Сравнительное тестирование RAID-контроллеров Adaptec

Введение

Что делают пользователи, когда понимают, что производительности, объема или надежности одного, пускай даже самого лучшего жесткого диска им не хватает? Конечно же, обращают свое внимание на RAID-массивы. Массивы RAID1 используют те, для кого особенно важна сохранность данных; пользователи, имеющие меньшие требования к скорости и защите, но более требовательные к объему массива и стоимости хранения информации, выбирают RAID5 или RAID6 (последний представляет собой вариант RAID5, но с двумя контрольными суммами для каждого страйпа), ищущие скорости предпочитают RAID0, ну а желающие одновременно и скорости и надежности выбирают обычно RAID10, реже RAID50 или RAID60, являющиеся двухуровневыми комбинациями более простых массивов. Все просто, и необходимый вариант несложно подобрать для любой области применения RAID-массивов от рабочих станций и самых простых серверов до высокопроизводительных серверов со множеством жестких дисков внутри.
Вот только есть одно маленькое "но" – стоимость построения RAID-массива, складывается из стоимости дисков и RAID-контроллера. И, если мы делаем сложный массив из большого количества дисков, то и контроллер нам понадобится соответствующий – читай – дорогой. Конечно, если вы создаете систему хранения данных на уровне «предприятия», то стоимость для вас не так уж и важна, а вот для тех, кто будет использовать RAID-массив в рабочей станции или простеньком сервере маленькой фирмы, стоимость является совсем не последним критерием.

Снизить стоимость массива можно тремя способами:

Уменьшить количество используемых в массиве дисков;
Взять более дешевые диски (например, вместо дорогих SAS-накопителей более дешевые SATA);
использовать недорогой RAID-контроллер.

С первым пунктом все понятно – у каждого типа RAID-массива есть минимальное количество дисков, на которых его можно построить. Но особой свободы в данном пункте нет – от количества дисков напрямую зависят такие параметры, как объем и скорость построенного массива, последняя особенно заметно изменяется в случае массивов RAID0.
Со вторым пунктом широкого выбора тоже не наблюдается – пределом снижения цены массива за счет качества дисков станут опять же скорость или объем массива, зависящие от используемых дисков.

Итак, третий пункт. За счет чего один контроллер будет дешевле другого? За счет менее производительного процессора, меньшего объема буферной памяти (которой в минимальном случае может не быть вообще, в то время как на самых производительных контроллерах в настоящее время устанавливается 512 МБ памяти) и, наконец, меньшего количества разъемов для подключения дисков (а это, соответственно, упрощает разводку и снижает требования по максимальной пропускной способности внутренней структуры контроллера).
В случае, когда к массиву не будет предъявляться особо высоких требований, и в ближайшем будущем значительно роста нагрузки на дисковую подсистему сервера не предвидится, действительно можно заметно снизить стоимость массива за счет использования более простого RAID-контроллера.

К чему ведет все это длинное вступление из банальных, как мы надеемся, для многих истин? Да к тому, что мы хотим предложить вам сравнительный обзор RAID-контроллеров производства компании Adaptec. Соответственно, сразу определим возможные области их использования – мощные рабочие станции и серверы начального уровня.

Участники тестирования

Adaptec AAR-1430SA

Начнем с, пожалуй, наиболее простого контроллера, участвующего в сегодняшнем тестировании – Adaptec AAR-1430SA

По существу, AAR-1430SA это тот же самый AAR-1420SA, но с интерфейсом PCI-Express x4, а не 64-битным PCI-X/133 МГц. Соответственно, и технические характеристики у них практически равные: 4 порта SATA с поддержкой NCQ и скорости передачи данных 3 Гбит/с, поддержка RAID0, 1, 10 и JBOD. Поддержка RAID5 отсутствует, что позволило отказаться от установки специального процессора для подсчета контрольных сумм и максимально упростить печатную плату. За работу с дисками отвечает Marvell 88SX7042-BDU1. Что же касается буферной памяти, так она попросту отсутствует.

Появление AAR-1430SA на новом интерфейсе PCI-E можно только поприветствовать. И дело тут даже не в большей пропускной способности (выигрыш не так уж и велик: 10Гбит/с против 8,5 Гбит/с у 64-битного PCI-X с частотой 133 МГц), поскольку пропускной способности заведомо более чем достаточно для четырех SATA-дисков, сколько в распространенности интерфейсов на материнских платах и их цене. Все же, интерфейс PCI-X встречается, как правило, на серверных материнских платах, в то время как контроллер AAR-1430SA позиционируется в сегмент рабочих станций. В этой же весовой категории значительно более распространён PCI-Express. Фактически, трудно найти материнскую плату без поддержки этого интерфейса.

