje do 8 pogona na kontroler), kao i CD s PDF dokumentacijom i upravljačkim programima za brojne verzije sustava Windows, Linux (SuSE i RedHat), Solaris i VMware.

Komplet isporuke za verziju LSI MegaRAID SAS 9260-8i kontrolera u kutiji (mini MegaRAID Advanced Services Hardware Key dostupan je na poseban zahtjev)

S posebnim hardverskim ključem (isporučuje se zasebno), softverske tehnologije LSI MegaRAID Advanced Services dostupne su za LSI MegaRAID SAS 9260-8i kontroler: MegaRAID Recovery, MegaRAID CacheCade, MegaRAID FastPath, LSI SafeStore Encryption Services (njihovo razmatranje je izvan opsega ovog članka). Konkretno, u smislu povećanja performansi tradicionalnog diskovnog polja (HDD) korištenjem solid-state diska (SSD) dodanog sustavu, bit će korisna tehnologija MegaRAID CacheCade, uz pomoć koje SSD djeluje kao sekundarni razina predmemorije za HDD polje (analogno hibridnom rješenju za HDD), u nekim slučajevima, pružajući do 50 puta povećanje performansi diskovnog podsustava. Zanimljivo je i rješenje MegaRAID FastPath, koje smanjuje latenciju obrade I/O operacija procesora SAS2108 (onemogućavanjem optimizacije za HDD), što vam omogućuje ubrzanje rada niza od nekoliko solid-state diskova (SSD-ovi ) spojen izravno na SAS 9260-8i priključke.

Prikladnije je obavljati operacije konfiguriranja, postavljanja i servisiranja kontrolera i njegovih nizova u vlastitom upravitelju u okruženju operacijskog sustava (postavke u izborniku BIOS Setup samog kontrolera nisu dovoljno bogate - dostupne su samo osnovne funkcije ). Konkretno, u upravitelju, s nekoliko klikova mišem, možete organizirati bilo koji niz i postaviti pravila za njegov rad (caching, itd.) - pogledajte snimke zaslona.

Primjeri snimaka zaslona Windows upravitelja za konfiguriranje RAID nizova razina 5 (gore) i 1 (dolje).

Testiranje

Kako bismo se upoznali s osnovnim performansama LSI MegaRAID SAS 9260-8i (bez MegaRAID Advanced Services Hardware Key i srodnih tehnologija), koristili smo pet SAS diskova visokih performansi s brzinom vretena od 15 tisuća okretaja u minuti i podrškom za SAS- 2 sučelja (6 Gbit/c) - Hitachi Ultrastar 15K600 HUS156030VLS600 kapaciteta 300 GB.

Hitachi Ultrastar 15K600 tvrdi disk bez gornjeg poklopca

To će nam omogućiti da testiramo sve osnovne razine nizova - RAID 6, 5, 10, 0 i 1, i to ne samo s minimalnim brojem diskova za svaki od njih, već i "na rast", odnosno pri dodavanju disk na drugi od 4-kanalnih SAS priključaka ROC čipa. Imajte na umu da junak ovog članka ima pojednostavljeni analog - 4-portni LSI MegaRAID SAS 9260-4i kontroler na istom baza elemenata. Stoga su naši testovi polja od 4 diska jednako primjenjivi na njega.

Maksimalna sekvencijalna brzina čitanja/pisanja korisnih podataka za Hitachi HUS156030VLS600 je oko 200 MB/s (vidi grafikon). Prosječno vrijeme slučajnog pristupa pri čitanju (prema specifikacijama) je 5,4 ms. Ugrađeni međuspremnik - 64 MB.

Hitachi Ultrastar 15K600 HUS156030VLS600 grafikon sekvencijalne brzine čitanja/pisanja

Testni sustav temeljio se na Intelov procesor Xeon 3120, matična ploča sa Intelov čipset P45 i 2 GB DDR2-800 memorije. SAS kontroler instaliran je u PCI Express x16 v2.0 utor. Ispitivanja su provedena pod kontrolom operacijskih sala Windows sustavi XP SP3 Professional i Windows 7 Ultimate SP1 x86 (čisto američke verzije), budući da njihovi serverski pandani (Windows 2003 i 2008, respektivno) ne dopuštaju rad nekih benchmarkova i skripti koje smo koristili. Korišteni testovi bili su 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 i Futuremark PCMark Vantage i PCMark05. Testovi su provedeni na neparticioniranim volumenima (IOmeter, H2BenchW, AIDA64) i na formatiranim particijama. U potonjem slučaju (za NASPT i PCMark), rezultati su uzeti i za fizički početak niza i za njegovu sredinu (volumeni niza maksimalnog dostupnog kapaciteta podijeljeni su u dvije logičke particije jednake veličine). To nam omogućuje da adekvatnije procijenimo performanse rješenja, budući da najbrži početni dijelovi volumena, na kojima većina preglednika provodi benchmarkove datoteka, često ne odražavaju situaciju na drugim dijelovima diska, koji se također mogu koristiti vrlo aktivno u stvarnom poslu.

