`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

ATA RAID: бои в "среднем весе" на фоне одного тяжеловеса

0 
 

RAID-системы попадают в наше поле зрения не часто -- все-таки "Компьютерное Обозрение" -- еженедельник, ориентированный на самую разноплановую аудиторию, а не на узких специалистов. Поэтому больше внимания уделяется "ходовому железу". Но, учитывая тему этого номера, нам показалось уместным сделать небольшой материал о "народных" RAID-контроллерах -- ATA RAID.
ATA RAID бои в "среднем весе" на фоне одного тяжеловеса
Рабочая станция с Serial ATA RAID "в сборе". Симпатично и компактно -- несмотря на 4 винчестера!
ATA RAID бои в "среднем весе" на фоне одного тяжеловеса
Внешний вид в подобных системах, конечно, не главное -- но все же, все же...
ATA RAID бои в "среднем весе" на фоне одного тяжеловеса
А вот Parallel ATA, "как ему шлейфы ни крути", все-таки менее изящен
Помнится, во времена, когда только появились первые ATA RAID (тогда их чаще называли "IDE RAID"), было довольно много, выражаясь простонародным языком, "шороху" -- дескать, вот сейчас как получим мы производительность дисковой подсистемы серверного уровня на обычных десктопных винчестерах, как начнет, "не вынеся позора", стремительно дешеветь SCSI... Ну и так далее, а в конце -- традиционное "всеобщее счастье". Однако довольно быстро пришло понимание (подкрепленное результатами тестов), что "всеобщее счастье" на ниве RAID оказалось ничуть не более близким, чем "мир во всем мире" или "коммунизм в отдельно взятой стране". Словом -- все в очередной раз убедились, что "Мерседес" потому и стоит столько, сколько он стоит, что он "Мерседес", а не "Запорожец". Ажиотаж поутих, радужные ожидания прошли, и вроде бы как все замерло. Все чаще встречались IDE RAID, интегрированные прямо на десктопные системные платы, но использовали такие решения именно в виде RAID считанные энтузиасты, и постепенно о данных устройствах не то что бы забыли, а просто привыкли к тому, что "IDE RAID -- это нечто вроде IDE-контроллера, только с чуть большими возможностями". Но индустрия не стоит на месте, и несмотря на отсутствие громких анонсов и скандальных заявлений, технологии совершенствовались, рынок ATA RAID постепенно развивался, и со временем им стали интересоваться не только "компании молодых талантливых инженеров", но и гранды индустрии. Причина? Очень простая -- RAID-решение на обычных ATA-винчестерах намного дешевле, и при этом в некоторых случаях обеспечивает достаточную производительность и надежность. Именно продуктам "от грандов" и посвящен этот материал. Да, конечно, стоят такие ATA RAID-контроллеры уже не "+$10 к стоимости системной платы". Однако у них и возможности немного другие...


Конфигурации и методика тестирования

В последнее время мы придерживаемся практики тестирования пусть и отдельных комплектующих, но все же в составе готовых систем. Обусловлено это двумя весьма простыми причинами -- во-первых, это просто-напросто удобно, а во-вторых, все-таки как-то "ближе к реальности". По крайней мере, протестированное может быть доступно всем желающим в виде конечного решения, которое данное тестирование и прошло. В этом материале мы использовали четыре рабочие станции с дисковой подсистемой на базе SCSI, Parallel ATA и Serial ATA RAID производства украинской компании Onix. Все они были абсолютно одинаковы с точки зрения прочей аппаратной начинки -- системные платы на чипсетах Intel под дуальный Xeon, два процессора Xeon DP 2,4 GHz, 1 GB Registered ECC DDR266 SDRAM, видеокарты на базе GeForce 4 Ti4200. Отличались только собственно контроллеры RAID, ну и в одном из случаев жесткие диски -- в паре со SCSI RAID-контроллером были применены 36 GB Ultra320 SCSI-винчестеры Seagate Cheetah (10000 об/мин). С остальными же контроллерами работали винчестеры от той же Seagate -- Barracuda 7200.7 объемом 80 GB с интерфейсами Serial и Parallel ATA соответственно.

На SCSI RAID ZCR-контроллере Adaptec 2010S мы подробно останавливаться не будем, уделив больше внимания основным героям теста -- контроллерам Parallel и Serial ATA RAID. В эту группу вошли две платы от компании 3Ware -- Escalade 7500 (PATA) и 8500 (SATA), а также интересное решение от Intel -- Intel SCRZCR. Фактически данная плата представляет собой "универсальный" RAID-контроллер, построенный на основе концепции ZCR (Zero Channel RAID). Изюминка же состоит в том, что Intel SCRZCR может "дополнять до RAID" как Serial ATA, так и SCSI-контроллеры! То есть фактически "делает RAID из чего угодно". На самом деле, конечно, это не совсем так -- сама системная плата должна быть сделана соответствующим образом, однако в любом случае мысль унифицировать собственно RAID-составляющую, "отвязав" ее от физического интерфейса, -- весьма интересна.