Ну и буквально несколько слов о комплекте поставки – он весьма скромен и включает в себя краткую инструкцию, два диска с документацией и драйверами, четыре метровых SATA-кабеля и низкопрофильную планку. Забегая вперед скажу, что такой же комплект поставки вообще у всех устройств в сегодняшнем обзоре, различается лишь количество кабелей, которое соответствует количеству портов на контроллере. Обратите внимание, что все устройства в данном тестировании – низкопрофильные и к каждому из них прилагается соответствующая планка. Пустячок, но все же очень неприятно, когда о нем забывают.

Ну что ж, вот и посмотрим, есть ли в этих двух схожих моделях какие-либо отличия в скорости. А чтобы им не было скучно, дополним ассортимент более старшей (и более дорогой) моделью Adaptec ASR-44300. Точно так же, как и младшие модели AAR-14XX, она не обладает буферной памятью и не поддерживает RAID5, но, в отличие от них, поддерживает жесткие диски с интерфейсом SAS (Serial Attached SCSI) и имеет один внутренний разъем SFF-8484 x4. В качестве интерфейса Adaptec ASR-44300 использует 64-битный PCI-X с частотой 133 МГц.

Кстати, несколько слов о маркировке моделей: за некоторыми исключениями первая цифра обозначает семейство RAID-контроллеров (чем выше цифра – тем более мощное и более дорогое устройство перед нами), вторая – количество поддерживаемых накопителей, остальные же цифры обозначают номер модели в пределах семейства. Вообще же разнообразие моделей у данного производителя весьма большое, так что мы, пожалуй, воздержимся от полного их перечисления здесь и просто дадим две ссылки на сравнительные таблицы на сайте производителя:
первая таблица – контроллеры начального уровня,
вторая таблица – контроллеры с высокой производительностью.

Adaptec AAR-2820SA

Следующий контроллер, Adaptec AAR-2820SA, относится уже к более серьезным – это становится очевидным уже с первого взгляда. Отлично видно и XOR-процессор и интегрированную буферную память.

В наших тестах будет участвовать модель с объемом буферной памяти 256 МБ, хотя в природе существует версия и с 128 МБ. Удивительно, но производитель, обычно весьма корректно указывающий хотя бы объем установленной памяти, в этот раз решил изобразить из себя партизана и найти какие-либо упоминания на сайте о том, что за память в данном RAID-контроллере и каков ее объем – невозможно. На микросхемах же маркировка практически стерта. Впрочем, если судить по 128-МБ модели, то перед нами четыре модуля DDR с частотой от 200 до 333 МГц.

В качестве интерфейса с системой используется 64-битный PCI-X с частотой 133 МГц, возможно подключение до восьми жестких дисков, а в качестве интерфейса к ним используется SATA с поддержкой NCQ и скоростью передачи данных 3 Гбит/с. Центром контроллера является чип собственного производства – Adaptec AIC-8210. Поддерживаемые режимы RAID расширились: к присутствовавшим и на предыдущих моделях RAID0, 1, 10 и JBOD добавились RAID5 и 50. Также, в отличие от предыдущих, этот контроллер поддерживает установку батареи, обеспечивающей сохранность данных в буферной памяти и все особенности, входящие в Adaptec Advanced Data Protection Suite, а именно:

массивы RAID1E – фактически это комбинация RAID0 и RAID1, позволяющая сделать "зеркальными" нечетное количество дисков;
массивы RAID5E – те же самые массивы RAID5, но с закрепленными именно за этими массивами дисками замены;
массивы RAID6 и RAID60 – смысловые аналоги массивов RAID5 и RAID50, но в каждом из них контрольные суммы располагаются на двух дисках, а не на одном;
автоматическое копирование данных с диска замены на новый диск, вставленный вместо вышедшего из строя; эта технология позволяет сохранять диски замены расположенными всегда в одних и тех же отсеках корпуса, что может быть удобным.

Adaptec ASR-3405

Ну и наконец Adaptec ASR-3405 – самый младший контроллер с поддержкой RAID5 из новой серии контроллеров Adaptec, выполненных по архитектуре "Unified Serial".

