RAID начального уровня: какой выбрать?

Текущая ситуация с ценами на HDD складывается таким образом, что построение массива из двух жестких дисков даже для домашней системы уже не является чем-то экзотическим. На сегодняшний день подобное решение имеет право на жизнь не только в экстремальных ПК, но и просто в достаточно мощных конфигурациях, используемых как для развлечений, так и для работы.

Введение

Контроллер Adaptec 1220SA, ориентированный на работу с PCI-E x1 ($75, продукт предоставлен компанией Entry)

Еще совсем недавно наличие на материнской плате встроенного RAID-контроллера являлось одним из основных признаков ее принадлежности к топ-классу. Однако сейчас положение сильно изменилось. На текущий момент все с точностью до наоборот - количество современных моделей, не оснащенных RAID-контроллером, стремительно сокращается. Даже продукты среднего ценового диапазона уже поддерживают соответствующие функции. И, как упоминалось ранее, стоимость дисковых накопителей снижается достаточно интенсивно. Следовательно, возрастает актуальность выбора конечного решения для рабочих систем.

Также немалую роль в распространении дисковых массивов сыграла и компания Intel, продвигая сначала технологию Matrix RAID (так и не получившую широкого распространения ввиду технических недоработок), а затем встраивая соответствующие контроллеры в южные мосты своих чипсетов. Кроме того, этот разработчик всегда отличался стремлением изжить из современных продуктов морально устаревшие, по его мнению, интерфейсы.

На этот раз пришло время IDE. В новых поколениях чипсетов Intel его поддержка попросту отсутствует. Однако такая ситуация не устраивала производителей материнских плат в прошлом (вспомним попытки отказаться от PS/2-, COM- и LPT-портов, которые успешно существуют и по сей день), не устраивает она их и сейчас. Да и пользователи отнеслись к нововведениям Intel довольно прохладно. Несмотря на преимущества Serial ATA, IDE по-прежнему весьма востребован, и полный отказ от него на текущий момент попросту невозможен. На то есть ряд причин. Во-первых, даже после установки новой материнской платы остаются накопители с интерфейсом IDE - вполне работоспособные и подчас достаточно большой емкости. А во-вторых, оптические накопители с SATA-интерфейсом еще не настолько широко распространены (хотя постепенно их присутствие на рынке возрастает). Кроме того, оптические SATA-приводы на сегодняшний день имеют только одно преимущество по сравнению со своими IDE-собратьями - меньшую ширину интерфейсного кабеля. Во всем остальном они пока им проигрывают, прежде всего в плане совместимости с программным обеспечением. Проблемы начинаются уже с попыток работы с ними в DOS-режиме (а он в некоторых случаях до сих пор остается востребованным) и заканчиваются несовместимостью SATA ODD со многими системами защиты от копирования.

Так что полный отказ от IDE, несмотря на все попытки Intel, пока выглядит несколько преждевременным. Посему разработчики материнских плат достаточно часто используют контроллеры сторонних разработчиков, представляющие собой не только однопортовый конвертер SATA-to-IDE, но и позволяющие дополнительно организовать до двух портов SATA с поддержкой функции организации RAID-массивов. Впрочем, сама компания Intel также не брезгует установкой сторонних контроллеров на свои платы, в которых применяется южный мост без поддержки функций RAID.

Ну а раз на рынке образовалось такое количество всевозможных контроллеров, возникает закономерный вопрос: а какой же из них выбрать? Разумеется, мало кто будет покупать материнскую плату исходя из установленного на ней RAID-контроллера (хотя и такой вариант не исключен, если есть два аналогичных по функциональности и качеству продукта, но не с идентичными контроллерами), но выяснить, есть ли различие между микросхемами от разных производителей и насколько они существенны, все же стоит. Кроме того, достаточно распространен случай, когда материнская плата оснащена южным мостом с поддержкой функции RAID, помимо него, присутствует контроллер сторонней компании. На каком из них в таком случае строить массив? Но есть еще и третий случай - использование внешнего RAID-контроллера даже при наличии на плате встроенного. Имеет ли это смысл или вполне возможно ограничиться имеющимся? На все эти вопросы мы и попытаемся дать ответы в настоящем материале.

Участники тестирования

В целях сравнения быстродействия RAID-контроллеров были взяты две материнские платы с ICH7R и ICH8R, построенные на чипсетах i975 и i965 соответственно; кроме них, участвовал продукт со встроенным контроллером Marvell 88SE615. Разумеется, данным списком используемые в современных платах встроенные RAID-контроллеры не ограничиваются, но общее впечатление о сравнительном быстродействии получить все же можно.