Что же касается тестового ПО, то традиционно high-end-системы мы тестируем с помощью Intel IOMeter. Правда, в этот раз в качестве эксперимента мы решили обратить внимание не только на "лежащие на поверхности" результаты общей производительности, измеряемые в "фирменных баллах" IOMeter -- IOps, но и на некоторые другие показатели, которые также вычисляет этот тест в процессе работы. В частности -- на Average Response Time (среднее время отклика) и Maximum Response Time (максимальное время отклика). Почему именно на них? Скажем так -- потому, что нам они представляются наиболее интересными. И, между прочим, как показал анализ результатов, интуиция нас таки не подвела...


Результаты тестов

RAID 0

ATA RAID бои в "среднем весе" на фоне одного тяжеловеса
ATA RAID бои в "среднем весе" на фоне одного тяжеловеса
Иначе называемый "stripe". В данном случае мы приводим только две диаграммы -- производительность в IOps (Input/Output Operations per Second -- количество операций ввода/вывода в секунду) для различного размера очереди запросов и Average Response Time для модели File Server. Сделано это исключительно для сокращения материала путем удаления из него ненужной, несущественной информации -- дело в том, что соответствующие графики для моделей Workstation и Database абсолютно ничем не отличаются, кроме абсолютных значений производительности. Впрочем, ниже мы один раз это продемонстрируем (для сомневающихся). Итак, для начала -- быстродействие. Легко заметить, что SCSI-система начинает выигрывать даже при количестве одновременных запросов, равном единице, а далее только увеличивает отрыв от конкурентов. Таким образом, уже "во первых строках нашего письма" мы можем сразу же со всей определенностью заявить, что чуда не произошло, и появление на рынке ATA RAID модификаций с новым интерфейсом Serial ATA никаких кардинальных изменений не вызвало -- соотношение между производительностью ATA и SCSI RAID осталось "концептуально" тем же.

Результаты Average Response Time, по сути, "обратны" предыдущей диаграмме -- у SCSI RAID они ощутимо меньше. Однако более явно видна разница между SATA RAID и PATA (Parallel ATA). А учитывая, что модели 3Ware 8500 (SATA) и 3Ware 7500 (PATA) отличаются только интерфейсом (у них даже драйверы одни и те же), можно понадеяться на то, что ATA RAID при переходе на новый интерфейс вырастут пускай и не "над SCSI", то хотя бы "над собой".


RAID 1

ATA RAID бои в "среднем весе" на фоне одного тяжеловеса
ATA RAID бои в "среднем весе" на фоне одного тяжеловеса
ATA RAID бои в "среднем весе" на фоне одного тяжеловеса
ATA RAID бои в "среднем весе" на фоне одного тяжеловеса
ATA RAID бои в "среднем весе" на фоне одного тяжеловеса
ATA RAID бои в "среднем весе" на фоне одного тяжеловеса
ATA RAID бои в "среднем весе" на фоне одного тяжеловеса
ATA RAID бои в "среднем весе" на фоне одного тяжеловеса
ATA RAID бои в "среднем весе" на фоне одного тяжеловеса
ATA RAID бои в "среднем весе" на фоне одного тяжеловеса
ATA RAID бои в "среднем весе" на фоне одного тяжеловеса
Или "зеркало" (mirror). В этом случае мы также ограничились приведением данных для модели File Server. Диаграмма с производительностью в IOps практически идентична соответствующей для RAID 0, и опять "в далеком отрыве" SCSI. Кстати, если внимательно присмотреться, то можно увидеть, что разрыв между различными ATA RAID в этом тесте еще меньше, чем в предыдущем. Диаграмма Average Response Time... Если бы не подписи, то, наверное, ее можно было бы просто спутать с предыдущей. Однако это еще не все. Как уже отмечалось выше, в данном материале мы решили поэкспериментировать с некоторыми "альтернативными" привычным IOps показателями производительности и включили в список исследуемых результатов не только среднее, но и максимальное время ответа. И вот тут ситуация довольно забавная -- как ни "закидывают запросами" Serial ATA Intel SCRZCR RAID, он все равно упорно держит самое низкое максимальное время ответа! Скорее всего, "виной" тому не используемый интерфейс и не особенности дисков, а просто хорошо отлаженное firmware контроллера. Не будем, кстати, забывать, что условно Intel SCRZCR можно назвать в данном случае "пришельцем из мира SCSI" -- ведь это универсальная плата.


