Тестирование RAID контроллера MegaRaid 320-1

в режимах RAID 0, RAID 10 и RAID 5.

 

 

Данное тестирование проводилось мной для изучения:

 

  1. Скоростных характеристик контроллера MegaRaid 320-1.
  2. Скорости работы массивов различного уровня RAID, формируемых на одной платформе (одинаковый контроллер и набор дисков).
  3. Влияние параметров контроллера на скорость его работы.

 

Тестовое оборудование:

 

Сервер:

SuperServer 7043P-8R от компании Super Micro Computer Inc.

Полное описание платформы см. на сайте производителя: (http://www.supermicro.com/products/system/4U/7043/SYS-7043P-8R.cfm?PID=TWR

 

Наша конфигурация этого сервера:

CPU – Intel Xeon 2.66 GHz 2шт.

RAM – 2 Gb DDR SDRAM 266

Mass storage – MegaRaid 320-1 64 Mb SDRAM от компании LSI Logic + 4 шт. Seagate ST336607LC SCSI диски, а также IDE диск под ОС Seagate ST3120026A

 

ОС: Microsoft Windows 2003 Server Enterprise Edition (trial mode)

 

Для тестирования использовалась программа SiSoftware Sandra Standard 2004.SP1 (Win32 x86)

 

Тестовые конфигурации образовывались как различные комбинации уровней RAID (0, 10 и 5) и параметров контроллера групп Read, Write и Cache. Т.о., всего получилось 36 комбинаций, по которым снимались данные, помещенные затем в Exel для анализа.

Номера конфигурации 1…12 соответствуют RAID 0, 13…24 – RAID 10, 25…36 – RAID 5

Результаты тестирования я здесь приводить не буду (это таблица в Exel, которая сюда не помещается), а ограничусь только конечными графиками и выводами.

 

Итак, результаты тестов и выводы.

 

1)      Скорость чтения из кэша. Скорость чтения из кэша почти во всех режимах составляет 160 мб/сек и не зависит от параметров контроллера и уровня RAID массива. Это свидетельствует о том, что контроллер при чтении с дисков всегда использует кэш. Исключение составляет режимы 8 и 20 (Read=Normal, Write=Thru, Cache=Direct I/O). Это самый простой режим функционирования контроллера. При этом достигается максимальная скорость чтения из кэша, которая составляет 220 мб/сек. Таким образом, 220 мб/сек можно принять за теоретический предел быстродействия данного контроллера.

 

2)      Скорость записи в кэш. Скорость записи в кэш зависит от параметров группы Write: Write Back и Write Thru. Обращает на себя внимание падение скорости записи в кэш - от 2-х до 7 раз в различных режимах при переходе от Write Back к Write Thru. При Write Back скорость записи в кэш не зависит от других параметров контроллера и уровня RAID массива и составляет 140 мб/сек. При Write Thru скорость записи в кэш в режиме RAID 5 (20 мб/сек) уступает в 2 раза режиму RAID 10 (40 мб/сек) и в 3 раза режиму RAID 0 (60 мб/сек). Таким образом, лучшие варианты – конфигурации, в которых включен параметр Write Back (т.е. все нечетные).

 

3)      Последовательное чтение с диска. Чтение с диска зависит от параметров группы Read: Normal, Read Ahead и Adaptive Read Ahead. Конфигурация №8 (RAID 0, все функции контроллера отключены) обеспечивает максимальную скорость чтения с диска (220 мб/сек), обеспечиваемую скорее идеологией массива RAID 0, а не возможностями контроллера. Во всех остальных режимах скорость значительно меньше и колеблется от 40 до 115 мб/сек. При этом прослеживается четкая взаимосвязь: наиболее оптимальные и стабильные результаты дает параметр Read Ahead (90 мб/сек), затем Adaptive Read Ahead (колеблется от 60 до 90 мб/сек), и наконец, параметр Normal (40 мб/сек).

 

4)      Случайное чтение с диска. Конфигурация №8 обеспечивает максимальный показатель (110 мб/сек). Во всех остальных режимах скорость меньше и колеблется от 36 до 100 мб/сек. При этом прослеживается четкая взаимосвязь: наиболее стабильные и оптимальные результаты дает параметр Read Ahead (85 мб/сек), затем Adaptive Read Ahead (в среднем 60 мб/сек), и наконец, параметр Normal (40 мб/сек).

