IDE RAID против SCSI

Введение

Конкуренция между IDE и SCSI началась, пожалуй, в момент появления стандарта IDE на свет. С тех пор утекло немало воды, а спор этот ни на йоту не приблизился к разрешению. Диски с IDE-интерфейсом сменили уже пять спецификаций ATA, но и SCSI-диски эволюционировали в той же степени…
В этой статье мы попытаемся разобраться, насколько велика разница между быстродействием SCSI и IDE-дисков, но, чтобы борьба была более или менее равной, IDE-диски будут тестироваться в составе RAID-массивов.
Сравнивать диски мы будем в двух подгруппах. В первую подгруппу определены те диски и RAID-массивы, которые предполагается использовать в качестве дисковой подсистемы рабочей станции, а во вторую группу мы занесли винчестеры и RAID-массивы, претендующие на использование в сервере.

Участники тестов

Итак, давайте посмотрим на наших дуэлянтов.
Справа от барьера мы видим четыре SCSI-диска: Seagate Barracuda 36ES, Seagate Cheetah 36ES, Fujitsu MAN3735 и Seagate Cheetah X15 36LP. Весьма любопытная компания, не правда ли? Впрочем, каждый из этих дисков оказался в ней не случайно.
Винчестер Seagate Barracuda 36ES – единственный современный (все остальные фирмы-производители уже не выпускают SCSI-дисков с такой скоростью вращения) SCSI-винчестер со скоростью вращения шпинделя 7200об/мин. и кто, как не он максимально близок к IDE-дискам и по характеристикам и по цене. К тому же этот диск позиционируется именно для высокопроизводительных рабочих станций.

Следующий винчестер, Seagate Cheetah 36ES, согласно рекомендациям Seagate, можно использовать и для рабочих станций и для серверов начального уровня.

Диск от Fujitsu (MAN3735)участвует в этом сравнении по двум причинам. Во-первых, по результатам наших тестов это самый быстрый SCSI-диск со скоростью вращения шпинделя 10000 об/мин. Во-вторых, диск Fuijtsu имеет ёмкость 73ГБ, что сравнимо с ёмкостью RAID0-массива из двух IDE-дисков Maxtor 6L040J2. Это даёт нам моральное право сравнить скорость одиночного SCSI-диска и IDE RAID-массива при помощи FC-Test.

Последний в списке, но отнюдь не последний по скорости (и цене :) ) диск – Seagate Cheetah X15 36LP. Этот диск язык не поворачивается назвать никаким другим словом, кроме «Hi-End». Вот и в этом сравнении он будет отстаивать свою элитарность…

Слева от барьера находятся четыре IDE-диска (Maxtor 6L020J1) и два IDE RAID-контроллера (Promise FastTRAK TX2000 и Promise FastTRAK100 TX4). Так как у меня на руках были результаты тестирования этих IDE RAID контроллеров на этих дисках, то грех ими было не воспользоваться.
Основной вопрос, на который мы будем искать ответа в этой статье - какую дисковую систему предпочесть для настольного компьютера и сервера начального уровня.
Понятно, что SCSI-диски быстрее и надежнее, чем одиночные IDE-диски, но они и дороже. Если мы поставили себе выбрать тип дисковой системы, то для сравнения должны использовать системы с одинаковой стоимостью или ёмкостью. Изменяя тип RAID-массива и количество дисков в нём, мы сможем создавать дисковую подсистему, аналогичную системе на SCSI-диске по ёмкости и надёжности. Расклад по ценам мы приведём в конце статьи.

Дополнительно, для сравнения с диском Fujitsu MAN3735 в FC-Test были использованы результаты связки Promise FastTRAK100 TX2 – 2 x Maxtor 6L040J2. Вообще то эти результаты были получены немного для другой статьи, но, как мы увидим, пришлись здесь как нельзя кстати.

Методику тестирования на этот раз я приводить не буду, так как она не изменяется уже довольно продолжительное время.

Winbench99

Итак, наш первый тест – Winbench99.



Очевидно, что RAID-массивы из IDE-дисков в этом тесте выглядят лучше, чем SCSI-диски. Только Cheetah X15 36LP поддержал свою репутацию Hi-End-диска, показав наивысшие результаты среди всех дисковых конфигураций.