RAID 0+1

Гибрид mirror и stripe на четырех дисках. И вот тут нас и ожидает первый сюрприз. Нет, "не подумайте ничего плохого" -- SCSI-систему ни один из ATA RAID все равно не обогнал. Однако какая существенная разница наблюдается между обоими Serial ATA RAID и единственным Parallel! Можно было бы "грешить" опять-таки на драйверы и firmware, однако даже сама 3Ware не скрывает того, что Escalade 7500 и 8500 -- это по сути "близнецы", только с различными интерфейсами. Кстати, именно для данного подтеста мы решили привести хотя бы один раз результаты двух моделей -- не только File Server, но и Database. Посмотрите и убедитесь -- никаких принципиальных различий.

А вот диаграммы Average Response Time в этот раз очень удачно дополняют данные о максимальном времени отклика -- Maximum Response Time. И, кажется, становится понятной хотя бы одна видимая с помощью тестовых средств причина, по которой 3Ware Escalade 7500 продемонстрировал такую низкую производительность, -- он просто иногда "долго думает". Две секунды ожидания ответа! Даже и не знаем, что может привести к такому эффекту...


RAID 5

А вот на RAID 5 "некоторые странности" начал демонстрировать до этого чуть ли не фаворит среди SATA RAID -- Intel SCRZCR. Начинаются они с проигрыша всем без исключения участникам теста в чистой производительности (IOps) и продолжаются на диаграммах с данными о среднем и максимальном времени отклика. Ничего не напоминает картинка? Правильно -- так же фатально закончились тесты в RAID 0+1 для контроллера 3Ware Escalade 7500. Все-таки, наверное, мы наблюдаем косвенное свидетельство недостатков firmware, причем именно в плане работы с определенным типом RAID. Чем-то иным объяснить то, что вроде бы неплохой по результатам других тестов продукт в одном из режимов вдруг "с оглушительным треском проваливается", просто не получается. К слову, для того чтобы окончательно выяснить для себя (и для читателей) вопрос относительно поведения в RAID 5 контроллера от Intel, мы сделали предположение, что ему чем-то "не понравился" именно массив из трех дисков, и провели дополнительные тесты того же RAID 5-массива, но уже состоящего из четырех винчестеров. Ну и?.. А ничего нового. Все то же "дикое" максимальное время отклика на очередях свыше 16 запросов.


Сводная диаграмма

По сути, это упрощенный вариант "итоговых показателей", предназначенный... наверное, "для тех, кто не любит анализировать результаты самостоятельно" -- иначе и не скажешь. Каждый столбик на этой диаграмме представляет собой среднее геометрическое от максимального результата каждого контроллера во всех трех тестовых моделях. Легко заметить, что ничего нового этот способ подачи результатов в общий смысл статьи не вносит -- далеко впереди SCSI RAID, ну а на его фоне более или менее удачно конкурируют между собой Parallel и Serial ATA RAID.


Заключение

ATA RAID бои в "среднем весе" на фоне одного тяжеловесаЧто ж, чуда не произошло. К слову -- никто особенно и не ждал... Однако все же заметен вполне реальный прогресс -- во-первых, ATA RAID уже выросли из "коротких штанишек" интегрируемых на плату "копеечных" чипов, превратившись в солидные устройства, оснащенные собственной памятью, поддерживающие относительно большое количество дисков (не будем забывать, что даже у обычного Parallel ATA RAID 3Ware Escalade 7500 имеется четыре независимых канала для работы с жесткими дисками, а это все-таки намного "взрослее", чем четыре винчестера, подключаемых к двум каналам в режимах Master/Slave). Растет скорость, растет количество поддерживаемых режимов. Фактически сейчас для серьезного ATA RAID набор из RAID 0, 1, 0+1 и 5 является уже обязательным, а некоторые (например, участвовавший в тестах Intel SCRZCR) обеспечивают даже такую "экзотику", как RAID 4. Разумеется, отсутствие очереди команд в спецификации как Parallel, так и Serial ATA не позволяет этим устройствам соревноваться на равных со SCSI-системами, однако разве кто-то собирался? Пока еще -- рановато. Поэтому наши выводы будут просты: для тех, кому однозначно нужна превосходная производительность, -- ничего не изменилось: SCSI, SCSI, и еще раз SCSI. Однако те, кто в ней не нуждаются, кому нужно просто "немного быстрее, чем самый быстрый одиночный ATA-винчестер", или, к примеру, скорость вообще не важна, но важна сохранность данных, -- те, наверное, уже присматривались к ATA RAID-решениям и раньше. Для них появление на отечественном рынке новых, более совершенных по функциональности моделей -- замечательный повод присмотреться еще раз.

Редакция выражает благодарность компании Onix, предоставившей оборудование для тестирования: тел. (044) 205-5561

0 
 

Напечатать Отправить другу

Читайте также

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT