Rozhrania pevného disku: SCSI, SAS, Firewire, IDE, SATA. Bezkonkurenčná sériová kompatibilita Typy konektorov SAS

Úvod

Pozrite sa na moderné základné dosky(alebo aj niektoré staršie platformy). Potrebujú špeciálny radič RAID? Väčšina základných dosiek má 3 gigabitové SATA porty, ako aj audio jacky a sieťové adaptéry. Väčšina moderných čipsetov ako napr AMD A75 a Intel Z68 majú podporu pre SATA pri rýchlosti 6 Gb/s. Potrebujete s takouto podporou čipsetu, výkonným procesorom a I/O portami ďalšie pamäťové karty a samostatný radič?

Väčšinou bežných používateľov môže vytvárať RAID polia 0, 1, 5 a dokonca 10 pomocou vstavaných portov SATA na základnej doske a špeciálneho softvéru môžete získať veľmi vysoký výkon. Ale v prípadoch, keď je potrebná zložitejšia úroveň RAID 30, 50 alebo 60 - vyššia úroveň správy disku alebo škálovateľnosti, potom radiče na čipovej súprave nemusia situáciu zvládnuť. V takýchto prípadoch sú potrebné riešenia na profesionálnej úrovni.

V takýchto prípadoch už nie ste obmedzený na úložné systémy SATA. Veľký počet špeciálnych kariet poskytuje podporu pre disky SAS (Serial-Attached SCSI) alebo Fibre Channel (FC), pričom každé z týchto rozhraní prináša jedinečné výhody.

SAS a FC pre profesionálne riešenia RAID

Každé z troch rozhraní (SATA, SAS a FC) má svoje pre a proti, žiadne z nich nemožno bezpodmienečne označiť za najlepšie. Silnými stránkami diskov na báze SATA sú vysoká kapacita a nízka cena v kombinácii s vysokou rýchlosťou prenosu dát. Disky SAS sú známe svojou spoľahlivosťou, škálovateľnosťou a vysokou rýchlosťou I/O. Úložné systémy FC poskytujú konštantnú a veľmi vysokú rýchlosť prenosu dát. Niektoré spoločnosti stále používajú riešenia Ultra SCSI, hoci dokážu obsluhovať až 16 zariadení (jeden radič a 15 jednotiek). Navyše šírka pásma v tomto prípade nepresahuje 320 MB / s (v prípade Ultra-320 SCSI), čo nemôže konkurovať modernejším riešeniam.

Ultra SCSI je štandard pre profesionálne podnikové úložné riešenia. SAS však získava na popularite, pretože ponúka nielen výrazne väčšiu šírku pásma, ale aj väčšiu flexibilitu pri práci so zmiešanými systémami SAS/SATA, čo vám umožňuje optimalizovať náklady, výkon, dostupnosť a kapacitu aj v jedinom JBOD (súbore diskov) . Okrem toho má veľa diskov SAS dva porty pre redundanciu. Ak zlyhá jedna karta ovládača, potom prepnutím disku na iný ovládač zabráni zlyhaniu celého systému. SAS tak zabezpečuje vysokú spoľahlivosť celého systému.

Okrem toho SAS nie je len protokol typu point-to-point na prepojenie radiča a úložného zariadenia. Pri použití expandéra podporuje až 255 úložných zariadení na port SAS. Pomocou dvojvrstvovej štruktúry expandérov SAS je teoreticky možné pripojiť 255 x 255 (alebo o niečo viac ako 65 000) úložných zariadení k jednému kanálu SAS, ak je samozrejme kontrolér schopný takéto veľké číslo zariadení.

Adaptec, Areca, HighPoint a LSI: Štyri testy radiča SAS RAID

V tomto benchmarku skúmame výkon moderných SAS RAID radičov, ktoré sú zastúpené štyrmi produktmi: Adaptec RAID 6805, Areca ARC-1880i, HighPoint RocketRAID 2720SGL a LSI MegaRAID 9265-8i.

Prečo SAS a nie FC? Na jednej strane je SAS zďaleka najzaujímavejšou a najrelevantnejšou architektúrou. Poskytuje funkcie, ako je zónovanie, ktoré sú veľmi atraktívne pre profesionálnych používateľov. Na druhej strane rola FC na profesionálnom trhu klesá a niektorí analytici na základe počtu dodaných pevných diskov dokonca predpovedajú jeho úplný zánik. Podľa odborníkov z IDC vyzerá budúcnosť FC dosť pochmúrne, ale pevné disky SAS si v roku 2014 môžu pripísať 72 % trhu podnikových pevných diskov.

Adaptec RAID 6805

Výrobca čipov PMC-Sierra uviedol sériu „Adaptec by PMC“ z rodiny radičov RAID 6 koncom roka 2010. Karty radiča série 6 sú založené na dvojjadrovom radiči ROC (RAID on Chip) SRC 8x6 GB, ktorý podporuje vyrovnávaciu pamäť 512 MB a až 6 Gbps na port SAS. Existujú tri modely s nízkym profilom: Adaptec RAID 6405 (4 interné porty), Adaptec RAID 6445 (4 interné a 4 externé porty) a ten, ktorý sme testovali, Adaptec RAID 6805 s ôsmimi internými portami, za cenu približne 460 USD.

Všetky modely podporujú JBOD a všetky úrovne RAID - 0, 1, 1E, 5, 5EE, 6, 10, 50 a 60.

Pripojený k systému cez x8 rozhranie PCI Express 2.0, Adaptec RAID 6805 podporuje až 256 zariadení cez expandér SAS. Podľa špecifikácií výrobcu môže stabilná rýchlosť prenosu dát do systému dosiahnuť 2 GB / s a ​​špičková rýchlosť môže dosiahnuť 4,8 GB / s na agregovanom porte SAS a 4 GB / s na rozhraní PCI Express - posledná číslica je maximálna teoreticky možná hodnota pre zbernicu PCI Express 2.0x.

ZMCP bez potreby podpory

Naša testovacia jednotka sa dodáva s modulom Adaptec Falsh Module 600, ktorý využíva ochranu vyrovnávacej pamäte nulovej údržby (ZMCP) a nepoužíva starú záložnú jednotku batérie (BBU). Modul ZMCP je 4 GB NAND flash čipová jednotka, ktorá slúži na zálohovanie vyrovnávacej pamäte radiča v prípade výpadku napájania.

Pretože kopírovanie z vyrovnávacej pamäte do pamäte flash je veľmi rýchle, Adaptec používa skôr kondenzátory ako batérie. Kondenzátory majú tú výhodu, že vydržia tak dlho ako samotné karty, pričom záložné batérie je potrebné každých pár rokov vymeniť. Navyše, po skopírovaní do flash pamäte tam môžu byť dáta uložené niekoľko rokov. Na porovnanie, zvyčajne máte približne tri dni na uloženie údajov, kým sa informácie uložené vo vyrovnávacej pamäti stratia, čo vás núti ponáhľať sa s obnovou údajov. Ako už názov napovedá, ZMCP je riešenie, ktoré odolá výpadkom prúdu.

Výkon

Adaptec RAID 6805 v RAID 0 stráca v našich testoch čítania a zápisu streamovania. RAID 0 tiež nie je typickým prípadom pre firmu, ktorá potrebuje ochranu údajov (hoci sa môže dobre použiť pre pracovnú stanicu na vykresľovanie videa). Sekvenčné čítanie je 640 MB/s a sekvenčné zápisy 680 MB/s. V týchto dvoch ohľadoch je LSI MegaRAID 9265-8i na prvom mieste v našich testoch. Adaptec RAID 6805 funguje lepšie v testoch RAID 5, 6 a 10, ale nie je absolútnym lídrom. V konfigurácii len pre SSD beží radič Adaptec rýchlosťou až 530 MB/s, ale prekonáva ho radiče Areca a LSI.

Karta Adaptec automaticky rozpozná to, čo nazýva konfigurácia HybridRaid, ktorá pozostáva zo zmesi HDD a SSD a ponúka v tejto konfigurácii úrovne RAID 1 až 10. Táto karta prekonáva svojich konkurentov vďaka špeciálnym algoritmom čítania/zápisu. Automaticky smerujú čítania na SSD a zápisy na pevné disky aj SSD. Operácie čítania teda budú fungovať ako v systéme iba s SSD a operácie zápisu nebudú fungovať horšie ako v systéme z pevných diskov.

Výsledky našich testov však neodrážajú teoretickú situáciu. S výnimkou benchmarkov pre webový server, kde funguje rýchlosť prenosu dát pre hybridný systém, sa hybridný systém SSD a pevných diskov nemôže priblížiť rýchlosti systému iba s SSD.

Radič Adaptec funguje oveľa lepšie v teste výkonu HDD I/O. Bez ohľadu na typ benchmarkov (databáza, súborový server, webový server alebo pracovná stanica), radič RAID 6805 drží krok s Areca ARC-1880i a LSI MegaRAID 9265-8i a zaujíma prvé alebo druhé miesto. V I/O teste vedie iba HighPoint RocketRAID 2720SGL. Ak vymeníte pevné disky za SSD, LSI MegaRAID 9265-8i výrazne prekoná ostatné tri radiče.

Inštalácia softvéru a nastavenie RAID

Adaptec a LSI majú dobre organizované a ľahko použiteľné nástroje na správu RAID. Nástroje na správu umožňujú správcom získať vzdialený prístup k ovládačom cez sieť.

Inštalácia poľa

Areca ARC-188oi

Areca tiež prináša sériu ARC-1880 na trh 6Gb/s SAS RAID radičov. Cieľové aplikácie podľa výrobcu siahajú od aplikácií NAS a úložných serverov po HPC, redundanciu, bezpečnosť a cloud computing.

Testované vzorky ARC-1880i s ôsmimi externými portami SAS a ôsmimi linkami PCI Express 2.0 je možné zakúpiť za 580 USD. Nízkoprofilová karta, ktorá je jedinou kartou v našej zostave s aktívnym chladičom, je postavená na 800MHz ROC s podporou 512MB DDR2-800 dátovej vyrovnávacej pamäte. Pomocou expandérov SAS podporuje Areca ARC-1880i až 128 úložných systémov. Aby sa zachoval obsah vyrovnávacej pamäte počas výpadku napájania, môže byť do systému voliteľne pridaná batéria.