Sva su ispitivanja provedena pet puta, a rezultati su prosječni. Detaljnije ćemo pogledati našu ažuriranu metodologiju za ocjenu profesionalnih diskovnih rješenja u zasebnom članku.

Ostaje dodati da smo tijekom ovog testiranja koristili upravljački program verzije 12.12.0-0036 i upravljačke programe verzije 4.32.0.32. Predmemoriranje pisanja i čitanja omogućeno je za sva polja i diskove. Možda nas je upotreba modernijeg firmvera i upravljačkih programa spasila od neobičnosti uočenih u rezultatima ranih testova istog kontrolera. U našem slučaju takvi incidenti nisu zabilježeni. No, također ne koristimo FC-Test 1.0 skriptu, koja je vrlo dvojbena u pogledu pouzdanosti rezultata (koju bi u određenim slučajevima te iste kolege “htjele nazvati konfuzijom, kolebanjem i nepredvidljivošću”) u našem paketu, budući da smo prethodno opetovano primijetili njegovu nedosljednost na nekim uzorcima datoteka (osobito, skupovi mnogih malih datoteka, manjih od 100 KB).

Grafikoni u nastavku prikazuju rezultate za 8 konfiguracija polja:

1. RAID 0 od 5 diskova;
2. RAID 0 od 4 diska;
3. RAID 5 od 5 diskova;
4. RAID 5 od 4 diska;
5. RAID 6 od 5 diskova;
6. RAID 6 od 4 diska;
7. RAID 1 od 4 diska;
8. RAID 1 od 2 diska.

Pod RAID 1 poljem od četiri diska (pogledajte gornju sliku zaslona), LSI očito označava prugasto+zrcalno polje, koje se obično naziva RAID 10 (ovo potvrđuju rezultati testa).

Rezultati ispitivanja

Kako web stranicu s recenzijom ne bismo opteretili bezbrojnim dijagramima, ponekad neinformativnim i zamornim (što je često greška nekih “bijesnih kolega” :)), detaljne rezultate nekih testova saželi smo u stol. Oni koji žele analizirati suptilnosti naših rezultata (na primjer, saznati ponašanje sudionika u najkritičnijim zadacima za sebe) mogu to učiniti sami. Usredotočit ćemo se na najvažnije i ključne rezultate testa, kao i na prosječne pokazatelje.

Prvo, pogledajmo rezultate "čisto fizičkih" testova.

Prosječno vrijeme za nasumični pristup podacima prilikom čitanja na jednom disku Hitachi Ultrastar 15K600 HUS156030VLS600 je 5,5 ms. Međutim, kada ih organizirate u nizove, ovaj se pokazatelj malo mijenja: smanjuje se (zahvaljujući učinkovitom predmemoriranju u LSI SAS9260 kontroleru) za "zrcalne" nizove i povećava za sve ostale. Najveći porast (oko 6%) uočen je za nizove razine 6, jer u ovom slučaju kontroler mora istovremeno pristupiti najvećem broju diskova (tri za RAID 6, dva za RAID 5 i jedan za RAID 0, budući da pristup u ovaj test se odvija u blokovima od samo 512 bajtova, što je znatno manje od veličine blokova za ispreplitanje polja).

Mnogo je zanimljivija situacija s nasumičnim pristupom nizovima tijekom pisanja (u blokovima od 512 bajtova). Za jedan disk ovaj je parametar oko 2,9 ms (bez predmemoriranja u glavnom kontroleru), međutim, u nizovima na LSI SAS9260 kontroleru opažamo značajno smanjenje ovog pokazatelja - zahvaljujući dobrom predmemoriranju pisanja u 512 MB SDRAM kontrolera pufer. Zanimljivo je da se najdramatičniji učinak postiže za nizove RAID 0 (vrijeme pristupa nasumičnom upisivanju smanjuje se za gotovo red veličine u usporedbi s jednim diskom)! To bi nedvojbeno trebalo imati blagotvoran učinak na performanse takvih nizova u nizu zadataka poslužitelja. U isto vrijeme, čak i na nizovima s XOR izračunima (to jest, veliko opterećenje procesora SAS2108), nasumični pristupi upisivanju ne dovode do očitog pada performansi - opet zahvaljujući moćnoj predmemorije kontrolera. Prirodno je da je RAID 6 ovdje nešto sporiji od RAID-a 5, ali razlika između njih je u biti beznačajna. Ponašanje jednog "ogledala" u ovom testu bilo je donekle iznenađujuće, jer je pokazalo najsporiji nasumični pristup pisanju (možda je to "značajka" mikrokoda ovog kontrolera).