В качестве внешнего контроллера был выбран Adaptec 1220SA. Вот на нем стоит остановиться более подробно. Дело в том, что это первый продукт из появившихся на нашем рынке, который рассчитан на работу с PCI-E x1. Долгое время судьба разъема х1 оставалась достаточно туманной - пользователи гадали, какие же платы расширения, совместимые с ним, появятся на рынке раньше. Большинство сошлось во мнении, что ими станут именно RAID-контроллеры, так оно и получилось. Ну а первой компанией, выпустившей их, стала, разумеется, Adaptec.

Сравнение массивов, основанных на встроенных и внешних контроллерах, далеко не всегда будет корректным. У последних гораздо большая функциональность, широкие набор поддерживаемых уровней RAID, встроенная кэш-память (а значит, и заведомо более высокое быстродействие), а также мощные выделенные DSP, которые также вносят свою лепту в увеличение производительности. Однако существует и класс бюджетных контроллеров, лишенных всех вышеописанных преимуществ и зачастую основанных на тех же чипах, что устанавливаются производителями и на материнские платы. Именно к этому классу относится и новая разработка Adaptec - 1220SA представляет собой решение начального уровня, поддерживающее массивы только уровней 0, 1 и JBOD (как и все встроенные решения). При отсутствии на имеющейся материнской плате необходимой функциональности его использование выглядит весьма разумным, но вот стоит ли его приобретать в случае поддержки платой RAID-массивов изначально, мы сейчас и попробуем выяснить.

Результаты тестирования

Для сравнительной оценки производительности применялись пакеты Winbench 99 (синтетический тест, содержащий набор скриптов, эмулирующих работу реальных приложений), а также IOMeter, позволяющий исследовать поведение массива при многопотоковых операциях с разной глубиной очереди запросов. Использовался только RAID уровня 0, так как при построении RAID 1 быстродействие уже отходит на второй план, а массивы других уровней рассматриваемые устройства не поддерживают.

Несложно заметить, что при стандартной, однопользовательской и однопотоковой эксплуатации дисковой подсистемы на первое место по производительности выходят контроллеры, встроенные в южные мосты чипсетов Intel - ICH7R и ICH8R. Закономерно, что более высокие результаты показывает более современный чипсет. Причем отрыв от встроенных решений, а также от Adaptec 1220SA достаточно существенен.

Но вот при многопотоковых операциях практически на любой длине очереди команд все участники демонстрируют почти равные показатели. Причем это касается всех трех моделей загрузки системы. Да, определенная разница все же есть, но она столь незначительна, что ее сложно заметить даже на приведенных диаграммах, не говоря уже о реальной работе.

Возможно, отличия будут наблюдаться во времени отклика системы? Ведь это весьма немаловажный параметр для серьезных приложений. Однако и здесь практически сходные результаты. При очереди запросов выше 64 незначительная разница наблюдается, но вряд ли стоит принимать ее во внимание.

Выводы

Первое, и в то же время главное, заключение, которое можно сделать по результатам тестов - при наличии на плате, построенной на чипсете Intel, южного моста с поддержкой функции RAID, применение внешнего контроллера не имеет никакого смысла - он заведомо окажется медленнее внутреннего. Это, как выяснилось, прекрасно понимают и сами производители материнских плат. Внешние микросхемы они используют, как правило, для реализации одного канала IDE и дополнительного разъема SATA, зачастую даже не разводя на плате дополнительные каналы, несмотря на их поддержку самим контроллером. Либо же (тогда это уже имеет практический смысл) внешний контроллер применяется совместно с чипсетом, в котором функции RAID не реализованы изначально.

Далее, использование контроллера PCI-E имеет смысл только тогда, когда функции RAID на плате отсутствуют в принципе - ни в чипсете, ни с помощью внешних микросхем они не реализованы. Во всех остальных случаях прироста быстродействия от внешнего RAID начального уровня не будет.

Теперь что касается непосредственно встроенных RAID. По сути, отличаются они только степенью дружественности к пользователю, удобством настройки и эксплуатации, а также поставляемым в комплекте ПО. Этот момент может показаться некритичным, ведь процедура создания и настройки массива - вещь достаточно редкая в повседневной эксплуатации системы. Однако так кажется только на первый взгляд. На самом деле производители материнских плат, уделяя массу внимания и места в сопроводительных инструкциях установке модулей памяти и подключению интерфейсных кабелей, практически полностью опускают процедуру настройки массива. А она довольно часто может быть весьма нетривиальной даже для подготовленного пользователя. Особенно это касается случаев, когда на плате установлены южный мост с поддержкой RAID, а также внешний контроллер.

Завершить материал можно одной единственной фразой - "от добра добра не ищут". И специально заниматься выбором встроенного RAID-контроллера смысла не имеет. Особенно, если приобретается плата на чипсете Intel с южным мостом, имеющим индекс "R".

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365