Okrem jednoduchého režimu a JBOD ovládač podporuje úrovne RAID 0, 1, 1E, 3, 5, 6, 10, 30, 50 a 60.

Výkon

Areca ARC-1880i si vedie dobre v testoch čítania/zápisu RAID 0, pričom dosahuje rýchlosť čítania 960 MB/s a rýchlosť zápisu 900 MB/s. V tomto konkrétnom teste je rýchlejší iba LSI MegaRAID 9265-8i. Ovládač Areca nesklame ani v iných benchmarkoch. Pri práci s pevnými diskami aj SSD tento radič vždy aktívne konkuruje víťazom testov. Aj keď bol radič Areca lídrom iba v jednom benchmarku (sekvenčné čítanie v RAID 10), vykazoval veľmi vysoké výsledky, napríklad rýchlosť čítania 793 MB/s, zatiaľ čo najrýchlejší konkurent LSI MegaRAID 9265-8i vykazoval iba 572 MB/s

Sériová komunikácia je však len jednou časťou obrazu. Druhým je výkon I/O. Areca ARC-1880i vyniká aj tu, pričom za rovnakých podmienok konkuruje Adaptec RAID 6805 a LSI MegaRAID 9265-8i. Podobne ako pri víťazstve v benchmarku rýchlosti prenosu dát, aj kontrolér Areca zvíťazil v jednom z I/O testov – benchmarku webového servera. Radič Areca dominuje benchmarku webového servera v RAID 0, 5 a 6, zatiaľ čo Adaptec 6805 vedie v RAID 10 a necháva radič Areca na druhom mieste, tesne za ním.

Web GUI a možnosti nastavenia

Rovnako ako HighPoint RocketRAID 2720SGL, Areca ARC-1880i je pohodlne založený na webe a ľahko sa nastavuje.

Inštalácia poľa

HighPoint RocketRAID 2720SGL

HighPoint RocketRAID 2720SGL je SAS RAID radič s ôsmimi internými SATA/SAS portami, z ktorých každý podporuje 6Gb/s. Podľa výrobcu je táto nízkoprofilová karta zameraná na úložné systémy pre malé a stredné podniky a pracovné stanice. Kľúčovým komponentom karty je RAID radič Marvell 9485. Hlavnými konkurenčnými výhodami sú malé rozmery a 8-prúdové rozhranie PCIe 2.0.

Okrem JBOD karta podporuje RAID 0, 1, 5, 6, 10 a 50.

Okrem modelu, ktorý bol testovaný v našich testoch, sú v nízkoprofilovej sérii HighPoint 2700 ďalšie 4 modely: RocketRAID 2710, RocketRAID 2711, RocketRAID 2721 a RocketRAID 2722, ktoré sa líšia najmä typmi portov (interný / externý ) a ich počet (od 4 do 8). V našich testoch bol použitý najlacnejší z týchto radičov RAID, RocketRAID 2720SGL (170 USD). Všetky káble k ovládaču sa kupujú samostatne.

Výkon

Pri sekvenčnom čítaní/zápise do poľa RAID 0 ôsmich diskov Fujitsu MBA3147RC dosahuje HighPoint RocketRAID 2720SGL vynikajúcu rýchlosť čítania 971 MB/s, na druhom mieste za LSI MegaRAID 9265-8i. Rýchlosť zápisu 697 MB/s nie je taká rýchla, no stále prekonáva rýchlosť zápisu Adaptec RAID 6805. RocketRAID 2720SGL tiež vykazuje široké spektrum výsledkov. S RAID 5 a 6 prekonáva ostatné karty, no s RAID 10 rýchlosť čítania klesá na 485 MB/s, najnižšiu zo štyroch testovaných vzoriek. Rýchlosť sekvenčného zápisu v RAID 10 je ešte horšia – iba 198 MB/s.

Tento radič zjavne nie je vyrobený pre SSD. Rýchlosť čítania tu dosahuje 332 MB / s a ​​rýchlosť zápisu je 273 MB / s. Dokonca aj Adaptec RAID 6805, ktorému to tiež s SSD diskom nejde, má dvojnásobný výkon. HighPoint preto nie je konkurentom pre dve karty, ktoré fungujú naozaj dobre s SSD: Areca ARC-1880i a LSI MegaRAID 9265-8i – fungujú minimálne trikrát rýchlejšie.

Všetko, čo sme mohli povedať dobré o prevádzke HighPoint v I/O režime, sme povedali. RocketRAID 2720SGL je však v našich testoch na poslednom mieste vo všetkých štyroch benchmarkoch Iometer. Pri práci s benchmarkom webového servera je ovládač HighPoint celkom konkurencieschopný s inými kartami, ale v ostatných troch benchmarkoch výrazne stráca na konkurenciu. To sa prejavuje v testoch SSD, kde RocketRAID 2720SGL jasne ukazuje, že nie je optimalizovaný pre SSD. Jednoznačne nevyužíva všetky výhody SSD oproti HDD. Napríklad RocketRAID 2720SGL dosahuje 17378 IOP v databázovom benchmarku, zatiaľ čo LSI MegaRAID 9265-8i ho prekonáva štyrikrát so 75 037 IOP.

Web GUI a nastavenia poľa

Webové rozhranie RocketRAID 2720SGL je pohodlné a jednoduché na používanie. Všetky parametre RAID sa nastavujú jednoducho.

Inštalácia poľa

LSI MegaRAID 9265-8i

LSI umiestňuje MegaRAID 9265-8i ako zariadenie pre trh SMB. Táto karta je vhodná pre spoľahlivosť cloudu a ďalšie podnikové aplikácie. MegaRAID 9265-8i je jedným z drahších ovládačov v našom teste (stojí 630 dolárov), no ako ukazuje test, tieto peniaze sú zaplatené za jeho skutočné výhody. Predtým, ako predstavíme výsledky testov, poďme diskutovať technické vlastnosti tieto ovládače a softvérové ​​aplikácie FastPath a CacheCade.

LSI MegaRAID 9265-8i využíva dvojjadrový LSI SAS2208 ROC využívajúci osemprúdové rozhranie PCIe 2.0. Číslo 8 na konci názvu zariadenia znamená, že existuje osem interných portov SATA/SAS, z ktorých každý podporuje 6 Gb/s. Cez expandéry SAS je možné k ovládaču pripojiť až 128 úložných zariadení. LSI karta obsahuje 1 GB vyrovnávacej pamäte DDR3-1333 a podporuje RAID úrovne 0, 1, 5, 6, 10 a 60.

Konfigurácia softvéru a RAID, FastPath a CacheCade

LSI tvrdí, že FastPath môže dramaticky zrýchliť I/O systémy, keď pripojenie SSD. Podľa odborníkov z LSI FastPath funguje s akýmkoľvek SSD, čím výrazne zvyšuje výkon zápisu/čítania RAID poľa založeného na SSD: 2,5x zápis a 2x čítanie, dosahuje 465 000 IOPS. Toto číslo sa nám nepodarilo overiť. Táto karta však dokázala vyťažiť maximum z piatich SSD bez použitia FastPath.

Ďalšia aplikácia pre MegaRAID 9265-8i sa nazýva CacheCade. S ním môžete použiť jeden SSD ako vyrovnávaciu pamäť pre rad pevných diskov. Podľa odborníkov z LSI to môže zrýchliť proces čítania až 50-krát v závislosti od veľkosti príslušných údajov, aplikácií a spôsobu použitia. Túto aplikáciu sme testovali na poli RAID 5 zloženom zo 7 pevných diskov a jedného SSD (SSD bol použitý ako vyrovnávacia pamäť). V porovnaní so systémom RAID 5 s 8 pevnými diskami sa ukázalo, že CacheCade zlepšuje nielen rýchlosť I/O, ale aj celkový výkon (čím viac, tým menšie množstvo neustále používaných dát). Na testovanie sme použili 25 GB dát a získali sme 3877 IOPS na Iometer v šablóne webového servera, zatiaľ čo bežné pole pevného disku umožňovalo iba 894 IOPS.

Výkon

Nakoniec sa ukazuje, že LSI MegaRAID 9265-8i je najrýchlejší I/O zo všetkých SAS RAID radičov v tejto recenzii. Počas sekvenčných operácií čítania/zápisu však radič vykazuje priemerný výkon, pretože jeho sekvenčný výkon veľmi závisí od úrovne RAID, ktorú používate. Pri testovaní pevného disku na úrovni RAID 0 dostaneme rýchlosť sekvenčného čítania 1080 MB/s (čo je podstatne viac ako u konkurencie). Rýchlosť sekvenčného zápisu pri RAID 0 je 927 MB/s, čo je tiež rýchlejšie ako u konkurencie. Ale pre RAID 5 a 6 sú radiče LSI nižšie ako všetci ich konkurenti a prekonávajú ich iba v RAID 10. V teste SSD RAID vykazuje LSI MegaRAID 9265-8i najlepší výkon sekvenčného zápisu (752 MB / s) a iba Areca ARC -1880i ho prekonáva podľa parametrov sekvenčného čítania.

Ak hľadáte radič RAID zameraný na SSD s vysokým I/O výkonom, radič LSI je tu lídrom. Až na niekoľko výnimiek je na prvom mieste v našom testovaní I/O súborového servera, webového servera a pracovnej stanice. Keď vaše pole RAID pozostáva z SSD, konkurenti LSI sa mu nemôžu rovnať. Napríklad v benchmarku pre pracovné stanice MegaRAID 9265-8i dosahuje 70 172 IOPS, kým Areca ARC-1880i, ktorá je na druhom mieste, je takmer dvojnásobne za ním – 36 975 IOPS.

Softvér RAID a inštalácia poľa

Rovnako ako v prípade Adaptec, aj LSI má pohodlné nástroje na správu poľa RAID prostredníctvom radiča. Tu je niekoľko snímok obrazovky:

Softvér pre CacheCade

Softvér RAID

Inštalácia poľa

Konfigurácia porovnávacej tabuľky a skúšobnej stolice

Testovacia konfigurácia

Pripojili sme osem pevných diskov Fujitsu MBA3147RC SAS (každý 147 GB) s radičmi RAID a vykonali sme testovacie testy pre úrovne RAID 0, 5, 6 a 10. Testy SSD boli vykonané s piatimi diskami Samsung SS1605.

Výsledky testu

Výkon I/O v RAID 0 a 5

Benchmarky v RAID 0 nevykazujú žiadny významný rozdiel medzi radičmi RAID, s výnimkou HighPoint RocketRAID 2720SGL.

Benchmark v RAID 5 nepomáha ovládaču HighPoint znovu získať stratenú pôdu. Na rozdiel od benchmarku v RAID 0, všetky tri rýchlejšie radiče tu jasnejšie ukazujú svoje silné a slabé stránky.

Výkon I/O v RAID 6 a 10

Spoločnosť LSI optimalizovala svoj radič MegaRAID 9265 pre pracovné zaťaženie databázy, súborového servera a pracovnej stanice. Benchmark pre webový server dobre prechádza všetkými radičmi a vykazuje rovnaký výkon.

Vo variante RAID 10 sa o prvé miesto uchádzajú Adaptec a LSI, na poslednom mieste je HighPoint RocketRAID 2720SGL.

Výkon I/O SSD

LSI MegaRAID 9265 tu vedie cestu a plne využíva výhody polovodičových úložných systémov.

Šírka pásma v RAID 0, 5 a degradovanom RAID 5

LSI MegaRAID 9265 ľahko vedie tento benchmark. Adaptec RAID 6805 je ďaleko pozadu.

HighPoint RocketRAID 2720SGL bez cache robí dobrú prácu pri sekvenčných operáciách v RAID 5. Ani ostatné radiče na tom nie sú oveľa horšie.

Degradovaný RAID 5

Šírka pásma v RAID 6, 10 a zníženom RAID 6

Rovnako ako v prípade RAID 5, HighPoint RocketRAID 2720SGL demonštruje najvyššiu priepustnosť pre RAID 6, takže Areca ARC-1880i je na druhom mieste. Dojem je taký, že LSI MegaRAID 9265-8i jednoducho nemá rád RAID 6.

Degradovaný RAID 6

Tu sa LSI MeagaRAID 9265-8i ukazuje v tom najlepšom svetle, hoci umožňuje Areca ARC-1880i ísť dopredu.

LSI CacheCade

Aký je najlepší 6Gb/s SAS radič?

Vo všeobecnosti všetky štyri testované radiče SAS RAID fungovali dobre. Všetky majú všetky potrebné funkcie a všetky sa dajú úspešne použiť na serveroch základnej a strednej úrovne. Okrem vynikajúceho výkonu poskytujú aj dôležité funkcie, ako sú zmiešané prostredia SAS a SATA a škálovateľnosť prostredníctvom expandérov SAS. Všetky štyri radiče podporujú štandard SAS 2.0, ktorý zvyšuje priepustnosť z 3 Gbps na 6 Gbps na port, a tiež zavádza nové funkcie, ako je zónovanie SAS, ktoré umožňuje mnohým ovládačom pristupovať k úložným prostriedkom prostredníctvom jediného SAS - expandéra.

Napriek takým podobnostiam, ako je nízkoprofilový tvarový faktor, osemprúdové rozhranie PCI Express a osem portov SAS 2.0, má každý radič svoje silné a slabé stránky, ktorých analýzou môžete odporučiť ich optimálne využitie.

Takže najrýchlejší radič je LSI MegaRAID 9265-8i, najmä pokiaľ ide o šírku pásma I/O. Aj keď má niektoré slabiny, najmä nie príliš vysoký výkon v prípade RAID 5 a 6. MegaRAID 9265-8i vedie vo väčšine benchmarkov a je vynikajúcim riešením na profesionálnej úrovni. Náklady na tento ovládač - 630 dolárov - sú najvyššie, na to by sme tiež nemali zabúdať. Ale za tieto vysoké náklady získate skvelý ovládač, ktorý prekoná svojich konkurentov, najmä pri práci s SSD. Má tiež vynikajúci výkon, ktorý sa stáva obzvlášť cenným pri pripájaní veľkých úložných systémov. A čo viac, výkon LSI MegaRAID 9265-8i môžete zvýšiť pomocou FastPath alebo CacheCade, čo vás samozrejme bude stáť navyše.

Radiče Adaptec RAID 6805 a Areca ARC-1880i vykazujú rovnaký výkon a sú cenovo veľmi podobné (460 USD a 540 USD). Oba fungujú dobre, čo dokazujú rôzne benchmarky. Ovládač Adaptec poskytuje o niečo lepší výkon ako ovládač Areca a ponúka aj veľmi žiadanú funkciu ZMCP (Zero Maintenance Cache Protection), ktorá nahrádza bežnú redundanciu pri výpadku napájania a umožňuje pokračovanie operácií.

HighPoint RocketRAID 2720SGL sa predáva len za 170 dolárov, čo je oveľa lacnejšie ako ostatné tri testované ovládače. Výkon tohto ovládača je úplne dostatočný, ak pracujete s klasickými diskami, aj keď je horší ako ovládače Adaptec alebo Areca. A tento ovládač by ste nemali používať na prácu s SSD.

Stručne o moderných radičoch RAID

V súčasnosti sa radiče RAID ako samostatné riešenie zameriavajú výlučne na špecializovaný segment trhu serverov. Všetky moderné základné dosky pre užívateľské PC (nie serverové dosky) majú integrované hardvérové ​​a softvérové ​​SATA RAID radiče, ktoré sú pre užívateľov PC viac než dosť. Pravda, treba mať na pamäti, že tieto ovládače sú zamerané výlučne na používanie operačného systému Windows. V operačných systémoch rodiny Linux sa polia RAID vytvárajú softvérom a všetky výpočty sa prenášajú z radiča RAID do CPU.

Servery tradične používajú buď hardvérovo-softvérové ​​alebo čisto hardvérové ​​radiče RAID. Hardvérový radič RAID vám umožňuje vytvárať a udržiavať pole RAID bez účasti operačného systému a centrálneho procesora. Takéto polia RAID operačný systém vníma ako jeden disk (SCSI disk). V tomto prípade nie je potrebný žiadny špecializovaný ovládač – používa sa štandardný (súčasť operačného systému) ovládač disku SCSI. V tomto ohľade sú hardvérové ​​radiče nezávislé od platformy a pole RAID sa konfiguruje prostredníctvom systému BIOS radiča. Hardvérový radič RAID nepoužíva CPU pri výpočte všetkých kontrolné súčty atď., keďže na výpočty používa vlastný špecializovaný procesor a RAM.

Hardvérovo-softvérové ​​ovládače vyžadujú povinnú prítomnosť špecializovaného ovládača, ktorý nahrádza štandardný vodič SCSI disk. Okrem toho sú softvérové ​​a hardvérové ​​ovládače 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 samotný procesor radiča RAID, ale použitie softvérového ovládača a pomôcky na správu vám umožňuje ovládať radič cez operačný systém, a nie iba cez BIOS radiča.

Vzhľadom na to, že serverové SCSI disky už boli nahradené diskami SAS, všetky moderné serverové RAID radiče sú zamerané na podporu buď SAS alebo SATA diskov, ktoré sa používajú aj v serveroch.

Minulý rok sa na trhu začali objavovať disky s novým rozhraním SATA 3 (SATA 6Gb/s), ktoré začali postupne nahrádzať rozhranie SATA 2 (SATA 3Gb/s). No a disky s rozhraním SAS (3 Gb / s) boli nahradené diskami s rozhraním SAS 2.0 (6 Gb / s). prirodzene, nový štandard SAS 2.0 je plne kompatibilný so starým štandardom.

V súlade s tým sa objavili radiče RAID s podporou štandardu SAS 2.0. Zdalo by sa, že nemá zmysel prechádzať na štandard SAS 2.0, ak aj tie najrýchlejšie disky SAS majú rýchlosť čítania a zápisu maximálne 200 MB/s a šírku pásma protokolu SAS (3 Gb/s alebo 300 MB / s) je pre nich celkom dosť.

V skutočnosti, keď je každý disk pripojený k samostatnému portu na radiči RAID, stačí 3 Gb/s (čo je teoreticky 300 MB/s). Ku každému portu RAID radiča však možno pripojiť nielen jednotlivé disky, ale aj diskové polia (diskové klietky). V tomto prípade je jeden kanál SAS zdieľaný niekoľkými jednotkami naraz a šírka pásma 3 Gb / s už nebude stačiť. Okrem toho treba počítať s prítomnosťou SSD diskov, ktorých rýchlosť čítania a zápisu už prekonala latku 300 MB/s. Napríklad nový Intel SSD 510 má rýchlosť sekvenčného čítania až 500 MB/s a rýchlosť sekvenčného zápisu až 315 MB/s.

Po krátkom úvode do aktuálnej situácie na trhu serverových radičov RAID sa pozrime na špecifikácie radiča LSI 3ware SAS 9750-8i.

Špecifikácie radiča RAID 3ware SAS 9750-8i

Tento radič RAID je založený na špecializovanom procesore LSI SAS2108 XOR s taktovacou frekvenciou 800 MHz a architektúrou PowerPC. Tento procesor využíva 512 MB Náhodný vstup do pamäťe DDRII 800 MHz s korekciou chýb (ECC).

Radič LSI 3ware SAS 9750-8i je kompatibilný s diskami SATA a SAS (podporované sú HDD aj SSD) a umožňuje pripojiť až 96 zariadení pomocou expandérov SAS. Dôležité je, že tento radič podporuje disky SATA 600 MB/s (SATA III) aj SAS 2.

Na pripojenie diskov má radič osem portov, ktoré sú fyzicky spojené 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 po pripojení ku každému portu diskových klietok možno celkový objem diskov zvýšiť na 96. Každý z ôsmich portov ovládača má šírku pásma 6 Gb/s, čo zodpovedá štandardom SAS 2 a SATA III.

Pri pripájaní diskov alebo diskových klietok k tomuto ovládaču budete samozrejme 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 štyri konektory SFF 8484, ktoré umožňujú priame pripojenie diskov 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 priepustnosť 64 Gb/s (32 Gb/s v každom smere). Je jasné, že táto priepustnosť úplne postačuje na plne vyťažených osem SAS portov so šírkou pásma 6 Gb/s každý. Upozorňujeme tiež, že ovládač má špeciálny konektor, ktorý je možné voliteľne pripojiť k záložnej batérii LSIiBBU07.