Grafikoni brzine za linearno (sekvencijalno) čitanje i pisanje (u velikim blokovima) za sve nizove nemaju nikakvih posebnih značajki (za čitanje i pisanje gotovo su identični, pod uvjetom da je omogućeno predmemoriranje pisanja kontrolera) i svi su skalirani prema na broj diskova koji paralelno sudjeluju u "korisnom" procesu. Odnosno, za RAID 0 disk s pet diskova brzina je "upeterostručena" u odnosu na jedan disk (dostiže 1 GB/s!), za RAID 5 s pet diskova je "četverostruka", za RAID 6 je " utrostručio” (utrostručio, naravno :)), za RAID 1 od četiri diska udvostručio (bez “y2jaja”! :)), a za jednostavno ogledalo duplicira grafove jednog diska. Taj je obrazac jasno vidljiv, posebice, u maksimalnoj brzini čitanja i pisanja stvarno velikih (256 MB) datoteka u velikim blokovima (od 256 KB do 2 MB), što ilustriramo dijagramom ATTO Disk Benchmark 2.46 testa ( rezultati ovog testa za Windows 7 i XP gotovo su identični).

Ovdje je jedino što je neočekivano izostalo u ukupnoj slici bio slučaj čitanja datoteka na RAID 6 nizu od 5 diskova (rezultati su dvostruko provjereni). Međutim, za čitanje u 64 KB blokira brzinu ovog niza dobiva potrebnih 600 MB/s. Pa pripišimo ovu činjenicu "značajki" trenutnog firmvera. Također imajte na umu da je kod pisanja stvarnih datoteka brzina malo veća zbog predmemoriranja u velikom međuspremniku kontrolera, a razlika kod čitanja je uočljivija što je niža stvarna linearna brzina niza.

Što se tiče brzine sučelja, koja se obično mjeri pisanjem i čitanjem međuspremnika (višestruki pristupi istoj adresi volumena diska), ovdje smo prisiljeni ustvrditi da se za gotovo sve nizove pokazalo istim zbog uključivanja predmemorije kontrolera. za ove nizove (vidi . tablicu). Dakle, performanse snimanja za sve sudionike našeg testa bile su približno 2430 MB/s. Napominjemo da PCI Express x8 2.0 sabirnica teoretski daje brzinu od 40 Gbit/s ili 5 GB/s, međutim, prema korisnim podacima, teoretska granica je niža - 4 GB/s, što znači da je u našem slučaju kontroler zapravo radio na verziji 2.0 PCIe sabirnice. Dakle, 2,4 GB/s koje smo izmjerili očito je stvarna propusnost ugrađene memorije kontrolera (DDR2-800 memorija s 32-bitnom podatkovnom sabirnicom, kao što se može vidjeti iz konfiguracije ECC čipova na ploči, teoretski odustaje od do 3,2 GB/s). Kod čitanja nizova, predmemoriranje nije tako "sveobuhvatno" kao kod pisanja, zbog čega je brzina "sučelja" izmjerena u uslužnim programima obično niža od brzine čitanja predmemorije kontrolera (tipično 2,1 GB/s za nizove razina 5 i 6) , au nekim slučajevima "pada" na brzinu čitanja međuspremnika samih tvrdih diskova (oko 400 MB/s za jedan tvrdi disk, pogledajte gornji grafikon), pomnoženo s brojem "sekvencijalnih" diskova u niz (ovo su samo slučajevi RAID 0 i 1 iz naših rezultata).

Pa, sredili smo "fiziku" do prve aproksimacije, vrijeme je da prijeđemo na "stihove", odnosno na testove "pravih" momaka iz aplikacije. Usput, bit će zanimljivo otkriti skalira li se izvedba nizova pri izvođenju složenih korisničkih zadataka jednako linearno kao što se skalira prilikom čitanja i pisanja velikih datoteka (pogledajte dijagram ATTO testa iznad). Radoznali čitatelj, nadam se, već je uspio predvidjeti odgovor na ovo pitanje.