Несмотря на то, что ASR-3405 – самый младший в линейке, его характеристики более чем достойны. Судите сами, в наличии наблюдаются: шина PCI-E x4, интерфейсы SAS и SATA c поддержкой NCQ и скоростью 3 Гбит/с, процессор Intel 80333 с частотой 500 МГц и 128 МБ буферной памяти DDR2, возможность установки батареи питания микросхем кэш-памяти, внутренний mini-SAS разъем SFF-8087, поддержка RAID0, 1, 5, 6, 10, 50, 60. Словом, весь "джентльменский набор" в наличии. Ну что ж, посмотрим, как новичок проявит себя в сравнении с остальными.

Методика тестирования

Во время тестирования использовались следующие программы:

IOMeter версии 2003.02.15;
WinBench версии 99 2.0;
FC-Test версии 1.0.

Тестовая система была следующей:

корпус Intel SC5200;
системная плата Intel SE7520BD2;
два процессора Intel Xeon 2,8 ГГц на 800-МГц системной шине;
2 х 512 МБ регистровой памяти DDR PC3200 ЕСС
жесткий диск IBM DTLA-307015 объемом 15 ГБ в качестве системного диска;
видеокарта – встроенное видео ATI Rage XL
операционная система Microsoft Windows 2000 Professional SP4

В контроллеры были прошиты самые последние на момент тестирования версии BIOS и использовались самые свежие драйвера, загруженные с сайта производителя.

Контроллеры устанавливались либо в слот PCI-Express x8, либо в 64-битный PCI-X с частотой 66 МГц.

Для тестирования использовались жесткие диски Western Digital WD740GD (Raptor2), установленные в штатные салазки корпуса SC5200 и закрепленные в них четырьмя винтами за нижнюю грань. Контроллеры тестировались с использованием четырех жестких дисков в режимах:

RAID0 – все контроллеры;
RAID10 – все контроллеры кроме AAR-1420SA (по техническим причинам);
RAID5 – только для контроллеров, поддерживающих этот уровень RAID - AAR-2820SA и ASR-3405.

В процессе тестирования контроллеры устанавливались в режим максимальной производительности "Perfomance" – в этом режиме отложенная запись и упреждающее чтение разрешены как для контроллера (в его собственную буферную память при ее наличии) так и для самих дисков. Данный режим настоятельно рекомендуется не использовать без батареи питания кэша, поскольку очень велик риск потерять данные при сбое питания.

IOMeter: Database

Начнем с, пожалуй, наиболее интересного с точки зрения нагрузки на контроллер, теста – "Database". С помощью данного теста мы выясняем способность контроллера работать с потоками запросов на чтение и запись 8-кБ блоков данных со случайной адресацией. В ходе тестирования происходит последовательное изменение процентного соотношения запросов на запись от нуля до ста процентов (с шагом 10 %) от общего количества запросов и увеличение глубины очереди команд от 1 до 256.

Таблицы с результатами тестирования вы можете посмотреть по следующим ссылкам:

Результаты IOMeter: Database для RAID0
Результаты IOMeter: Database для RAID10 и RAID5

Рассмотрим диаграммы с результатами для глубин очереди команд, равных 1, 16 и 256, сгруппированными по типу используемого массива.


Один, поток, самый простой тип массива – оптимизировать нечего, испортить, по большому счету, тоже что-нибудь сложно. В результате все контроллеры продемонстрировали примерно схожие результаты. Впрочем, пару закономерностей заметить все же можно. Во-первых, в лидеры при большом количестве запросов на запись выбились наиболее современные модели на PCI-E x4. А во-вторых, хорошо заметно, что AAR-1420SA и AAR-2820SA заметно проигрывают остальным, причем на всех нагрузках.


О, а с RAID10 при том же одном потоке ситуация поразнообразнее. Лучше всех с данным сочетанием типа массива и нагрузки справился самый простой участник – AAR-1430SA. Лишь при большом количестве запросов на запись его несколько обогнал ASR-4305 – по всей вероятности за счёт наличия кэш-буфера и возможности использовать отложенную запись в кеше контроллера. На уровне ASR-4305 при превосходстве запросов на чтение держится AAR-2820SA, но ощутимо сдает позиции на записи (возможно, у него есть некие проблемы, вызываемые не очень успешными попытками кэширования случайных запросов на запись – процессор у AAR-2820SA более слабый, нежели у ASR-3405, и вычислительная нагрузка в таком режиме может отрицательно сказываться на быстродействии контроллера). Контроллер ASR-44300 продемонстрировал минимальную производительность в группе, причем с резким снижением в самой сложной области, когда соотношение запросов на чтение и на запись примерно равное.