Но под NTFS диск Cheetah X15 36LP уступил RAID-массиву из четырёх IDE-дисков. Ну, что же, гуртом и батьку бить сподручнее. :)
Как видим, в Winbench99 систему на IDE RAID выглядят более привлекательно, чем одиночные SCSI-диски.

IOMeter: Database

Рассмотрим скорость различных дисковых подсистем при работе с SQL-подобными запросами (размер 8КБ, адрес блока 100% случайный).
Для начала сравним скорость RAID-массивов уровней 0 и 1 на контроллере Promise TX2000 и дисков Seagate Barracuda 36ES, Seagate Cheetah 36ES и Fujitsu MAN3735.




Что же, SCSI-диски в таких задачах чувствуют себя как рыбы в воде. Даже Barracuda 36ES с её невысокой (для SCSI-дисков) скоростью вращения шпинделя выглядит в этом тесте на удивление хорошо. Практически во всех режимах Barracuda 36ES оказалась быстрее RAID1-массива из двух IDE-дисков с лучшим на текущий момент временем access time.
Победителем в этой подгруппе стал диск Fujitsu, к которому безуспешно пытались подтянуться и Cheetah 36 ES и RAID0-массив из двух Maxtor-ов.
Посмотрим, как обстоят дела во второй подгруппе:




Очевидно, что массивы из четырёх IDE-дисков вполне способны составить конкуренцию даже диску Cheetah X15 36LP! Но необходимо помнить, что массив RAID0 из четырёх дисков нельзя рассматривать, как серверное решение, так как среднее время наработки на отказ подобной дисковой подсистемы будет в восемь раз хуже, чем у одиночного SCSI-диска.
Таким образом, обращать внимание следует только на массив RAID01, тем более что скорость этого RAID-массива весьма высока. Особенно он хорош в режиме RandomRead, где запросы на чтение отрабатываются всеми четырьмя дисками в массиве.

IOMeter: Sequential Read&Write

Посмотрим, как винчестеры и RAID-массивы справятся с последовательным чтением и записью.



В первой подгруппе вне конкуренции оказался RAID0-массив из двух дисков. Одиночные SCSI-диски со скоростью вращения шпинделя 10000об/мин. более чем на 10МБ/сек. быстрее, чем RAID1-массив из IDE-дисков или Barracuda 36ES.


Во второй подгруппе расклад примерно тот же. Даже сверхвысокая скорость вращения шпинделя у Cheetah X15 36LP не позволяет ему приблизится к скорости RAID0-массива из четырёх IDE-дисков.
Вряд ли при записи что-нибудь измениться, но для того чтобы в этом убедиться, давайте рассмотрим результаты тестов:



Весьма любопытно, что RAID1-массив из двух дисков способен конкурировать с самым медленным одиночным SCSI-диском (Barracuda 36ES) только при определённых размерах запроса.
Массив RAID0 из двух IDE-дисков оказался быстрее SCSI-дисков со скоростью вращения шпинделя 10000об/мин. при размере запроса больше 4КБ.


Во второй подгруппе SCSI-диски лидируют по скорости записи при размере блока меньшем, чем 32КБ, а при дальнейшем увеличении размера блока вперёд выходит RAID0-массив из четырёх IDE-винчестеров.

По результатам тестов на скорость последовательное чтение/запись мы выяснили, что RAID0-массивы из IDE-дисков справляются с подобного рода нагрузкой лучше, чем одиночные SCSI-диски.

IOMeter: Fileserver

Настало время вступить на территорию, традиционно благосклонную к SCSI-дискам. Паттерн Fileserver призван эмулировать типичную для файл-серверов нагрузку на дисковую подсистему.



Как видим, результаты теста кардинально отличаются от того, что мы видели в предыдущем разделе. Диски SCSI со скоростью вращения шпинделя 10000 об/мин. уверенно лидируют при любом значении нагрузки, а диск Barracuda 36ES конкурирует с IDE RAID-массивами при небольших нагрузках.


Массивам из четырёх IDE-дисков оказалось вполне по силам опередить Fujitsu MAN3735 и на равных бороться с диском Cheetah X15 36LP – несомненный прогресс для IDE RAID. Но, как я говорил чуть раньше, результат RAID0 на четырёх дисках имеет ценность только в этом обзоре, так как ни один здравомыслящий человек не будет доверять функции файл-сервера компьютеру с не отказоустойчивой дисковой подсистемой.