Kao “salatu” za naš “lirski” dio obroka poslužit ćemo disk testove koji su desktop prirode iz PCMark paketi Vantage i PCMark05 (za Windows 7 odnosno XP), kao i sličan "track" test aplikacija iz paketa H2BenchW 4.13 autoritativnog njemačkog časopisa C'T. Da, ovi su testovi izvorno stvoreni za procjenu tvrdih diskova stolnih računala i jeftinih radnih stanica. Oni oponašaju izvršavanje tipičnih naprednih zadataka na diskovima. osobno računalo- rad s videom, zvukom, Photoshopom, antivirusom, igricama, swap datotekama, instaliranjem aplikacija, kopiranjem i snimanjem datoteka itd. Stoga njihove rezultate u kontekstu ovog članka ne treba uzimati kao istinu na posljednjem mjestu - uostalom, Multi- diskovni nizovi češće obavljaju druge zadatke. Međutim, u svjetlu činjenice da sam proizvođač pozicionira ovaj RAID kontroler, uključujući i relativno jeftina rješenja, ova klasa testnih zadataka sasvim je sposobna karakterizirati određeni udio aplikacija koje će se stvarno izvršavati na takvim nizovima (isti rad s videom, profesionalnom grafičkom obradom, zamjenom OS-a i aplikacija koje zahtijevaju velike resurse, kopiranjem datoteka, antivirusom itd.). Stoga se ne smije podcijeniti važnost ova tri sveobuhvatna mjerila u našem ukupnom paketu.

U popularnom PCMark Vantageu, u prosjeku (vidi grafikon), uočavamo vrlo značajnu činjenicu - izvedba ovog multi-disk rješenja gotovo ne ovisi o vrsti korištenog polja! Usput, u određenim granicama, ovaj zaključak vrijedi i za sve pojedinačne testne staze (vrste zadataka) uključene u pakete PCMark Vantage i PCMark05 (pogledajte tablicu za detalje). To može značiti ili da algoritmi firmvera kontrolera (s predmemorijom i diskovima) jedva da uzimaju u obzir specifičnosti ove vrste aplikacija ili da se većina tih zadataka obavlja u predmemorijskoj memoriji samog kontrolera (a najvjerojatnije smo videći kombinaciju ova dva faktora). Međutim, za potonji slučaj (to jest, izvršavanje staza u velikoj mjeri u predmemorije RAID kontrolera), prosječna izvedba rješenja nije tako visoka - usporedite ove podatke s rezultatima testa nekog "stolnog računala" (" baziran na skupu čipova”) 4-disk RAID 0 i 5 i jeftini pojedinačni SSD-ovi na sabirnici SATA 3 Gb/s (pogledajte recenziju). Ako su, u usporedbi s jednostavnim "chipset" 4-disk RAID 0 (i na dvostruko sporijim tvrdim diskovima od Hitachi Ultrastar 15K600 koji se ovdje koristi), LSI SAS9260 nizovi manje nego dvostruko brži u PCMark testovima, onda u odnosu čak ni na najbrži "proračunski" pojedinačni SSD-ovi definitivno ih sve nadmašuju! Rezultati testa diska PCMark05 daju sličnu sliku (vidi tablicu; za njih nema smisla crtati poseban dijagram).

Slična slika (uz neke rezerve) za nizove na LSI SAS9260 može se promatrati u drugom referentnom testu aplikacije "track" - C’T H2BenchW 4.13. Ovdje samo dva najsporija (po dizajnu) niza (RAID 6 od 4 diska i obični “mirror”) osjetno zaostaju za svim ostalim nizovima, čija izvedba očito doseže onu “dovoljnu” razinu kada više ne leži na disku. podsustava, te učinkovitosti rada procesora SAS2108 s predmemorijom kontrolera za ove složene sekvence poziva. Ono što nas u ovom kontekstu veseli je da je izvedba nizova temeljenih na LSI SAS9260 u zadacima ove klase gotovo neovisna o tipu polja koji se koristi (RAID 0, 5, 6 ili 10), što omogućuje korištenje pouzdanijih rješenja bez ugrožavanja konačne izvedbe.

Međutim, "Maslenica nije sve za mačku" - ako promijenimo testove i provjerimo rad nizova sa stvarnim datotekama na sustav datoteka NTFS, tada će se slika dramatično promijeniti. Dakle, u Intel NASPT 1.7 testu, od kojih su mnogi "unaprijed postavljeni" scenariji prilično izravno povezani sa zadacima tipičnim za računala opremljena LSI MegaRAID SAS9260-8i kontrolerom, raspored nizova sličan je onome što smo primijetili u ATTO test pri čitanju i pisanju velikih datoteka - performanse se povećavaju proporcionalno s povećanjem "linearne" brzine nizova.

U ovom grafikonu prikazujemo prosjek za sve NASPT testove i uzorke, dok u tablici možete vidjeti detaljne rezultate. Želio bih naglasiti da smo NASPT izvodili i pod Windows XP (to inače rade mnogi preglednici) i pod Windows 7 (što se, zbog određenih karakteristika ovog testa, radi rjeđe). Činjenica je da Seven (i njegov "veliki brat" Windows 2008 Server) koriste agresivnije algoritme za predmemoriju pri radu s datotekama nego XP. Osim toga, kopiranje velikih datoteka u "Sedam" događa se uglavnom u blokovima od 1 MB (XP, u pravilu, radi u blokovima od 64 KB). To dovodi do činjenice da se rezultati Intel NASPT "datoteke" testa značajno razlikuju u sustavima Windows XP i Windows 7 - u potonjem su mnogo viši, ponekad i više od dva puta! Usput, usporedili smo rezultate NASPT-a (i drugih testova našeg paketa) pod Windows 7 s instaliranim 1 GB i 2 GB memorija sustava(postoje informacije da se s velikom količinom sistemske memorije pojačava predmemoriranje diskovnih operacija u Windowsima 7 i rezultati NASPT postaju još viši), međutim, unutar pogreške mjerenja nismo pronašli nikakvu razliku.

Raspravu o tome pod kojim operativnim sustavom (u smislu politika predmemoriranja, itd.) testirati diskove i RAID kontrolere ostavljamo za nit rasprave u ovom članku. Smatramo da je pogone i rješenja temeljena na njima potrebno testirati u uvjetima koji su što bliži stvarnim situacijama njihova rada. Zato su, po našem mišljenju, rezultati koje smo dobili za oba operativna sustava jednako vrijedni.

Ali vratimo se grafikonu prosječnih performansi u NASPT-u. Kao što vidite, razlika između najbržih i najsporijih nizova koje smo ovdje testirali je u prosjeku nešto manje od tri puta. To, naravno, nije peterostruki razmak, kao kod čitanja i pisanja velikih datoteka, ali je također vrlo primjetan. Nizovi su zapravo smješteni proporcionalno njihovoj linearnoj brzini, a to je dobra vijest: to znači da LSI SAS2108 procesor obrađuje podatke prilično brzo, ne stvarajući gotovo nikakva uska grla kada nizovi razina 5 i 6 aktivno rade.

Da budemo pošteni, treba napomenuti da u NASPT-u postoje obrasci (2 od 12) u kojima se vidi ista slika kao u PCMarku s H2BenchW, naime performanse svih testiranih nizova su gotovo iste! To su Office Productivity i Dir Copy to NAS (vidi tablicu). Ovo je posebno vidljivo pod Windows 7, iako je za Windows XP trend "konvergencije" očit (u usporedbi s drugim uzorcima). Međutim, u PCMarku s H2BenchW postoje obrasci u kojima dolazi do povećanja performansi nizova proporcionalno njihovoj linearnoj brzini. Dakle, nije sve tako jednostavno i jednoznačno kako bi neki htjeli.

Prvo sam želio razgovarati o dijagramu s općim indikatorima performansi niza u prosjeku za sve testove aplikacija (PCMark+H2BenchW+NASPT+ATTO), odnosno o ovom:

Međutim, ovdje se nema što posebno raspravljati: vidimo da ponašanje nizova na LSI SAS9260 kontroleru u testovima koji emuliraju rad određenih aplikacija može dramatično varirati ovisno o korištenim scenarijima. Stoga je bolje izvući zaključke o prednostima određene konfiguracije na temelju točno onih zadataka koje ćete obavljati. A još jedan profesionalni test može nam značajno pomoći u tome - sintetički obrasci za IOmeter, koji oponašaju određeno opterećenje sustava za pohranu podataka.

Testovi u IOmetru

U ovom slučaju izostavit ćemo raspravu o brojnim uzorcima koji pomno mjere brzinu rada ovisno o veličini pristupnog bloka, postotku operacija pisanja, postotku slučajnih pristupa itd. To je, zapravo, čista sintetika koji pruža malo korisnog praktični informacije i zanimljiv je više čisto teorijski. Uostalom, već smo razjasnili glavne praktične točke u vezi s "fizikom" gore. Važnije nam je fokusirati se na uzorke koji oponašaju pravi posao- poslužitelji različite vrste, kao i operacije s datotekama.

Za emulaciju poslužitelja kao što su File Server, Web Server i DataBase (poslužitelj baze podataka), koristili smo iste i dobro poznate obrasce koje su svojevremeno predložili Intel i StorageReview.com. Za sve slučajeve testirali smo nizove s dubinom reda čekanja naredbi (QD) od 1 do 256 u koracima od 2.