Мда, а вот на RAID5 оба контроллера с поддержкой данного типа массивов демонстрируют… эээ… некую оригинальность алгоритмов (идеальный график, как мы знаем, близок к горизонтальному с некоторым плавным снижением в правой части).

Ну что ж, посмотрим на работу контроллеров при более серьезной нагрузке с глубиной очереди в 16 команд.


Пара контроллеров на PCI-E x4 снова демонстрирует лучшие результаты в RAID0, причем их поведение абсолютно нормально. Неплохо ведет себя и ASR-44300, но все же при большом количестве запросов на запись его показатели чуть хуже. Удивляет ASR-1420SA, разительно отличающийся в худшую сторону от своего собрата.
Что же касается AAR-2820SA, то его результаты просто удивляют – они стабильно на 100 IOps меньше того, что демонстрируют лидеры, причем при любых сочетаниях запросов на чтение и на запись. По всей видимости, его процессор и буферная память занимаются действительно чем-то не тем.


В RAID10 снова разброд и шатания. На самом вверху снова ASR-3405 и AAR-1430SA, причем второй лучше справился с нагрузкой в виде чистого чтения, а вот первый взял первое место на всех остальных видах нагрузки. ASR-44300 демонстрирует отличную производительность на чистом чтении, а вот при появлении запросов на запись резко снижает производительность и, лишь когда они ощутимо начинают преобладать над запросами на чтение, несколько выравнивает производительность. AAR-2820SA снова на всех видах нагрузки отстает от лидеров на сотню операций в секунду.


При глубине очереди в 16 запросов ASR-3405 демонстрирует практически идеальную картину производительности в RAID5. Чего нельзя сказать о AAR-2820SA – у него и результаты похуже, и на графике наблюдаются некоторые изломы, что говорит о несовершенстве прошивки.


Дальнейшее увеличение глубины очереди до 256 команд приводит в RAID0 к странным результатам. Пожалуй, хорошо справились с нагрузкой лишь AAR-1430SA и примкнувший к нему ASR-44300 (на некоторое падение производительности у последнего при большом количестве запросов на запись можно прикрыть глаза). Удивил ASR-3405, чье поведение до этого не вызывало нареканий. Контроллер AAR-2820SA снова худший, причем его результаты очень и очень скромные.


В RAID10 у ASR-4305 опять, как и в RAID0, проблемы с переупорядочиванием запросов на чтение, в результате чего он явно проигрывает гораздо более простому AAR-1430SA, вышедшему в лидеры. Последнему, кстати, проигрывает и ASR-44300, у которого снова, как и при глубине в 16 команд, наблюдается заметное снижение производительности на нагрузках, где запросы на запись составляют от 10 до 60 % от общего количества. Ну и, как всегда, очень низкие результаты продемонстрировал AAR-2820SA.


В RAID5 графики остались практически прежними, лишь немного возросла производительность.

IOMeter: Sequential Read & Write

Перейдем к операциям последовательного чтения и записи. В данном тесте на контроллер подается поток запросов с глубиной очереди команд, равной четырем. Раз в минуту размер блока данных увеличивается. В итоге мы получаем возможность проследить зависимости линейных скоростей чтения и записи массивов от размеров используемых блоков данных, и оценить максимальные достижимые скорости.

Численные результаты измерений здесь и далее вы можете, при желании, увидеть в соответствующих таблицах, мы же будем работать с графиками.

Результаты IOMeter: Sequential Read
Результаты IOMeter: Sequential Write

Два из представленных пяти контроллеров очень явно выбиваются по форме графиков, демонстрируя определенные проблемы, в то время как результат остальных на RAID0 согласуется с ожидаемым. У ASR-3405 наблюдается очень заметный провал на блоках 32 и 64 кБ, а что касается AAR-2820SA, то его зависимость скорости последовательного чтения от размера блока больше похожа на американские горки, чем на плавный график.


В RAID10 на чтении ситуация еще более забавная. AAR1430SA и ASR44300 демонстрирует весьма плавный график, но при этом максимальная скорость их массивов сравнима с тем, что мы бы получили на одиночном диске. По всей видимости, они попросту читают данные с одного диска, нисколько не озадачиваясь тем фактом, что у них четыре диска, и можно читать одновременно с двух дисков, благодаря использованию RAID0, не говоря уж об одновременном чтении с двух дисков в каждой "зеркальной" паре.