Существует зависимость результатов последовательного и случайного чтения. Об этом свидетельствует тройной график, показывающий соотношение скорости последовательного и случайного чтения, а также скорости чтения из кэша. На графике видно, что почти всегда скорость последовательного и случайного чтения практически равны. Это свидетельствует о том, что контроллер либо хорошо оптимизирует случайное чтение, подтягивая его к уровню последовательного, либо недостаточно хорошо выполняя последовательное, выполняя его на уровне случайного. Свои коррективы случайное чтение вносит только в 8-й конфигурации, где сказывается ее природа, а точнее – механика головок винчестеров, которая в данном случае вызывает большие задержки в режиме случайного перемещения по поверхности дисков, а скорость чтения в последовательном режиме близка к теоретической. Также видно, что скорость последовательного чтения с диска значительно меньше скорости чтения из кэша практически во всех конфигурациях (90 мб/сек против 160), за исключением конфигурации №8, где она равна скорости чтения из кэша и суммарной скорости чтения с четырех жестких дисков (в среднем один современный жесткий диск обеспечивает скорость последовательного чтения на уровне 50 мб/сек, тогда 4*50=200 мб/сек). Таким образом, у контроллера остается недоиспользованной значительная часть полосы пропускания при последовательном чтении с дисков и алгоритм последовательного чтения можно было бы улучшить.

 

5)      Последовательная запись на диск. Скорость последовательной записи на диск сильно зависит от параметров группы Write: Write Back и Write Thru. Точно так же, как и в скорости записи в кэш, обращает на себя внимание падение скорости записи на диск - от 2-х до 13 раз в различных режимах при переходе от Write Back к Write Thru. Максимальное значение достигается в конфигурации №8, где скорость последовательной записи на диск максимальна и составляет 155 мб/сек. При включении остальных параметров контроллера  и Write Back в RAID 0 скорость записи составляет 85 мб/сек, а в RAID 10 и RAID 5 – 60…65 мб/сек. Еще ниже эти показатели в случае использования параметра Write Thru, при котором обеспечивается не более 40 мб/сек в RAID 0, не более 25 мб/сек в RAID 10 и не более 12 мб/сек в RAID 5. Таким образом, лучшие варианты  - конфигурации, в которых включен параметр Write Back (т.е. все нечетные).

 

6)      Случайная запись на диск. Все вышесказанное по поводу последовательной записи относится и к случайной записи (отличаются только цифры), о чем свидетельствует тройной график, показывающий их вместе и скорость записи в кэш. Практически полное совпадение скоростей последовательной и случайной записи свидетельствует о том, что контроллер с этой задачей справляется одинаково, причем существует разрыв между скоростью записи в кэш и скоростью последовательной записи на диск. Таким образом, алгоритм записи на диск мог бы быть и лучше. В конфигурации №8, где все функции контроллера отключены, диски показывают скорость последовательной записи на диск порядка 155 мб/сек, тогда как во всех случаях не более 80.

Итоговая диаграмма, представляющая номера конфигураций в порядке убывания набранных баллов, представлена на рисунке ниже:

 

Первое место – конфигурация №8:

 

RAID 0, Normal, Write Thru, Direct Input/Output

 

Второе место – конфигурация №3:

 

RAID 0, Read Ahead, Write Back, Cached Input/Output

 

Третье место – конфигурация №9:

 

RAID 0, Read Ahead, Write Back, Direct Input/Output

 

Первые места среди массивов RAID распределились следующим образом:

 

RAID 0:         Normal,          Write Thru,    Direct Input/Output (конфигурация №8 – 893 балла)

 

RAID 10:       Read Ahead,  Write Back,   Cached Input/Output (конфигурация №15 – 601 балл)

 

RAID 5:         Read Ahead,  Write Back,   Cached Input/Output (конфигурация №27 – 577 баллов)

 

 

Общие выводы.

 

  1. Контроллер не реализует оптимальную работу в режимах последовательного чтения и записи.
  2. Максимальное быстродействие достигается в массиве RAID 0, причем только при отключении всех функций оптимизации контроллера, которые в данном случае только мешают. Единственный недостаток, останавливающий массовое использование этого варианта – отсутствие отказоустойчивости как таковой J.
  3. Среди отказоустойчивых массивов наилучшую производительность обеспечивают комбинация параметров контроллера Read Ahead+Write Back+Cached Input/Output.
  4. На быстродействие массива ОЧЕНЬ сильное влияние оказывают параметры контроллера.
  5. RAID 5 медленнее RAID 10 на 4%, т.е. можно сказать, что их быстродействие практически одинаково.

 

 

GrayMagellan, dmaltk@narod.ru



Hosted by uCoz