U obrascu "Baza podataka", koji koristi slučajni pristup disku u blokovima od 8 KB unutar cijelog volumena niza, može se uočiti značajna prednost nizova bez pariteta (to jest, RAID 0 i 1) s dubinom reda naredbi od 4 i više, dok svi nizovi s kontrolom parnosti (RAID 5 i 6) pokazuju vrlo slične performanse (unatoč dvostrukoj razlici među njima u brzini linearnih pristupa). Situacija se može jednostavno objasniti: svi nizovi s kontrolom pariteta pokazali su slične vrijednosti u testovima za prosječno vrijeme slučajnog pristupa (pogledajte gornji dijagram), a upravo ovaj parametar uglavnom određuje performanse u ovom testu. Zanimljivo je da performanse svih nizova rastu gotovo linearno s povećanjem dubine reda naredbi do 128, a tek na QD=256 u nekim slučajevima može se vidjeti nagovještaj zasićenja. Maksimalna izvedba nizova s ​​kontrolom pariteta na QD=256 bio je oko 1100 IOps (operacija u sekundi), odnosno procesor LSI SAS2108 troši manje od 1 ms za obradu jednog podatka od 8 KB (oko 10 milijuna jednobajtnih XOR operacija u sekundi za RAID 6; naravno, procesor paralelno obavlja i druge zadatke za unos/izlaz podataka i rad s cache memorijom).

U obrascu datotečnog poslužitelja koji koristi blokove različitih veličina s nasumičnim pristupom čitanja i pisanja nizu unutar njegovog cijelog volumena, vidimo sliku sličnu bazi podataka s tom razlikom da su ovdje nizovi od pet diskova s ​​paritetom (RAID 5 i 6). ) primjetno su brži u brzini svojih kolega s 4 diska i pokazuju gotovo identične performanse (oko 1200 IOps pri QD=256)! Očigledno, dodavanje petog diska na drugi od dva 4-kanalna SAS priključka kontrolera nekako optimizira računalno opterećenje procesora (na račun I/O operacija?). Možda je vrijedno usporediti brzinu polja od 4 diska kada su pogoni spojeni u parovima na različite Mini-SAS konektore kontrolera kako bi se identificirala optimalna konfiguracija za organiziranje polja na LSI SAS9260, ali to je zadatak za drugoga članak.

U obrascu web poslužitelja, gdje, prema njegovim tvorcima, nema operacija pisanja na disk kao klase (i stoga nema izračuna XOR funkcija po zapisu), slika postaje još zanimljivija. Činjenica je da sva tri niza od pet diskova iz našeg skupa (RAID 0, 5 i 6) ovdje pokazuju identične performanse, unatoč primjetnoj razlici među njima u brzini linearnog čitanja i izračuna pariteta! Usput, ta ista tri polja, ali s 4 diska, također su identična po brzini! I samo RAID 1 (i 10) ispada iz ukupne slike. Zašto se to događa teško je procijeniti. Kontroler može imati vrlo učinkovite algoritme za uzorkovanje "sretnih pogona" (to jest, onih od pet ili četiri pogona s kojih željeni podaci prvi stignu), što u slučaju RAID-a 5 i 6 povećava vjerojatnost da podaci stignu s ploče ranije, pripremajući procesor unaprijed za potrebne izračune (sjetite se dubokog reda čekanja naredbi i velikog međuspremnika DDR2-800). A to u konačnici može kompenzirati kašnjenje povezano s XOR izračunima i izjednačava njihove "šanse" s "jednostavnim" RAID 0. U svakom slučaju, kontroler LSI SAS9260 može se samo pohvaliti za svoje iznimno visoke rezultate (oko 1700 IOps za 5 diskova nizovi na QD=256) u uzorku web poslužitelja za nizove s paritetom. Nažalost, muha u glavi bila je prilično niske performanse"ogledalo" s dva diska u svim tim uzorcima poslužitelja.

Uzorak web-poslužitelja ponavlja naš vlastiti obrazac, koji emulira nasumično čitanje malih (64 KB) datoteka unutar cijelog prostora polja.

Opet, rezultati su kombinirani u skupine - svi nizovi od 5 diskova identični su jedni drugima u brzini i vodeći su u našoj "utrci", RAID 0, 5 i 6 od 4 diska također se ne razlikuju jedni od drugih u pogledu performansi, i samo "DSLR" ispadaju iz opće mase (usput, "DSLR" s 4 diska, odnosno RAID 10 pokazuje se bržim od svih ostalih nizova s ​​4 diska - očito zbog istog "odabira uspješan disk” algoritam). Naglašavamo da ovi uzorci vrijede samo za veliku dubinu reda naredbi, dok s malim redom (QD = 1-2) situacija i voditelji mogu biti potpuno drugačiji.