ASR-3405 и AAR-2820SA демонстрируют совсем другое, но тоже "парное" поведение. Да, они уже читают с двух дисков, но при этом их скорость очень сильно зависит от размера используемого блока и, начиная с блоков 16 кБ, график чтения напоминает гребенку.


А вот в RAID5 у тех же массивов все почти пристойно, и на блоках большого размера они демонстрируют вполне ожидаемые значения скорости, соответствующие одновременному чтению с трех дисков. Некоторые проблемы, вызывающие резкое снижение производительности, наблюдаются на блоках 32 кБ, а у AAR-2820SA еще и на 16-кБ блоках. Обратите внимание, что на блоках малого размера более новый контроллер ASR-3405 оказывается заметно быстрее – результат использования более мощного процессора.

А теперь перейдем к последовательной записи.


Ситуация практически полностью повторяет то, что мы видели на чтении. У ASR-4305 снова явные проблемы с блоками размером 32 и 64 кБ, плюс стало более явным снижение производительности на 256-кБ блоках. Ему полностью вторит AAR-2820SA, у которого эти проблемы распространяются еще и на блоки 8 и 16 кБ. Да, за поддержку RAID5 этим контроллерам приходится расплачиваться проблемами в прошивке.


О, а вот с записью в RAID10 ситуация посимпатичнее: AAR-1430SA отлично понимает возможность писать на два диска сразу и в результате становится лучшим. Очень близкие к нему результаты демонстрирует и ASR-3405, но его портят проблемы с явно не нравящимся ему размером блока 32 кБ. У AAR-2820SA снова провал на блоках размером от 8 до 32 кБ, ASR-44300 же, как и на чтении, делает вид, что умеет работать одновременно только с одним диском.


На записи в RAID5 ASR3405 несколько снижает скорость, по сравнению со чтением – сказываются задержки, вызванные тем, что для каждого блока необходимо посчитать и записать контрольную сумму. Что же касается AAR-2820SA, то на записи он очень резко снижает скорость – по всей видимости, мощности установленного в нем процессора несколько недостаточно.

IOMeter: Multi-thread Read & Write

А теперь оценим поведение контроллеров при многопоточной нагрузке. В ходе данного теста эмулируется ситуация, когда с виртуальным диском, созданным контроллером, работает от одного до четырех приложений, причем количество запросов от них изменяется от одного до восьми, а адресные пространства каждого приложения, роли которых выполняют worker-ы в "IOMeter", не пересекаются.

При желании, вы можете увидеть таблицы с результатами тестирования по соответствующим ссылкам, а мы же в качестве наиболее показательных, рассмотрим диаграммы записи и чтения для ситуаций с глубиной очереди в один запрос, поскольку при количестве запросов в очереди равном двум и более значения скоростей практически не зависят от количества приложений.

Результаты IOMeter: Multi-tread Read для RAID0
Результаты IOMeter: Multi-tread Read для RAID10 и RAID5
Результаты IOMeter: Multi-tread Write для RAID0
Результаты IOMeter: Multi-tread Write для RAID10 и RAID5

С однопоточным чтением лучше всех справляется ASR-3405 – его результаты недостижимы для остальных независимо от используемого типа массива. В первую очередь это говорит о том, что у всех остальных наблюдаются проблемы с чтением в RAID0 при нашей синтетической нагрузке. Ну что ж, посмотрим, что будет на более приближенном к реальности "FileCopy Test". Вторым удивительным и неприятным моментом стали скорости ASR-44300 и AAR-1430SA в RAID10 – они просто какие-то запредельно низкие. Хочется надеяться, что это тоже не более чем последствия работы с синтетической нагрузкой.


Увеличиваем число потоков до двух и… наблюдаем удивительное снова. Рекордсменом по скорости остался ASR-3405… вот только, почему то на RAID5: на это массиве он снизил скорость "всего" в два раза, в то время как на самом быстром (в теории) типе массивов, RAID0, его скорость упала более чем в четыре раза! Любопытно, что AAR-2820SA в RAID5 так же очень слабо отреагировал на увеличение количества потоков до двух, впрочем, у него, на удивление, и остальные типы массивов очень мало потеряли в скорости. В результате сложилась несколько анекдотическая ситуация: массивы RAID5 оказались быстрее, чем RAID0.