Je dôležité, aby tento radič vyžadoval inštaláciu ovládača, to znamená, že ide o softvérový a hardvérový radič RAID. Podporované operačné systémy zahŕňajú 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 rodiny Linux. Súčasťou balenia je aj softvér 3ware Disk Manager 2, ktorý umožňuje spravovať polia RAID cez operačný systém.

Radič LSI 3ware SAS 9750-8i podporuje štandardné typy RAID: RAID 0, 1, 5, 6, 10 a 50. Možno jediný typ poľa, ktorý nie je podporovaný, je RAID 60. Je to spôsobené tým, že tento radič je schopný vytvoriť pole RAID 6 iba s piatimi jednotkami pripojenými priamo ku každému portu radiča (teoreticky môže byť RAID 6 vytvorený so štyrmi jednotkami). V súlade s tým tento radič pre pole RAID 60 vyžaduje najmenej desať diskov, ktoré jednoducho neexistujú.

Je jasné, že podpora poľa RAID 1 je pre takýto radič irelevantná, keďže daný typ pole sa vytvori len na dvoch diskoch a pouzivat takyto radic len pre dva disky je nelogicke a krajne plytvanie. 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, takže sa na serveroch používa zriedka. Teoreticky je však toto pole najrýchlejšie z hľadiska rýchlosti čítania a zápisu dát. Pripomeňme si však aké odlišné typy Polia RAID sa navzájom líšia a čím sú.

Úrovne RAID

Pojem „RAID pole“ sa objavil v roku 1987, keď americkí výskumníci Patterson, Gibson a Katz z Kalifornskej univerzity v Berkeley vo svojom článku „Prípad pre redundantné polia lacných diskov, RAID“) opísali, ako môžete kombinovať niekoľko lacných diskov. pevné disky do jedného logického celku tak, aby výsledkom bola zvýšená kapacita a rýchlosť systému a výpadok jednotlivých diskov neviedol k výpadku celého systému. Od uverejnenia tohto článku ubehlo takmer 25 rokov, no technológia budovania polí RAID nestratila na aktuálnosti ani dnes. Jediné, čo sa odvtedy zmenilo, je dekódovanie skratky RAID. Faktom je, že pôvodne polia RAID neboli vôbec postavené na lacných diskoch, takže slovo Lacné („nenákladné“) sa zmenilo na Nezávislé („nezávislé“), čo bolo pravdivejšie.

Odolnosť voči chybám v poliach RAID je dosiahnutá prostredníctvom redundancie, to znamená, že časť diskovej kapacity je pridelená na servisné účely a stáva sa pre používateľa nedostupnou.

Zvýšenie produktivity diskový subsystém Zabezpečuje ho súčasná prevádzka viacerých diskov a v tomto zmysle platí, že čím viac diskov v poli (do určitej hranice), tým lepšie.

Jednotky v poli je možné zdieľať pomocou paralelného alebo nezávislého prístupu. Pri paralelnom prístupe je diskový priestor rozdelený na bloky (pruhy) pre záznam dát. Podobne informácie, ktoré sa majú zapísať na disk, sú rozdelené do rovnakých blokov. Pri zápise sa jednotlivé bloky zapisujú na rôzne disky a súčasne sa na rôzne disky zapisuje viacero blokov, čo vedie k zvýšeniu výkonu pri operáciách zápisu. Potrebné informácie sa tiež číta v samostatných blokoch súčasne z viacerých diskov, čo tiež prispieva k rastu výkonu v pomere k počtu diskov v poli.

Treba poznamenať, že model paralelného prístupu je implementovaný len za podmienky, že veľkosť požiadavky na zápis dát je väčšia ako veľkosť samotného bloku. V opačnom prípade je prakticky nemožné písať paralelne niekoľko blokov. Predstavte si situáciu, že veľkosť jedného bloku je 8 KB a veľkosť požiadavky na zápis údajov je 64 KB. V tomto prípade sú zdrojové informácie rozdelené do ôsmich blokov po 8 kB. Ak existuje pole štyroch diskov, potom je možné súčasne zapisovať štyri bloky alebo 32 KB. Je zrejmé, že v tomto príklade bude rýchlosť zápisu a čítania štyrikrát vyššia ako pri použití jedného disku. To platí len pre ideálnu situáciu, avšak veľkosť požiadavky nie je vždy násobkom veľkosti bloku a počtu diskov v poli.

Ak je veľkosť zaznamenaných údajov menšia ako veľkosť bloku, potom sa implementuje zásadne odlišný model - nezávislý prístup. Okrem toho je možné tento model použiť aj vtedy, keď je veľkosť zapisovaných údajov väčšia ako veľkosť jedného bloku. Pri nezávislom prístupe sa všetky údaje konkrétnej požiadavky zapisujú na samostatný disk, to znamená, že situácia je rovnaká ako pri práci s jedným diskom. Výhodou modelu nezávislého prístupu je, že ak príde viacero požiadaviek na zápis (čítanie) súčasne, všetky sa vykonajú na samostatných diskoch nezávisle od seba. Táto situácia je typická napríklad pre servery.

V súlade s rôzne druhy prístup, existujú rôzne typy polí RAID, ktoré sú zvyčajne charakterizované úrovňami RAID. Okrem typu prístupu sa úrovne RAID líšia v spôsobe umiestňovania a vytvárania nadbytočných informácií. Redundantné informácie môžu byť umiestnené na vyhradenom disku alebo distribuované na všetky disky.

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

RAID 0

RAID 0 alebo pruhovanie nie je striktne povedané pole RAID, pretože takéto pole nemá redundanciu 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 zabezpečiť vysoký výkon diskového subsystému a spoľahlivosť ukladania dát nie je kritická. Pri vytváraní poľa RAID 0 sa informácie rozdelia 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 veľkosť bloku samozrejme umožňuje). Vďaka schopnosti povoliť súčasné I/O z viacerých diskov poskytuje RAID 0 najrýchlejšie rýchlosti prenosu dát a maximálnu efektivitu miesta na disku, pretože nie je potrebný žiadny úložný priestor s kontrolným súčtom. 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

Teoreticky by zvýšenie rýchlosti čítania a zápisu malo byť násobkom počtu diskov v poli.

Spoľahlivosť poľa RAID 0 je samozrejme nižšia ako spoľahlivosť ktoréhokoľvek z diskov samostatne a klesá so zvyšujúcim sa počtom diskov zahrnutých v poli, pretože zlyhanie ktoréhokoľvek z nich vedie k nefunkčnosti celého poľa. Ak je MTBF každého disku MTTF disk , potom MTBF poľa RAID 0 pozostávajúceho z n disky, sa rovná:

MTTF RAID0 = MTTD disk /n.

Ak označíme pravdepodobnosť zlyhania za určité časové obdobie jedného disku cez p, potom pre pole RAID 0 n disky, pravdepodobnosť, že zlyhá aspoň jeden disk (pravdepodobnosť pádu poľa) bude:

P (pád poľa) = 1 - (1 - p) n.

Napríklad, ak je pravdepodobnosť zlyhania jedného disku do troch rokov prevádzky 5%, potom pravdepodobnosť zlyhania poľa RAID 0 dvoch diskov je už 9,75% a ôsmich diskov - 33,7%.

RAID 1

Pole RAID 1 (obrázok 2), známe aj ako zrkadlo, je dvojdiskové pole so 100-percentnou redundanciou. To znamená, že údaje sú úplne duplikované (zrkadlené), vďaka čomu sa dosahuje veľmi vysoká úroveň spoľahlivosti (ako aj nákladov). Upozorňujeme, že implementácia RAID 1 nevyžaduje predchádzajúce rozdelenie diskov a údajov do blokov. V najjednoduchšom prípade dve jednotky obsahujú rovnaké informácie a sú jednou logickou jednotkou. Keď jeden disk zlyhá, jeho funkcie vykonáva iný (čo je pre používateľa absolútne transparentné). Obnova poľa sa vykonáva jednoduchým kopírovaním. RAID 1 by mal navyše teoreticky zdvojnásobiť rýchlosť čítania, keďže túto operáciu je možné vykonávať súčasne z dvoch diskov. Takáto schéma ukladania informácií sa používa najmä v prípadoch, keď je cena zabezpečenia dát oveľa vyššia ako náklady na implementáciu úložného systému.

Ryža. 2. Pole RAID 1

Ak ako v predchádzajúcom prípade označíme pravdepodobnosť poruchy za určité časové obdobie jedného disku ako p, potom pre pole RAID 1 bude pravdepodobnosť, že oba disky zlyhajú súčasne (pravdepodobnosť zlyhania poľa):

p(pokles poľa) = p 2.

Ak je napríklad pravdepodobnosť zlyhania 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 ukladaním kontrolných súčtov. Pri zápise je dátový tok rozdelený na bloky (pruhy) na úrovni bajtov, ktoré sa súčasne zapisujú na všetky disky v poli v cyklickom poradí.

Ryža. 3. Pole RAID 5

Predpokladajme, že pole obsahuje n disky a veľkosť pruhu je d. Pre každú časť n Vypočíta sa –1 kontrolný súčet pruhov p.

Stripe d1 nahrané na prvom disku, pruh d2- na druhom a tak ďalej až po pruh d n–1, ktorý sa zapíše na (n–1)-tý disk. Ďalej n-tý disk je napísaný kontrolný súčet p n a proces sa cyklicky opakuje od prvého disku, na ktorý je pásik zapísaný d n.

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

Na výpočet kontrolného súčtu sa na zapisované dátové bloky používa bitová operácia XOR. Áno, ak existuje n pevné disky a d- dátový blok (pruh), potom sa kontrolný súčet vypočíta podľa nasledujúceho vzorca:

pn = d1⊕ d2 ⊕ ... ⊕ dn-1.

V prípade poruchy ktoréhokoľvek disku je možné dáta na ňom obnoviť z riadiacich dát a z dát zostávajúcich na zdravých diskoch. V skutočnosti pomocou identít (a⊕ b) A b= a a a⊕ a = 0 , dostaneme toto:

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

dk = d1⊕ d n⊕ ...⊕ nevie - 1⊕ nevie + 1⊕ ...⊕ p n.

Ak teda zlyhá disk s blokom nevie, potom môže byť obnovená hodnotou zostávajúcich blokov a kontrolným súčtom.