Sve se mijenja kada poslužitelji rade s velikim datotekama. U uvjetima suvremenog “težeg” sadržaja i novih “optimiziranih” operativnih sustava kao što su Windows 7, 2008 Server itd. Rad s megabajtnim datotekama i podatkovnim blokovima od 1 MB postaje sve važniji. U ovoj situaciji, naš novi uzorak, koji emulira nasumično čitanje datoteka od 1 MB unutar cijelog diska (pojedinosti novih uzoraka bit će opisani u zasebnom članku o metodi), dobro dolazi za potpuniju procjenu poslužiteljskog potencijala LSI SAS9260 kontroler.

Kao što vidimo, "ogledalo" s 4 diska ovdje ne ostavlja nikakvu nadu za vodstvo, jasno dominirajući bilo kojim redom naredbi. Njegova izvedba također u početku raste linearno s povećanjem dubine reda naredbi, ali na QD=16 za RAID 1 doseže zasićenje (brzina od oko 200 MB/s). Nešto "kasnije" (na QD=32) dolazi do "zasićenja" performansi u sporijim nizovima u ovom testu, među kojima se "srebro" i "bronca" moraju dati RAID 0, a nizovi s kontrolom pariteta nalaze se kao autsajderi , izgubivši čak i prije briljantnog RAID 1 od dva diska, koji se pokazao neočekivano dobrim. To nas dovodi do zaključka da čak i pri čitanju, računalno XOR opterećenje procesora LSI SAS2108 pri radu s velikim datotekama i blokovima (nasumično lociranim) ispada vrlo opterećujuće za njega, a za RAID 6, gdje se zapravo udvostručuje, ponekad je čak i previsoka - Performanse rješenja jedva prelaze 100 MB/s, odnosno 6-8 puta manje nego kod linearnog čitanja! Ovdje je očito isplativije koristiti "redundantni" RAID 10.

Pri nasumičnom snimanju malih datoteka, slika je ponovno zapanjujuće drugačija od onoga što smo vidjeli ranije.

Činjenica je da ovdje performanse nizova praktički ne ovise o dubini reda naredbi (očito, ogromna predmemorija LSI SAS9260 kontrolera i prilično velike predmemorije samih tvrdih diskova imaju učinak), ali se mijenja radikalno s tipom niza! Neupitni lideri ovdje su "jednostavni" za RAID 0 procesor, a "bronca" s više od dva puta gubitkom od lidera je za RAID 10. Svi nizovi s kontrolom pariteta formirali su vrlo blizu pojedinačna grupa s DSLR-om s dvostrukim diskom (pojedinosti o njima dane su u zasebnom dijagramu ispod glavnog), izgubivši tri puta od vodećih. Da, ovo je definitivno veliko opterećenje za procesor kontrolera. Međutim, iskreno govoreći, nisam očekivao takav "neuspjeh" od SAS2108. Ponekad čak i softverski RAID 5 na "chipset" SATA kontroleru (s predmemorijom) koristeći Windows i izračun pomoću središnjeg procesora računala) može raditi brže... Međutim, kontroler i dalje stabilno proizvodi "svojih" 440-500 IOps - usporedite to s dijagramom za prosječno vrijeme pristupa prilikom pisanja na početku odjeljka s rezultatima.

Prijelaz na nasumično pisanje velikih datoteka od 1 MB dovodi do povećanja pokazatelja apsolutne brzine (za RAID 0 - gotovo do vrijednosti ​​​​za nasumično čitanje takvih datoteka, odnosno 180-190 MB / s), međutim , ukupna slika ostaje gotovo nepromijenjena - nizovi s kontrolom pariteta mnogo su sporiji od RAID 0.

Zanimljiva slika za RAID 10 je da njegova izvedba opada s povećanjem dubine reda naredbi, iako ne puno. Za druge nizove nema takvog učinka. "Ogledalo" s dva diska ovdje opet izgleda skromno.

Sada pogledajmo obrasce u kojima se datoteke čitaju i zapisuju na disk u jednakim količinama. Takva su opterećenja tipična, posebice, za neke video poslužitelje ili tijekom aktivnog kopiranja/dupliciranja/sigurnosnog kopiranja datoteka unutar jednog niza, kao iu slučaju defragmentacije.

Prvo - datoteke od 64 KB nasumično u cijelom nizu.

Ovdje je očita određena sličnost s rezultatima obrasca DataBase, iako su apsolutne brzine nizova tri puta veće, a čak i kod QD=256 već je primjetna određena zasićenost performansama. Veći (u usporedbi s uzorkom baze podataka) postotak operacija pisanja u ovom slučaju dovodi do činjenice da nizovi s paritetom i "zrcalom" s dva diska postaju očiti autsajderi, znatno inferiorni u brzini od RAID 0 i 10 nizova.

Pri prelasku na datoteke od 1 MB, ovaj se uzorak općenito zadržava, iako se apsolutne brzine otprilike utrostruče, a RAID 10 postaje brz kao strip od 4 diska, što je dobra vijest.