IOMeter: Webserver

Посмотрим, изменит ли отсутствие в паттерне запросов на запись расклад сил:



Да, мы можем наблюдать кое-какие изменения. Например, RAID1-массив явно прибавил в скорости (как мы помним, драйвера контроллера Promise чередуют запросы на чтение на оба винчестера зеркальной пары) и ему кое-где удалось опередить Cheetah 36ES. Отрадно и то, что RAID1-массив значительно опережает диск Barracuda 36ES с таким же access time (10.5ms).


Очевидно, что RAID-массивы на IDE-дисках на равных конкурируют с Cheetah X15 36LP, оставляя далеко позади диск Fujitsu MAN3735 при больших нагрузках.

IOMeter: Workstation

Настал черёд сравнить скорость наших подопечных в паттерне, эмулирующем нагрузку на дисковую подсистему при работе с обычными Windows-приложениями.



Как видим, SCSI-диски со скоростью вращения шпинделя 10000 об/мин. показали намного большую скорость, чем IDE RAID-массивы. Даже Barracuda 36ES при больших нагрузках обгоняет RAID-массивы на двух IDE-дисках.


Но четырех дисковые IDE-массивы и в этом паттерне выглядят неплохо. Массив RAID0 при маленькой нагрузке сумел опередить Cheetah X15 36LP, а массив RAID01 – диск Fujitsu MAN3735.

FC-Test

Итак, самый «реальный» тест из нашего набора – FC-Test. При помощи этого теста мы измеряем скорость создания и чтения определённых наборов файлов и скорость копирования этих наборов файлов внутри 1-го логического диска и с 1-го на 2-й логический диск. Как я говорил в начале обзора, в этом тесте принимают участие только два соперника – диск Fujitsu MAN3735 и RAID0-массив из двух дисков Maxtor 6L040J2.
Рассмотрим скорость наших соперников на каждом наборе файлов:






Очевидно, что почти во всех режимах скорость RAID0-массива на IDE-дисках выше, чем у одиночного SCSI-диска. Исключением стала скорость чтения больших файлов, где SCSI-диску удалось обыграть RAID0-массив.

К вопросу о стоимости

Возвращаясь к вопросу о стоимости той или иной дисковой подсистемы предлагаю вам ознакомиться с текущими московскими (немного округлёнными) ценами на интересующие нас диски и контроллеры.


* - надеюсь, Вы простите мне, что для SCSI-дисков я здесь предложил контроллер 19160N, а не 29160N, на котором проводились тесты.

Чтобы нам было проще сравнивать цены на различные комплекты между собой, я отсортировал их на подгруппы по ёмкости и, внутри каждой подгруппы, дополнительно отсортировал комплекты по цене. Для SCSI-дисков в указанную цену включена стоимость контроллера. Если Вы - счастливый обладатель SCSI-контроллера, интегрированного в материнскую плату, то это означает, что Вы оплатили свой контроллер чуть раньше. :)


Из этой таблицы отлично видно, что и по ценам IDE RAID выглядит очень привлекательно.

Выводы

Результаты этого сравнения получились весьма поучительными.
Во-первых, мы узнали, что RAID-массивы из IDE-дисков могут на равных конкурировать с одиночными SCSI-дисками в ряде приложений.
Во-вторых, мы видели, что есть задачи, с которыми наши соперники справляются лучше всего: SCSI-диски прекрасно справляются с профильными для них «серверными» нагрузками, а IDE-диски в RAID0-массивах отлично проявляют себя при работе с линейным чтением/записью.
В третьих, мы узнали коэффициент пересчёта между IDE и SCSI-дисками: - на одного Cheetah X15 36LP нужно как минимум четыре Maxtor 6L020J1.

Очевидно, что и те и другие диски имеют свои преимущества и недостатки. Диски с интерфейсом SCSI надёжны, быстры, но дороги. К тому же для работы им требуется не дешёвый контроллер. Диски IDE имеют подчас громадную ёмкость, и стоимость хранения 1МБ данных на этих дисках намного меньше, чем на SCSI-дисках. Но, к сожалению, диски IDE намного менее надёжны, и поэтому для создания отказоустойчивой дисковой подсистемы их приходиться объединять в RAID-массивы с зеркалированием (а для этого требуется, как минимум, второй диск и RAID-контроллер).

Надеюсь, что проведённое сравнение поможет Вам в выборе оптимальной дисковой подсистемы под Ваши задачи по трём универсальным критериям: скорости / надёжности / цене.