Что же касается показателей ASR-44300 и AAR-1430SA в RAID10, то на них увеличение потоков сказалось в самом положительном ключе – хотя они, по-прежнему, самые медленные, но их результаты теперь хотя бы не ужасают.


Дальнейшее увеличение числа потоков еще более ухудшило позиции ASR-3405 – его результаты "съехали" на последние места, если их сравнивать с аналогичными массивами на других контроллерах. Напротив, AAR-2820SA теперь стал однозначным лидером – на всех типах массивов он демонстрирует примерно равные скорости, превосходящие все результаты конкурентов.


Увеличение потоков до четырех лишь окончательно похоронило ASR-3405 – теперь независимо от типа массива он хуже конкурентов. Обращает на себя внимание и ухудшение результатов AAR-1420SA в RAID0 – они теперь такие же, как у конкурентов в RAID10. Что же касается лидера, то им по-прежнему является AAR-2820SA.

Ох, а что же будет на чтении?


При одном потоке ситуация та же, что и на чтении: ASR-3405 в явных лидерах, ASR-44300 и AAR-1430SA в RAID10 на последних местах с очень маленькими скоростями.


ХМ, а вот добавление второго потока приводит к совсем другим результатам. Во-первых, оно вызывает гораздо меньшие падения скорости. Во-вторых, RAID0 все же оказывается самым быстрым массивом у всех контроллеров, как то и обещает нам теория (правда, RAID5 по-прежнему умудряется обгонять RAID10). Что же касается ASR-44300 и AAR-1430SA в RAID10, то их скорости хоть и подросли, но весьма незначительно, и по-прежнему являются очень и очень маленькими.


О, на трех потоках на запись массивы RAID5 все же сдали позиции и стали медленнее, чем все массивы RAID0. И было бы нам почти счастье и единение практики с теорией, да вот беда – RAID10 по-прежнему проигрывают массивам RAID5. Любопытно, что в отличие от многопоточного чтения, AAR-2820SA не демонстрирует каких-либо великолепных скоростей, да и ASR-3405 уже не уходит на последние места, а находится где-то в середине при RAID0 и в лидерах на остальных типах.


Из изменений, появившихся при дальнейшем увеличении количества потоков до четырех, стоит отметить внезапное снижение скорости AAR-1420SA в RAID0 и заметное лидерство ASR-3405 на всех массивах среди конкурентов.

IOMeter: Webserver, Fileserver и Workstation

В данной группе тестов контроллеры тестируются под нагрузками, характерными для серверов и рабочих станций. Конечно, наиболее интересны нам первые два теста, как наиболее типичные области применения контроллеров. Но нельзя отбрасывать и сверхмощные рабочие станции, работающие под очень большими нагрузками.

Напомню, что в "Webserver" и "Fileserver" эмулируется работа контроллера в системах хранения соответствующих серверов, в то время как в "Workstation" мы имитируем работу контроллера под нагрузкой, типичной для рабочей станции, с ограничением максимальной глубины очереди в 32 запроса. Тестирование в "Workstation" проводится с использованием всего дискового пространства виртуального диска.

На основе полученных данных построим графики и итоговые диаграммы с рейтингами быстродействия контроллеров.
Для "Fileserver" и "Webserver" общий балл будем рассчитывать, как среднее значение скорости обработки контроллером запросов при всех вариантах нагрузки. Для "Workstation" балл рассчитывается по следующей формуле:

Rating (Workstation) = Total I/O (queue=1)/1 + Total I/O (queue=2)/2 + Total I/O (queue=4)/4 + Total I/O (queue=8)/8 + Total I/O (queue=16)/16..

Результаты IOMeter: Fileserver
Результаты IOMeter: Webserver
Результаты IOMeter: Workstation

По поведению в "Fileserver" в RAID0 контроллеры четко разделились на две группы. В первую из них вошли ASR-44300 и AAR-1430SA – они демонстрируют вполне ожидаемый рост производительности с увеличением нагрузки. Остальные ушли во вторую группу, "отличившуюся" тем, что рост производительности у нее идет лишь до глубины очереди 16 команд – как тут не вспомнить результаты тестов в "Database", где мы видели отсутствие роста производительности на случайном чтении. Обратите внимание, что на малых глубинах очереди лучшим оказывается ASR-3405, несколько обгоняющий контроллеры из первой группы.


Схожие результаты с тем же делением на группы наблюдается и в RAID10. Правда, на этот раз превосходство ASR-3405 на малых очередях значительно выше и держится в лидерах он гораздо дольше – до очереди глубиной около 150 запросов.


В RAID5 однозначно лидирует ASR-3405 – у него и производительность на всех очередях выше, и нет никаких изломов.


Итоговый рейтинг выигрывают ASR-44300 и AAR-1430SA в RAID0 за счет роста производительности с ростом нагрузки. На остальных типах массивов лидирует ASR-3405. Обращают на себя внимание очень низкие результаты, продемонстрированные AAR-2820SA и AAR-1420SA – да, в Adaptec явно не сидят, сложив руки, и новые контроллеры у них заметно быстрее старых.


В "Webserver" на RAID0 мы снова видим две группы с теми же отличительными особенностями. Правда, на этот раз AAR-1420SA перешел из второй группы в ту, которая демонстрирует рост производительности на больших очередях. Более того, на самых больших очередях он оказался лучшим, в то время как более дорогой ASR-44300 лидирует лишь на меньших глубинах очереди. В очередной раз не радуют низкие результаты AAR-2820SA.


В RAID10 все те же две группы. В данном случае однозначно лидирует ASR-44300 – сказывается то, что в этом тесте, в отличие от предыдущего, поступают только запросы на чтение.


В RAID5 без изменений – ASR-3405 заметно лучше своего конкурента.


Итоговый рейтинг очень слабо зависит от типа используемого массива: в лидерах с очень близкими значениями ASR-44300, AAR-1430SA и AAR1420SA, следом ASR-3405 и на последних местах, со значительным отставанием, AAR-2820SA.


За счет малой глубины очереди и большего количества запросов на запись лучшим для рабочей станции в RAID0 оказывается ASR-3405. Следом, с привычно близкими результатами, идут ASR-44300 и AAR-1430SA, в то время как AAR1420SA заметно проигрывает им по скорости. Контроллер AAR-2820SA, как всегда, очень слаб.


О, а вот RAID10 вызывает некоторое оживление своими графиками. На этот раз лидерство делят AAR-1430SA и ASR-3405, причем первый лучше на больших глубинах очереди, а второй на малых. А вот ASR-44300 резко сдал позиции и снизил производительность, хотя и не настолько, чтобы пасть до уровня AAR-2820SA.


В RAID5 по-прежнему выигрывает ASR-3405.


Если для рабочей станции важны только производительность и объем – берите любой контроллер, кроме AAR-2820SA (чья производительность во всех массивах очень низкая) – в RAID0 они практически равны. Если же вам нужна не только скорость, но и защита данных, то ваш выбор должен пасть на контроллер AAR-1430SA и ASR-3405 и массив RAID10. Если же скорость неважна, а нужна защита и максимальный объем, то для вас ASR-3405 и RAID10.

FC-Test

Завершает нашу программу тестирования FileCopy Test. На массиве создается два раздела по 32 ГБ, размечаемые на двух этапах тестирования сначала в NTFS, а затем в FAT32, после чего на разделе создается определенный набор файлов, считывается, копируется в пределах раздела и копируется с раздела на раздел. Время всех этих операций фиксируется. Напомним, что наборы "Windows" и "Programs" включают в себя большое количество мелких файлов, а для остальных трех паттернов ("MP3", "ISO" и "Install") характерно меньшее количество файлов более крупного размера.

Поскольку результатов довольно много, то мы будем подробно рассматривать лишь значения, достигнутые на наборах файлов"Install", "ISO" и "Programs" в NTFS, являющихся наиболее характерными и показательными.

Результаты FileCopy Test

В RAID0 лучше всех создание файлов удается ASR-3405 – он с заметным отрывом лидирует на всех типах файлов. Проигравшим же стал AAR-2820SA, хотя его отставание ощутимо лишь на больших файлах в "ISO". В целом же хочется отметить удивительно низкую скорость массивов RAID0 из четырех дисков на всех контроллерах – мы ожидали увидеть скорости раза в два больше. А тут получилось странное – скорости у RAID0 практически такие же, как у RAID5, который всегда был медленнее. Забегая вперед сразу скажем, что подобная картина наблюдается во всех четырех подтестах.

Что касается RAID5, то тут однозначным лидером с огромным отрывом стал ASR-3405.