Posljednji uzorak u ovom članku bit će slučaj sekvencijalnog (za razliku od nasumičnog) čitanja i pisanja velikih datoteka.

I ovdje mnogi nizovi već uspijevaju ubrzati do vrlo pristojnih brzina u području od 300 MB/s. I premda ostaje više nego dvostruki jaz između lidera (RAID 0) i autsajdera (RAID 1 s dva diska) (imajte na umu da je kod linearnog čitanja ILI pisanja taj jaz peterostruk!), RAID 5 je ušao među prva tri, a preostali XOR nizovi koji nisu sustigli možda nisu umirujući. Uostalom, sudeći po popisu aplikacija ovog kontrolera koji LSI sam pruža (vidi početak članka), mnogi će ciljni zadaci koristiti upravo ovu vrstu pristupa nizovima. I ovo svakako vrijedi razmotriti.

Zaključno, pružit ću konačni dijagram u kojem su pokazatelji svih gore spomenutih IOmeter testnih uzoraka u prosjeku (geometrijski za sve uzorke i redove naredbi, bez težinskih koeficijenata). Zanimljivo je da ako se prosjek ovih rezultata unutar svakog uzorka provodi aritmetički s težinskim koeficijentima od 0,8, 0,6, 0,4 i 0,2 za redove naredbi 32, 64, 128 i 256 (što uvjetno uzima u obzir pad u udio operacija s velikom dubinom reda čekanja u opći rad diskovi), tada će se konačni (za sve uzorke) normalizirani indeks učinkovitosti polja podudarati unutar 1% s geometrijskom sredinom.

Dakle, prosječna "bolnička temperatura" u našim obrascima za IOmeter test pokazuje da nema bijega od "fizike i matematike" - RAID 0 i 10 su očito u vodstvu. Za nizove s kontrolom pariteta, čudo se nije dogodilo - iako LSI SAS2108 procesor pokazuje U nekim slučajevima pristojne performanse, općenito, takvi nizovi ne mogu "dostići" razinu jednostavne "pruge". Istodobno, zanimljivo je da konfiguracije s 5 diskova jasno dodaju vrijednost u usporedbi s konfiguracijama s 4 diska. Konkretno, RAID 6 s 5 diskova definitivno je brži od RAID 5 s 4 diska, iako su u smislu "fizike" (vrijeme slučajnog pristupa i linearna brzina pristupa) gotovo identični. "Ogledalo" s dva diska također je bilo razočaravajuće (u prosjeku je ekvivalentno RAID 6 s 4 diska, iako zrcalo ne zahtijeva dva izračuna XOR za svaki bit podataka). Međutim, jednostavno "ogledalo" očito nije ciljno polje za prilično moćan 8-portni SAS kontroler s velikom predmemorijom i snažnim procesorom na ploči. :)

Informacije o cijenama

LSI MegaRAID SAS 9260-8i 8-portni SAS kontroler s kompletnim setom nudi se po cijeni od oko 500 dolara, što se može smatrati prilično atraktivnim. Njegov pojednostavljeni analog s 4 priključka još je jeftiniji. Točnija trenutna prosječna maloprodajna cijena uređaja u Moskvi, relevantna u trenutku kada čitate ovaj članak:

Zaključak

Rezimirajući gore rečeno, možemo zaključiti da nećemo riskirati davanje jedinstvenih preporuka "za sve" u vezi s 8-portnim LSI MegaRAID SAS9260-8i kontrolerom. Svatko bi trebao izvući vlastite zaključke o potrebi korištenja i konfiguriranja određenih nizova uz njegovu pomoć - strogo na temelju klase zadataka koji bi se trebali pokrenuti. Činjenica je da u nekim slučajevima (na nekim zadacima) ovo jeftino "mega-čudovište" može pokazati izvanredne performanse čak i na nizovima s dvostrukim paritetom (RAID 6 i 60), ali u drugim situacijama brzina njegovih RAID 5 i 6 očito ostavlja mnogo da se poželi . A jedini spas (gotovo univerzalan) bit će RAID 10 niz, koji se s gotovo istim uspjehom može organizirati na jeftinijim kontrolerima. Međutim, često se zahvaljujući procesoru i predmemorijskoj memoriji SAS9260-8i RAID 10 niz ne ponaša sporije od stripa istog broja diskova, a istovremeno osigurava visoku pouzdanost rješenja. Ali ono što svakako trebate izbjegavati kod SAS9260-8i je “mirror” s dva diska i 4-disk RAID 6 i 5 - to su očito neoptimalne konfiguracije za ovaj kontroler.

Zahvaljujući Hitachi Global Storage Technologies
za tvrde diskove predviđene za testiranje.