V prípade RAID 5 musia mať všetky disky v poli rovnakú veľkosť, ale celková kapacita diskového subsystému, ktorý je k dispozícii na zápis, sa zníži presne o jeden disk. Napríklad, ak má päť diskov 100 GB, potom skutočná veľkosť poľa je 400 GB, pretože 100 GB je pridelených pre informácie o parite.

Pole RAID 5 môže byť postavené na troch alebo viacerých pevných diskoch. So zvyšujúcim sa počtom pevných diskov v poli sa znižuje jeho redundancia. Všimnite si tiež, že pole RAID 5 možno prebudovať, ak zlyhá iba jeden disk. Ak však zlyhajú dva disky súčasne (alebo ak zlyhá druhý disk počas prestavby poľa), pole nie je možné obnoviť.

RAID 6

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

Ryža. 4. Pole RAID 6

RAID 6 je podobný RAID 5, ale nepoužíva jeden, ale dva kontrolné súčty, ktoré sú cyklicky distribuované medzi disky. Prvý kontrolný súčet p sa vypočíta podľa rovnakého algoritmu ako v poli RAID 5, to znamená, že ide o operáciu XOR medzi dátovými blokmi zapísanými na rôzne disky:

pn = d1⊕ d2⊕ ...⊕ d n–1.

Druhý kontrolný súčet sa vypočíta pomocou iného algoritmu. Bez toho, aby sme zachádzali do matematických detailov, povedzme, že toto je tiež operácia XOR medzi dátovými blokmi, ale každý dátový blok je vopred vynásobený polynomickým faktorom:

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

Podľa toho je kapacita dvoch diskov v poli pridelená kontrolným súčtom. Teoreticky môže byť pole RAID 6 vytvorené na štyroch alebo viacerých diskoch, avšak v mnohých radičoch môže byť vytvorené najmenej na piatich diskoch.

Majte na pamäti, že výkon poľa RAID 6 je zvyčajne o 10 – 15 % nižší ako výkon poľa RAID 5 (s rovnakým počtom diskov), čo je spôsobené veľkým množstvom výpočtov vykonávaných radičom je potrebné vypočítať druhý kontrolný súčet, ako aj prečítať a prepísať viac blokov disku pri zápise každého bloku).

RAID 10

Pole RAID 10 (obrázok 5) je kombináciou úrovní 0 a 1. Minimálnou požiadavkou pre túto úroveň sú štyri disky. V poli RAID 10 so štyrmi diskami sa tieto kombinujú do párov a vytvárajú polia RAID 1 a obe tieto polia sú logické disky sú kombinované do poľa RAID 0. Možný je aj iný prístup: najprv sa disky skombinujú do polí RAID 0 a potom logické disky založené na týchto poliach do poľa RAID 1.

Ryža. 5. Pole RAID 10

RAID 50

Pole RAID 50 je kombináciou úrovní 0 a 5 (obrázok 6). Minimálna požiadavka pre túto úroveň je šesť diskov. V poli RAID 50 sa najskôr vytvoria dve polia RAID 5 (každé aspoň tri disky), ktoré sa potom spoja ako logické disky do poľa RAID 0.

Ryža. 6. Pole RAID 50

Metodika testovania ovládača LSI 3ware SAS 9750-8i

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

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

Testovanie prebiehalo pod kontrolou operačnej sály systémy Microsoft Windows 7 Ultimate (32-bit).

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

Systémový disk bol pripojený k SATA, realizovanému cez radič integrovaný do južného mostíka Čipová súprava Intel Jednotky X58 a 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 systémovej doske.

Radič bol testovaný s nasledujúcimi poľami RAID: RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 6, RAID 10 a RAID 50. Počet jednotiek, ktoré je možné skombinovať do poľa RAID, sa pohyboval od minimálneho po osem pre každý typ poľa.

Veľkosť pruhu na všetkých poliach RAID sa nezmenila a dosiahla 256 KB.

Pripomeňme, že balík IOmeter umožňuje pracovať s diskami, na ktorých je vytvorený logický oddiel, ako aj s diskami bez logického oddielu. Ak sa testuje disk bez vytvorenej logickej partície, tak IOmeter pracuje na úrovni logických dátových blokov, čiže namiesto operačného systému posiela do radiča príkazy na zápis alebo čítanie LBA blokov.

Ak je na disku vytvorený logický oddiel, potom obslužný program IOmeter najprv vytvorí na disku súbor, ktorý štandardne zaberá celý logický oddiel (v zásade je možné veľkosť tohto súboru zmeniť zadaním v počte 512 bajtov sektory) a potom už pracuje s týmto súborom, čiže číta alebo zapisuje (prepisuje) jednotlivé bloky LBA v rámci tohto súboru. Ale opäť, IOmeter funguje tak, že obchádza operačný systém, to znamená, že priamo posiela požiadavky na kontrolér na čítanie / zápis údajov.

Vo všeobecnosti pri testovaní HDD diskov, ako ukazuje prax, prakticky neexistuje rozdiel medzi výsledkami testovania disku s vytvorenou logickou partíciou a bez nej. Zároveň sa domnievame, že je správnejšie testovať bez vytvoreného logického oddielu, keďže v tomto prípade výsledky testu nezávisia od použitého systému súborov (NTFA, FAT, ext atď.). Preto sme testovali bez vytvárania logických oddielov.

Okrem toho vám obslužný program IOmeter umožňuje nastaviť veľkosť bloku požiadavky (veľkosť požiadavky na prenos) na zápis / čítanie údajov a test možno vykonať pre sekvenčné (sekvenčné) čítanie aj zápis, keď sa čítajú bloky LBA a zapísané postupne jeden po druhom a pre náhodné (Random), keď sa bloky LBA čítajú a zapisujú v náhodnom poradí. Pri generovaní scenára zaťaženia môžete nastaviť čas testu, percentuálny pomer medzi sekvenčnými a náhodnými operáciami (Percent Random/Sequential Distribution), ako aj percentuálny pomer medzi operáciami čítania a zápisu (Percent Read/Write Distribution). Pomôcka IOmeter navyše umožňuje automatizovať celý proces testovania a ukladá všetky výsledky do súboru CSV, ktorý sa potom jednoducho exportuje do tabuľky Excel.

Ďalším nastavením, ktoré vám utilita IOmeter umožňuje, je takzvané zarovnanie blokov požiadaviek na prenos dát (Align I/O on) pozdĺž hraníc ťažké disk. Štandardne IOmeter zarovnáva bloky požiadaviek na 512-bajtové hranice sektorov disku, ale môžete tiež nastaviť 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 si, že na pevných diskoch je sektor minimálna adresovateľná veľkosť údajov, ktoré je možné zapisovať alebo čítať z disku.

Pri testovaní je potrebné nastaviť zarovnanie blokov požiadaviek na prenos dát podľa veľkosti sektora disku. Keďže disky Seagate Cheetah 15K.7 ST3300657SS majú veľkosť sektora 512 bajtov, použili sme zarovnanie hraníc sektora 512 bajtov.

Pomocou testovacieho balíka 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.

Vo vyššie uvedených scenároch záťaže bol čas testu s každou požiadavkou na prenos dátového bloku 5 minút. Všimnite si tiež, že vo všetkých vyššie uvedených testoch sme v nastaveniach IOmeter nastavili hĺbku frontu úloh (# of Outstanding I/Os) na 4, čo je typické pre používateľské aplikácie.

Výsledky testu

Po analýze výsledkov testu nás prekvapil výkon RAID radiča LSI 3ware SAS 9750-8i. A to natoľko, že začali prehľadávať naše skripty, aby v nich identifikovali chyby, a potom opakovane testovali s inými nastaveniami radiča RAID. Zmenili sme veľkosť pruhu a režim vyrovnávacej pamäte radiča RAID. To sa, samozrejme, odzrkadlilo aj na výsledkoch, no nezmenilo sa všeobecný závislosť rýchlosti prenosu dát od veľkosti bloku dát. A túto závislosť sme jednoducho nedokázali vysvetliť. Obsluha tohto ovládača sa nám zdá úplne nelogická. Po prvé, výsledky sú nestabilné, to znamená, že pre každú pevnú veľkosť bloku údajov sa rýchlosť periodicky mení a priemerný výsledok má veľkú chybu. Všimnite si, že zvyčajne sú výsledky testovania diskov a radičov pomocou pomôcky IOmeter stabilné a líšia sa len veľmi málo.

Po druhé, so zvyšujúcou sa veľkosťou bloku sa musí rýchlosť prenosu údajov zvýšiť alebo zostať nezmenená v režime saturácie (keď rýchlosť dosiahne svoju maximálna hodnota). V prípade radiča LSI 3ware SAS 9750-8i však pri niektorých veľkostiach blokov dochádza k prudkému poklesu rýchlosti prenosu dát. Záhadou nám navyše ostáva, prečo pri rovnakom počte diskov pre polia RAID 5 a RAID 6 je rýchlosť zápisu vyššia ako rýchlosť čítania. Jedným slovom nevieme vysvetliť fungovanie ovládača LSI 3ware SAS 9750-8i - môžeme len konštatovať fakty.

Výsledky testov možno klasifikovať rôznymi spôsobmi. Napríklad podľa scenárov zavádzania, keď sú pre každý typ zavádzania uvedené výsledky pre všetky možné polia RAID s rôznym počtom pripojených diskov, alebo podľa typov polí RAID, keď sú pre každý typ poľa RAID uvedené výsledky s iným číslom. diskov v scenároch sekvenčného čítania, sekvenčného zápisu, náhodného čítania a náhodného zápisu. Výsledky môžete kategorizovať aj podľa počtu diskov v poli, kedy pre každý počet diskov pripojených k radiču sú uvedené výsledky pre všetky možné (pre daný počet diskov) RAID polia v sekvenčnom čítaní a sekvenčnom zápise, scenáre náhodného čítania a náhodného zápisu.

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

RAID 0

Pole RAID 0 možno vytvoriť s dvoma až ôsmimi jednotkami. Výsledky testov pre pole RAID 0 sú znázornené na obr. 7-15.