В RAID10 с созданием файлов по сумме результатов на разных наборах файлов лучше всех справился снова ASR-3405. Отметим, что на больших файлах его все же незначительно обошел ASR-44300, но он показал весьма скромные результаты на файлах маленького размера. Хуже всех же оказался AAR-1430SA – ну что ж, он и стоит заметно дешевле остальных.

Хм, а вот на чтении расстановка несколько изменилась (и снова вспоминаются результаты в "Database" на больших глубинах очереди…). В RAID0 лучше всех опять ASR-3405, но в "Programs" его догоняет, а в "Install" и обгоняет AAR-1430SA. Худшим снова стал AAR-2820SA, но опять его отставание от "середнячков" заметно лишь на больших файлах.

В RAID5 без изменений – более новый ASR-3405 гораздо быстрее своего конкурента.

В RAID10 ситуация очень схожа с RAID0, но более контрастна – на больших файлах явно лидирует ASR-3405, а на малых – AAR-1430SA.

На копировании в пределах раздела неожиданно хорошо показал себя AAR-2820SA (ох и долго же он ждал своего звездного часа): на всех типах массивов он показал очень хорошие результаты, близкие по скорости к лидеру – ASR-4305, а на больших файлах в "ISO" даже сумел обогнать последнего. К самым же медленным в этом тесте стоит отнести ASR-44300 и AAR-1420SA – на всех массивах их скорости весьма невелики при сравнении с результатами конкурентов.

Ну и наконец, копирование с раздела на раздел. Снова, как и в прошлом подтесте, на удивление хорошо с копированием справился AAR-2820SA. Лидером на всех типах массивов в который раз стал ASR-3405, а вот проигравшие несколько изменились. На RAID10 с копированием с раздела на раздел очень плохо справился ASR-44300, а на RAID0 – ASR-1420SA.

При желании вы можете посмотреть диаграммы для всех тестов в FAT32 по следующей ссылке: Диаграммы с результатами FileCopy Test в FAT32.

Подведение итогов

Ну что ж, попробуем подвести итоги. Если говорить о недорогих RAID-контроллерах в целом, то они вполне имеют право не только на существование, но и право на их использование в тех случаях, когда применение более дорогих контроллеров невозможно из-за скромного бюджета или попросту не требуется. Правда, в отношении RAID-контроллеров производства Adaptec сразу же надо сделать важное примечание: эти контроллеры очень плохо подходят для RAID0 в тех случаях, когда от контроллера требуется высокие скорости потоковых операций, а не высокое количество операций в секунду.

Если же говорить о конкретных моделях, то лучшим по итогам прошедшего тестирования стоит признать Adaptec ASR-3405. Данный контроллер из новой серии в большинстве случаев показывает гораздо более высокие результаты, чем его предшественники, плюс он базируется на интерфейсе PCI-E x4, а не PCI-X, и поддерживает SAS-накопители. Опять же, нельзя не отметить хорошую работу данного контроллера с массивами RAID5. Да, и у него есть некоторые проблемы, например отсутствие масштабируемости производительности на больших очередях, низкие скорости в многопоточной загрузке и проблемы в массивах RAID0 со случайным чтением, но в целом он вполне оправдывает свою цену.

Хотелось бы отметить и AAR-1430SA – этот очень недорогой контроллер с интерфейсом PCI-E x4 вполне может подойти тем, чей бюджет очень скромен, но при этом им очень нужно увеличить производительность по количеству операций чтения в секунду при помощи RAID0 или повысить общую защищенность системы, применив RAID10. Данный контроллер практически во всем оказался лучше AAR-1420SA – своего предшественника с интерфейсом PCI-X.

Что же касается AAR-2820SA и ASR-44300, то в большинстве случаев они оказались хуже ASR-3405, продемонстрировав хорошие результаты лишь в одном или нескольких тестах. Так, первый из них показал достойные результаты лишь на многопоточном чтении и при копировании файлов, а второй продемонстрировал хорошее случайное чтение в RAID10.

Ну и в заключение хотелось бы сказать, что в том случае, если высокая производительность дисковой подсистемы действительно имеет для вас значение, то лучше все же не экономить на RAID-контроллере или, по крайней мере, сперва убедиться, что он подойдет для вашего варианта нагрузки.

Другие материалы по данной теме

Тестирование RAID-контроллера 3Ware 9650SE
Обзор RAID-контроллера Areca ARC-1220
Контроллер 3Ware 9500S-8 от 3Ware