Je zrejmé, že najvyššiu rýchlosť sekvenčného čítania a zápisu v poli RAID 0 dosahuje osem diskov. Stojí za to venovať pozornosť skutočnosti, že s ôsmimi a siedmimi jednotkami v poli RAID 0 sú sekvenčné rýchlosti čítania a zápisu takmer rovnaké a pri menšom počte jednotiek je rýchlosť sekvenčného zápisu vyššia ako rýchlosť čítania.

Je nemožné nevšimnúť si charakteristické poklesy v rýchlosti sekvenčného čítania a zápisu pre určité veľkosti blokov. Napríklad pri ôsmich a šiestich diskoch v poli sa takéto medzery pozorujú pri veľkosti bloku údajov 1 a 64 KB a pri siedmich diskoch - s veľkosťou 1, 2 a 128 KB. Podobné zlyhania, ale s inými veľkosťami blokov údajov, sú prítomné aj pri štyroch, troch a dvoch diskoch v poli.

Pokiaľ ide o výkon sekvenčného čítania a zápisu (ako priemer všetkých veľkostí blokov), pole RAID 0 prekonáva všetky ostatné možné polia v konfiguráciách ôsmich, siedmich, šiestich, piatich, štyroch, troch a dvoch diskov.

Náhodný prístup v poli RAID 0 je tiež celkom zaujímavý. Rýchlosť náhodného čítania pre každú veľkosť bloku dát je úmerná počtu diskov v poli, čo je celkom logické. Navyše pri veľkosti bloku 512 KB pre ľubovoľný počet diskov v poli je charakteristický pokles rýchlosti náhodného čítania.

Pri náhodných zápisoch pre ľubovoľný počet diskov v poli sa rýchlosť zvyšuje s veľkosťou bloku údajov a nedochádza k poklesu rýchlosti. Zároveň si treba uvedomiť, že najvyššiu rýchlosť v tomto prípade nedosahuje osem, ale sedem diskov v poli. Ďalej z hľadiska rýchlosti náhodného zápisu je pole šiestich diskov, potom piatich a až potom osem diskov. Navyše, pokiaľ ide o rýchlosť náhodného zápisu, pole ôsmich diskov je takmer totožné s poľom štyroch diskov.

Výkon náhodného zápisu poľa RAID 0 prekonáva všetky ostatné polia dostupné v konfiguráciách ôsmich, siedmich, šiestich, piatich, štyroch, troch a dvoch diskov. Z hľadiska rýchlosti náhodného čítania v konfigurácii s ôsmimi jednotkami je však RAID 0 horší ako polia RAID 10 a RAID 50, ale v konfigurácii s menším počtom jednotiek vedie RAID 0 v rýchlosti náhodného čítania.

RAID 5

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

Je zrejmé, že najvyššiu rýchlosť čítania a zápisu dosahuje osem diskov. Stojí za zmienku, že pre pole RAID 5 je rýchlosť sekvenčného zápisu v priemere vyššia ako rýchlosť čítania. Pri určitej veľkosti požiadavky však môžu sekvenčné rýchlosti čítania prekročiť rýchlosti sekvenčného zápisu.

Je nemožné nevšimnúť si charakteristické poklesy rýchlosti sekvenčného čítania a zápisu pre určité veľkosti blokov pre ľubovoľný počet diskov v poli.

V konfiguráciách s ôsmimi jednotkami je RAID 5 pomalší ako RAID 0 a RAID 50 v rýchlosti sekvenčného čítania a zápisu, ale prekonáva RAID 10 a RAID 6. V konfiguráciách so siedmimi jednotkami je RAID 5 pomalší ako RAID 0 a RAID 0 v sekvenčnom čítaní a rýchlosť zápisu prekonáva pole RAID 6 (iné typy polí nie sú možné s daným počtom jednotiek).

V konfiguráciách so šiestimi jednotkami sa RAID 5 číta iba sekvenčne ako RAID 0 a RAID 50 a sekvenčne zapisuje len tak rýchlo ako RAID 0.

V konfiguráciách piatich, štyroch a troch diskov je RAID 5 na druhom mieste za RAID 0 v rýchlostiach sekvenčného čítania a zápisu.

Náhodný prístup v poli RAID 5 je podobný náhodnému prístupu v poli RAID 0. Rýchlosť náhodného čítania pri každej veľkosti bloku údajov je teda úmerná počtu diskov v poli a pri veľkosti bloku 512 KB je je charakteristický pokles rýchlosti náhodného čítania pre ľubovoľný počet diskov v poli. Okrem toho je potrebné poznamenať, že rýchlosť náhodného čítania mierne závisí od počtu diskov v poli, to znamená, že je približne rovnaká pre ľubovoľný počet diskov.

Pokiaľ ide o rýchlosť náhodného čítania, pole RAID 5 v konfiguráciách ôsmich, siedmich, šiestich, štyroch a troch diskov je horšie ako všetky ostatné polia. A iba v konfigurácii s piatimi diskami je mierne pred poľom RAID 6.

Pokiaľ ide o rýchlosť náhodného zápisu, pole RAID 5 s ôsmimi jednotkami je na druhom mieste po poliach RAID 0 a RAID 50 a konfigurácia so siedmimi jednotkami, piatimi jednotkami, štyrmi jednotkami a tromi jednotkami je druhá po poli RAID. 0 pole.

V konfigurácii so šiestimi jednotkami je RAID 5 menší ako RAID 0, RAID 50 a RAID 10 z hľadiska výkonu náhodného zápisu.

RAID 6

Radič LSI 3ware SAS 9750-8i vám umožňuje vytvoriť pole RAID 6 s piatimi až ôsmimi diskami. Výsledky testov pre pole RAID 6 sú znázornené na obr. 24-29.

Je charakteristické, že v poliach s ôsmimi a šiestimi diskami je rýchlosť sekvenčného čítania vyššia ako rýchlosť zápisu a v poli so štyrmi diskami sú tieto rýchlosti takmer rovnaké pre akúkoľvek veľkosť bloku údajov.

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

Pri náhodných zápisoch pre ľubovoľný počet diskov v poli sa rýchlosť zvyšuje s veľkosťou bloku údajov a nedochádza k poklesu rýchlosti. Taktiež rýchlosť náhodného zápisu je úmerná počtu diskov v poli.

Pokiaľ ide o rýchlosť sekvenčného čítania, pole RAID 10 nasleduje polia RAID 0, RAID 50 a RAID 5 v konfiguráciách ôsmich, šiestich a štyroch diskov a z hľadiska rýchlosti sekvenčného zápisu je dokonca horšie ako pole RAID 6, tj. , nasleduje polia RAID 0, RAID 50, RAID 5 a RAID 6.

Ale pokiaľ ide o rýchlosť náhodného čítania, pole RAID 10 prekonáva všetky ostatné polia v konfiguráciách ôsmich, šiestich a štyroch diskov. Ale pokiaľ ide o rýchlosť náhodného zápisu, toto pole stráca v porovnaní s poliami RAID 0, RAID 50 a RAID 5 v konfigurácii s ôsmimi jednotkami, poliami RAID 0 a RAID 50 v konfigurácii so šiestimi jednotkami a poliami RAID 0 a RAID 5 v konfigurácia so štyrmi pohonmi.

RAID 50

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

Za posledné dva roky sa zmenilo len málo:

• Supermicro sa zbavuje proprietárneho „prevráteného“ tvarového faktora UIO pre ovládače. Podrobnosti budú uvedené nižšie.
• LSI 2108 (SAS2 RAID s 512 MB vyrovnávacej pamäte) a LSI 2008 (SAS2 HBA s voliteľnou podporou RAID) sú stále v prevádzke. Produkty založené na týchto čipoch od LSI aj od OEM partnerov sú dobre odladené a sú stále relevantné.
• Boli tu LSI 2208 (rovnaký SAS2 RAID so zásobníkom LSI MegaRAID, len s dvojjadrovým procesorom a 1024 MB vyrovnávacej pamäte) a (vylepšená verzia LSI 2008 s rýchlejším procesorom a podporou PCI-E 3.0).

Prechod z UIO na WIO

WIO stúpačka RSC-R2UW-4E8

• Do základných dosiek UIO (napr. X8DTU-F) nie je možné inštalovať stúpačky WIO.
• UIO stúpačky nie je možné inštalovať do nových WIO dosiek.
• Existujú stúpačky pre WIO (na základnej doske), ktoré majú UIO slot pre karty. V prípade, že stále máte ovládače UIO. Používajú sa v platformách pod zásuvkou B2 (6027B-URF, 1027B-URF, 6017B-URF).
• Nové ovládače vo formáte UIO sa nezobrazia. Napríklad radič USAS2LP-H8iR na čipe LSI 2108 bude posledný, LSI 2208 pre UIO nebude - iba obyčajný MD2 s PCI-E x8.

PCI-E radiče

Palubné ovládače

• Radič založený na LSI 2208 spájkovaný na základných doskách má maximálny limit 16 diskov. Ak pridáte 17, jednoducho sa nezistí a v protokole MSM sa zobrazí správa „PD nie je podporované“. Kompenzácia za to je oveľa vyššia nízka cena. Napríklad balík „X9DRHi-F + externý ovládač LSI 9271-8i“ bude stáť približne o 500 dolárov viac ako X9DRH-7F s LSI 2008 na palube. Obídenie tohto obmedzenia flashovaním v LSI 9271 nebude fungovať - ​​flashovanie ďalšieho bloku SBR, ako v prípade LSI 2108, nepomôže.
• Ďalšou vlastnosťou je chýbajúca podpora modulov CacheVault, na doskách jednoducho nie je dostatok miesta pre špeciálny konektor, preto je podporovaný iba BBU09. Možnosť inštalácie BBU09 závisí od použitého krytu. Napríklad LSI 2208 sa používa v blade serveroch 7127R-S6, je tu konektor BBU, ale na montáž samotného modulu potrebujete ďalší držiak držiaka batérie MCP-640-00068-0N.
• Firmvér SAS HBA (LSI 2308) bude teraz potrebný, pretože v systéme DOS na žiadnej doske s LSI 2308 sa sas2flash.exe nespúšťa s chybou "Nepodarilo sa inicializovať PAL".

Ovládače na platformách Twin a FatTwin

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

BPN-ADP-S2208L-H6iR (LSI 2208)

Skrinky Supermicro xxxBE16/xxxBE26

Dnešný súborový server alebo webový server je nevyhnutný bez poľa RAID. Iba tento režim prevádzky môže poskytnúť požadovanú priepustnosť a rýchlosť práce s úložným systémom. Až donedávna boli jedinými pevnými diskami vhodnými na takúto prácu disky SCSI s rýchlosťou vretena 10-15 tisíc otáčok za minútu. Tieto jednotky na svoju prevádzku vyžadovali samostatný radič SCSI. Rýchlosť prenosu dát cez SCSI dosiahla 320 Mb/s, avšak rozhranie SCSI je bežné paralelné rozhranie so všetkými jeho nedostatkami.

Nedávno sa objavilo nové rozhranie disku. Volal sa SAS (Serial Attached SCSI). Rekreačné strediská v Čeľabinsku – Dnes už má mnoho spoločností vo svojom produktovom rade radiče pre toto rozhranie, ktoré podporujú všetky úrovne RAID polí. V našej mini recenzii sa pozrieme na dvoch členov novej rodiny ovládačov SAS od spoločnosti Adaptec. Ide o 8 portový model ASR-4800SAS a 4+4 portový model ASR-48300 12C.

Úvod do SAV

Čo je to za rozhranie - SAS? SAS je vlastne hybrid SATA a SCSI. Technológia absorbovala výhody dvoch rozhraní. Začnime tým, že SATA je sériové rozhranie s dvoma nezávislými kanálmi na čítanie a zápis a každé zariadenie SATA je pripojené k samostatnému kanálu. SCSI má veľmi efektívny a spoľahlivý podnikový protokol prenosu dát, no nevýhodou je paralelné rozhranie a zdieľaná zbernica pre viacero zariadení. SAS teda nemá nevýhody SCSI, má výhody SATA a poskytuje rýchlosť až 300 Mb/s na kanál. Podľa schémy nižšie si viete zhruba predstaviť schému pripojenia pre SCSI a SAS.

Obojsmernosť rozhrania znižuje latenciu na nulu, pretože nedochádza k prepínaniu kanálov na čítanie/zápis.

zvedavý a pozitívna vlastnosť Serial Attached SCSI znamená, že toto rozhranie podporuje disky SAS a SATA a oba typy diskov môžu byť pripojené k jednému radiču súčasne. Jednotky SAS však nemožno pripojiť k radiču SATA, pretože tieto jednotky po prvé vyžadujú na svoju činnosť špeciálne príkazy SCSI (Serial SCSI Protocol) a po druhé sú fyzicky nekompatibilné s blokom SATA. Každý disk SAS sa pripája k vlastnému portu, ale stále je možné pripojiť viac diskov, ako má radič portov. SAS-extendery (Expander) poskytujú túto príležitosť.

Pôvodný rozdiel medzi hlavičkou disku SAS a hlavičkou disku SATA je dodatočný dátový port, to znamená, že každý disk Serial Attached SCSI má dva porty SAS s vlastným originálnym ID, takže technológia poskytuje redundanciu, ktorá zvyšuje spoľahlivosť.

Káble SAS sa mierne líšia od káblov SATA a k ovládaču SAS je dodávané špeciálne káblové príslušenstvo. Rovnako ako SCSI, aj pevné disky nového štandardu je možné pripojiť nielen vo vnútri serverovej skrine, ale aj vonku, pre špeciálne káble a vybavenie. Na pripojenie "hot-swap" diskov sa používajú špeciálne dosky - backplane, ktoré majú všetky potrebné konektory a porty na pripojenie diskov a radičov.

Backplane doska je spravidla umiestnená v špeciálnom puzdre s uchytením diskových saní, takéto puzdro obsahuje pole RAID a zabezpečuje jeho chladenie. V prípade poruchy jedného alebo viacerých diskov je možné pokazený HDD rýchlo vymeniť a výmena pokazeného disku nezastaví činnosť poľa – stačí vymeniť disk a pole je opäť plne funkčné.

Adaptec SAS adaptéry

Adaptec vám predstavil dva zaujímavé modely RAID radičov. Prvý model je predstaviteľom rozpočtovej triedy zariadení na budovanie RAID v lacných serveroch vstupný level je osemportový model ASR-48300 12C. Druhý model je oveľa pokročilejší a navrhnutý pre vážnejšie úlohy, má na palube osem kanálov SAS - to je ASR-4800SAS. Poďme sa však na každú z nich pozrieť bližšie. Začnime jednoduchším a lacnejším modelom.

Adaptec ASR-48300 12C

Radič ASR-48300 12C je určený na vytváranie malých polí RAID úrovní 0, 1 a 10. Pomocou tohto radiča je teda možné zostaviť hlavné typy diskových polí. Dodávané tento model v obyčajnej kartónovej škatuľke, ktorá je ladená do modrej a čiernej farby, na prednej strane obalu je štylizovaný obrázok ovládača lietajúceho z počítača, ktorý by mal evokovať myšlienky o vysokej rýchlosti počítača s týmto zariadením vo vnútri .

Rozsah dodávky je minimálny, ale zahŕňa všetko, čo potrebujete, aby ste mohli začať s ovládačom. Súprava obsahuje nasledovné.

Ovládač ASR-48300 12C
. Nízkoprofilová ortéza

. CD Storage Manager
. Stručný manuál
. Prepojovací kábel s konektormi SFF8484 až 4xSFF8482 a napájaním 0,5 m.

Radič je určený pre zbernicu PCI-X 133 MHz, ktorá je veľmi rozšírená na serverových platformách. Adaptér poskytuje osem portov SAS, avšak iba štyri porty sú implementované vo forme konektora SFF8484, ku ktorému sú vo vnútri skrine pripojené mechaniky, a zvyšné štyri kanály sú vyvedené vo forme konektora SFF8470, takže niektoré mechaniky musia byť pripojené zvonku - môže to byť externý box so štyrmi mechanikami vo vnútri.

Pri použití expandéra má ovládač možnosť pracovať so 128 diskami v poli. Okrem toho je ovládač schopný pracovať v 64-bitovom prostredí a podporuje zodpovedajúce príkazy. Kartu je možné nainštalovať do 2U nízkoprofilového servera s priloženou nízkoprofilovou záslepkou. Všeobecné charakteristiky dosky sú nasledovné.

Výhody

Cenovo výhodný radič Serial Attached SCSI s technológiou Adaptec HostRAID™ pre vysokovýkonné ukladanie kritických dát.

Potreby klienta

Ideálne na podporu základných a stredných serverových aplikácií a aplikácií pre pracovné skupiny, ktoré vyžadujú vysokovýkonné úložisko a robustnú ochranu, ako sú zálohovacie aplikácie, webový obsah, Email, databázy a zdieľanie údajov.

Systémové prostredie – servery oddelení a pracovných skupín

Typ rozhrania systémovej zbernice - PCI-X 64 bit/133 MHz, PCI 33/66

Externé pripojenia – Jeden x 4 Infiniband/Serial Attached SCSI (SFF8470)

Vnútorné pripojenia - Jeden 32 kolíkový x 4 sériové pripojenie SCSI (SFF8484)

Systémové požiadavky – Typ servera IA-32, AMD-32, EM64T a AMD-64

32/64-bitový slot PCI 2.2 alebo 32/64-bitový slot PCI-X 133

Záruka - 3 roky

Úrovne RAID – Adaptec HostRAID 0, 1 a 10

Kľúčové vlastnosti RAID

• Podpora zavádzacích polí
• Automatické obnovenie
• Správa pomocou softvéru Adaptec Storage Manager
• Inicializácia na pozadí

Rozmery dosky - 6,35 cm x 17,78 cm (vrátane externého konektora)

Prevádzková teplota - 0° až 50° C

Stratový výkon - 4 W

Stredná doba pred poruchou (MTBF - čas medzi poruchami) - 1692573 hodín pri 40 °C.

Adaptec ASR-4800SAS

Adaptér číslo 4800 je funkčne pokročilejší. Tento model je určený pre rýchlejšie servery a pracovné stanice. Podporuje takmer všetky polia RAID – polia, ktoré sú dostupné v mladšom modeli, a môžete tiež nakonfigurovať polia RAID 5, 50, JBOD a Adaptec Advanced Data Protection Suite s RAID 1E, 5EE, 6, 60, Copyback Hot Spare s Možnosť Snapshot Backup pre vežové servery a rackové servery s vysokou hustotou.

Model je dodávaný v balení podobnom juniorskému modelu s dizajnom v rovnakom „leteckom“ štýle.

Sada obsahuje takmer to isté ako junior karta.

Ovládač ASR-4800SAS
. Ortéza plnej veľkosti
. Disk ovládača a kompletný sprievodca
. CD Storage Manager
. Stručný manuál
. Dva káble s konektormi SFF8484 až 4xSFF8482 a napájaním 1 m každý.

Radič má podporu pre 133 MHz zbernicu PCI-X, ale existuje aj model 4805, ktorý je funkčne podobný, ale využíva PCI-E zbernica x8. Adaptér poskytuje rovnakých osem SAS portov, avšak všetkých osem portov je implementovaných ako interných, resp. doska má dva konektory SFF8484 (pre dva pribalené káble), nechýba však ani externý konektor typu SFF8470 pre štyri kanály , po pripojení sa vypne jeden z interných konektorov.

Rovnako ako v mladšom zariadení je počet diskov rozšíriteľný až na 128 pomocou expandérov. Ale hlavným rozdielom medzi modelom ASR-4800SAS a ASR-48300 12C je prítomnosť 128 MB DDR2 na prvom ECC pamäť, používaná ako cache, čo urýchľuje prácu s diskovým poľom a optimalizuje prácu s malými súbormi. K dispozícii je voliteľný batériový modul na ukladanie údajov do vyrovnávacej pamäte, keď je napájanie vypnuté. Všeobecné charakteristiky dosky sú nasledovné.

Výhody - Vysokovýkonné pripojenie na ukladanie a ochranu údajov pre servery a pracovné stanice

Potreby zákazníkov – Ideálne na podporu serverových aplikácií a aplikácií pracovnej skupiny, ktoré vyžadujú trvalo vysokú úroveň výkonu čítania/zápisu, ako je streamovanie videa, webový obsah, video na požiadanie, pevný obsah a ukladanie referenčných údajov.

• Systémové prostredie – servery a pracovné stanice oddelení a pracovných skupín
• Typ rozhrania systémovej zbernice – hostiteľské rozhranie PCI-X 64-bit/133 MHz
• Externé pripojenia - SAS konektor jeden x4
• Vnútorné pripojenia - SAS konektory dva x4
• Rýchlosť prenosu dát – až 3 GB/s na port
• Systémové požiadavky - Architektúra Intel alebo AMD s voľným 64-bitovým 3,3v PCI-X slotom
• Podporuje architektúry EM64T a AMD64
• Záruka - 3 roky
• Štandardné úrovne RAID - RAID 0, 1, 10, 5, 50
• Štandardné funkcie RAID - Hot Spare, migrácia úrovne RAID, online rozšírenie kapacity, optimalizovaný disk, využitie, podpora S.M.A.R.T a SNMP, plus funkcie od Adaptec Advanced

• Data Protection Suite vrátane:

1. Hot Space (RAID 5EE)
2. Pruhované zrkadlo (RAID 1E)
3. Dual Drive Failure Protection (RAID 6)
4. Copyback Hot Spare

• Pokročilé funkcie RAID – Snapshot Backup
• Rozmery dosky - 24cm x 11,5cm
• Prevádzková teplota - 0 až 55 stupňov C
• Stredná doba pred poruchou (MTBF - čas medzi poruchami) - 931924 hodín pri 40 ºC.

Testovanie

Testovanie adaptérov je ošemetná záležitosť. Navyše so SAV zatiaľ nemáme veľa skúseností. Preto bolo rozhodnuté otestovať rýchlosť ťažko pracovať disky s rozhraním SAS v porovnaní s SATA disky. Na tento účel sme použili naše existujúce 73 GB Hitachi HUS151473VLS300 15000rpm SAS disky s 16Mb vyrovnávacou pamäťou a WD 150GB SATA150 Raptor WD1500ADFD 10000rpm disky s 16Mb vyrovnávacou pamäťou. Urobili sme priame porovnanie dvoch rýchlych diskov, ale s rôznymi rozhraniami na dvoch ovládačoch. Disky boli testované v programe HDTach, v ktorom boli získané nasledujúce výsledky.

Adaptec ASR-48300 12C

Adaptec ASR-4800SAS

Bolo logické predpokladať, že pevný disk SAS bude rýchlejší ako disk SATA, aj keď sme na vyhodnotenie výkonu vzali najrýchlejší disk WD Raptor, ktorý môže výkonom konkurovať mnohým diskom SCSI s 15 000 otáčkami za minútu. Čo sa týka rozdielov medzi ovládačmi, tie sú minimálne. Samozrejme, starší model poskytuje viac funkcií, ale ich potreba vzniká len v podnikovom sektore pre využitie takýchto zariadení. Tieto podnikové funkcie zahŕňajú špeciálne úrovne RAID a dodatočnú vyrovnávaciu pamäť na doske radiča. Bežný domáci používateľ si pravdepodobne doma nenainštaluje 8 pevných diskov zostavených do redundantného poľa RAID, hoci až po samú strechu upraveného počítača – uprednostní sa použitie štyroch diskov pre pole 0 + 1 a zvyšok sa použije na dáta. Tu príde vhod ASR-48300 12C. Niektoré základné dosky pre pretaktovanie majú navyše rozhranie PCI-X. Výhodou modelu pre domáce použitie je relatívne dostupná cena (v porovnaní s ôsmimi pevnými diskami) 350 dolárov a jednoduchosť používania (vložené a pripojené). Okrem toho sú mimoriadne zaujímavé 2,5-palcové 10K pevné disky. Tieto pevné disky majú nižšiu spotrebu energie, menej sa zahrievajú a zaberajú menej miesta.

závery

Toto je nezvyčajná recenzia pre našu stránku a je skôr o skúmaní záujmu používateľov o recenzie špeciálneho hardvéru. Dnes sa neuvažovalo len o dvoch nezvyčajných RAID radičoch od známeho a etablovaného výrobcu serverového hardvéru Adaptec. Je to zároveň pokus o napísanie prvého analytického článku na našom webe.

Čo sa týka našich dnešných hrdinov, ovládačov SAS od spoločnosti Adaptec, môžeme povedať, že ďalšie dva produkty spoločnosti boli úspešné. Junior model, 350 USD ASR-48300, sa môže dobre zakoreniť v produktívnom domácom počítači a ešte viac v serveri základnej úrovne (alebo v počítači, ktorý tak funguje). Model má na to všetky predpoklady: pohodlný softvér Adaptec Storage Manager, podpora od 8 do 128 diskov, práca so základnými úrovňami RAID.

Starší model je určený pre seriózne úlohy a, samozrejme, môže byť použitý na lacných serveroch, ale iba ak existujú špeciálne požiadavky na rýchlosť práce s malými súbormi a spoľahlivosť ukladania informácií, pretože karta podporuje všetky úrovne podnikových polí RAID s redundanciou a má 128 MB rýchlu vyrovnávaciu pamäť DDR2 s kontrolou korekcie chýb (ECC). Cena ovládača je 950 dolárov.

ASR-48300 12C

Výhody modelu

• Dostupnosť
• Podpora od 8 do 128 diskov
• Jednoduchosť použitia
• Stabilná práca
• povesť

• PCI-X slot - pre väčšiu obľubu chýba už len podpora bežnejšieho PCI-E

ASR-4800SAS

• Stabilná práca
• Povesť výrobcu
• Dobrá funkčnosť
• Dostupnosť upgradov (softvér a hardvér)
• Dostupnosť verzie PCI-E
• Jednoduchosť použitia
• Podpora od 8 do 128 diskov
• 8 interných odkazov SAS

• Nie je veľmi vhodný pre rozpočtové a domáce použitie.

V moderných počítačových systémoch sa na pripojenie hlavných pevných diskov používajú rozhrania SATA a SAS. Prvá možnosť spravidla vyhovuje domácim pracovným staniciam, druhá serverovým, takže technológie si navzájom nekonkurujú a spĺňajú rôzne požiadavky. Výrazný rozdiel v cene a veľkosti pamäte núti používateľov zaujímať sa, ako sa SAS líši od SATA a hľadať kompromisy. Uvidíme, či to má zmysel.

SAV(Serial Attached SCSI) je sériové rozhranie na pripojenie úložných zariadení vyvinuté na báze paralelného SCSI na vykonávanie rovnakej sady príkazov. Používa sa predovšetkým v serverových systémoch.

SATA(Serial ATA) je sériové rozhranie na výmenu údajov založené na paralelnom PATA (IDE). Používa sa v domácnostiach, kanceláriách, multimediálnych počítačoch a notebookoch.

Ak hovoríme o HDD, tak aj napriek rozdielom technické údaje a konektory, medzi zariadeniami nie sú žiadne zásadné rozdiely. Spätná jednosmerná kompatibilita umožňuje pripojiť disky k serverovej doske pomocou jedného aj druhého rozhrania.

Stojí za zmienku, že obe možnosti pripojenia sú skutočné aj pre SSD, ale významný rozdiel medzi SAS a SATA bude v tomto prípade v nákladoch na jednotku: prvá môže byť pri porovnateľnom objeme niekoľko desiatokkrát drahšia. Preto je dnes takéto riešenie, ak nie ojedinelé, dostatočne vyvážené a je určené pre rýchle dátové centrá na podnikovej úrovni.

Porovnanie

Ako už vieme, SAS sa používa v serveroch, SATA - v domácich systémoch. V praxi to znamená, že k prvému pristupuje veľa používateľov súčasne a rieši veľa úloh, kým druhým sa venuje jedna osoba. V súlade s tým je zaťaženie servera oveľa vyššie, takže disky musia byť dostatočne odolné voči chybám a rýchle. Protokoly SCSI (SSP, SMP, STP) implementované v SAS vám umožňujú spracovávať viac I/O operácií súčasne.

Priamo pre HDD je rýchlosť prístupu určená predovšetkým rýchlosťou otáčania vretena. Pre stolové systémy a notebooky sú potrebné a postačujúce 5400 - 7200 RPM. Podľa toho je takmer nemožné nájsť SATA disk s 10 000 RPM (okrem pohľadov na sériu WD VelociRaptor, opäť určenú pre pracovné stanice) a čokoľvek vyššie je absolútne nedosiahnuteľné. SAS HDD sa točí minimálne 7200 RPM, 10000 RPM možno považovať za štandard a 15000 RPM je dostatočné maximum.

Sériové disky SCSI sa považujú za spoľahlivejšie a majú vyššie MTBF. V praxi sa stabilita dosahuje skôr vďaka funkcii overenia kontrolného súčtu. Na druhej strane disky SATA trpia „tichými chybami“, keď sú údaje čiastočne zapísané alebo poškodené, čo vedie k chybným sektorom.

Hlavná výhoda SAS funguje aj v odolnosti systému voči poruchám – dva duplexné porty, ktoré umožňujú pripojiť jedno zariadenie cez dva kanály. V tomto prípade bude výmena informácií prebiehať súčasne v oboch smeroch a spoľahlivosť je zabezpečená technológiou Multipath I / O (dva ovládače sa navzájom poistia a zdieľajú záťaž). Rad označených príkazov je vytvorený až do hĺbky 256. Väčšina diskov SATA má jeden polovičný duplexný port a hĺbka frontu pomocou technológie NCQ nie je väčšia ako 32.

Rozhranie SAS predpokladá použitie káblov s dĺžkou do 10 m. Na jeden port je možné cez expandéry pripojiť až 255 zariadení. SATA je obmedzená na 1 m (2 m pre eSATA) a podporuje iba pripojenie jedného zariadenia typu point-to-point.

Vyhliadky na ďalší vývoj - aký je rozdiel medzi SAS a SATA je tiež cítiť dosť ostro. Šírka pásma rozhrania SAS dosahuje 12 Gb/s a výrobcovia oznamujú podporu pre rýchlosť prenosu dát 24 Gb/s. Najnovšia revízia SATA sa zastavila na 6 Gb/s a nebude sa v tomto smere vyvíjať.

SATA disky z hľadiska nákladov na 1 GB majú veľmi atraktívnu cenovku. V systémoch, kde rýchlosť prístupu k údajom nie je kritická a množstvo uložených informácií je veľké, je vhodné použiť ich.

Tabuľka