Despre data ultimei teste pe hard disk-urile noastre de laborator cu interfață SCSI, nu au existat schimbări revoluționare pe piața SCSI-HDD. În mod firesc, toate companiile au anunțat noi modele de discuri în ultimul an, dar aceste inovații au fost în primul rând legate de suportul noii interfețe Ultra SCSI 320 cu o capacitate maximă de 320 MB / s. Caracteristicile rămase ale discurilor hard nu au suferit modificări semnificative.
O situație similară se observă și pe piața controlorilor RAID. Desigur, suportul pentru noua interfață nu înseamnă, în sine, creșterea performanței - subsistemele de disc cu interfață Ultra SCSI 160, în anumite condiții, permit obținerea unei soluții nu mai puțin productive. În același timp, este evident că noua interfață vă permite să construiți subsisteme de discuri cu o mare marjă de scalabilitate. De exemplu, viteza de citire liniară a discurilor moderne SCSI este de aproximativ 50 MB / s. Teoretic, lățimea de bandă a autobuzului va deveni un obstacol numai dacă mai mult de trei discuri pe un canal sunt combinate într-o matrice RAID. În termeni reali, având în vedere că cererile de citire și scriere nu sunt în mare parte consistente și aleatoare, se poate preconiza că impactul cu autobuzul de lățime de bandă ia o taxă atunci când sunt combinate într-un RAID-matrice de cinci sau mai multe drive-uri pe un singur canal. Prin urmare, urgența utilizării controlerelor și a discurilor RAID cu interfața Ultra SCSI 320 se manifestă atunci când se creează subsisteme de discuri cu numărul de discuri mai mari de cinci pe un canal al controlerului RAID.
Din motivele de mai sus, ne-am decis să combine testele noastre RAID-controlere cu atât Ultra interfața SCSI 320. Ultra SCSI 160, și interfață Am folosit, de asemenea, SCSI-discurile cu două interfețe diferite. Cu toate acestea, având în vedere faptul că testul se aplică un set de toate cele patru discuri, care, de altfel, să fie grupate câte două pe fiecare canal RAID-controler, Ultra SCSI 160 de interfață de lățime de bandă nu este gâtuire în testele și nu ar putea afecta rezultatele testului.
Vorbind despre performanța unui hard disk, înțelegem performanța sa, măsurată prin utilitarele de testare fără a folosi un controler RAID, adică atunci când conectăm discul testat direct la controlerul SCSI. Adevărat, în acest mod de testare există capcane. Faptul este că rezultatele acestei testări nu pot fi extrapolate la un set de discuri multiple, combinate cu un controler RAID într-o matrice de discuri. Și după toate aceste decizii este cel mai real la construirea de subsisteme de server de disc. În acest sens, utilizarea unor discuri mai productive nu înseamnă că, în combinație cu un controler RAID, puteți obține o soluție mai productivă decât utilizarea unui set de discuri mai puțin productive cu același controler.
Testarea controlerelor RAID pentru a le compara fără a fi legate de un set de discuri dure nu are sens. În principiu, nu se poate afirma abstract că un controler RAID este mai productiv decât celălalt, fără a specifica combinația cu care set de discuri este. Prin urmare, subliniem încă o dată că atunci când comparăm subsistemele de disc, este necesar să vorbim despre combinația unui anumit controler RAID cu un set specific de discuri.
Această concluzie, pe care am apărut-o în timpul testării serverelor, a stat la bază acestei teste, sarcina principală a căreia a fost să caute combinația optimă (un fel de "cuplu dulce") al unui controler RAID și un set de hard disk-uri. Am încercat nu numai să comparăm diferite soluții și să alegem cel mai productiv, dar să alegem un set optim de discuri SCSI pentru fiecare controler RAID.
Metodologia de testare
Utilitarul IOmeter este un test sintetic care vă permite să finalizați testul pentru a măsura performanța hard disk-urilor atunci când efectuați sarcini specifice. Utilitatea funcționează cu hard disk-uri care nu sunt împărțite în partiții logice, astfel încât rezultatele testelor nu depind de structura fișierelor, iar impactul sistemului de operare este minim.
IOmeterul utilitar vă permite să creați o varietate de modele de acces la subsistemul disc, iar pentru modelul de acces specific puteți modifica următorii parametri:
- mărimea cererii de transfer de date (dimensiunea solicitării de transfer);
- distribuția procentuală a interogărilor aleatoare / secvențiale (distribuție procentuală în mod aleator / secvențial);
- distribuția procentuală a operațiilor de citire / scriere (Distribuția de scriere pe citire procentuală);
- procentajul de acces pentru această solicitare (procentul de specificație de acces);
- numărul de operațiuni simultane de intrare / ieșire (numărul de intrări / ieșiri excepționale).
Având în vedere că discurile bazate pe SCSI sunt destinate în primul rând pentru a fi utilizate în servere, atunci când încercăm unitățile, am folosit diferite modele de acces tipice serverelor. Au existat trei astfel de modele: FileServer, WebServer și DataBase.
Modelul de acces FileServer creează o încărcare pe subsistemul disc, tipic pentru serverul de fișiere. Este caracteristic faptul că în acest model sunt luate în considerare diferitele cerințe de citire și scriere. Dimensiunea solicitării variază de la 512 octeți la 64 KB, iar cota acestor sau alte solicitări în modelul general de acces este stabilită de factorul de ponderare al participării acestei interogări (procentajul de acces pentru această solicitare). Dacă, de exemplu, o interogare cu o dimensiune de 4 Kbytes este atribuită unui procent de acces pentru această interogare egală cu 60%, aceasta înseamnă că din 100 de interogări, 60 vor avea o dimensiune de 4 Kbytes. În modelul de acces FileServer, 80% din toate operațiile I / O sunt pentru citire și doar 20% pentru scriere. Iar toate operațiile de I / O sunt 100% aleatoare, ceea ce este destul de tipic pentru serverele de fișiere. Caracteristicile modelului de acces FileServer sunt prezentate în Tabelul. 1.
Tabelul 1. Caracteristicile modelului de acces FileServer
Coeficient de interogare a greutății,%
Procentele citesc
Atunci când se utilizează modelele de acces secvențial și aleatoriu de citire / scriere (Random citire, scriere aleatorie, secvențială Citire și scriere secvențială) Cererea dimensiune nu este o valoare fixă și variază de la 512 octeți la 256 octeți, astfel încât dimensiunea fiecăreia dintre următoarea cerere anterioară de două ori. Aceasta este, modelul pentru fiecare viteză de acces al operațiunilor de disc este calculată egală cu cererea dimensiune 512, 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128 octeți și 256 Kbytes. Prin urmare, rezultatele testelor folosind modelele cu acces aleator citire, scriere aleatorie, secvențială Citire secvențială, și prezentate ca un grafic al vitezei operațiunilor de disc de dimensiunea cererii.
Pentru toate modelele de acces emulate, setăm același număr de operații simultane separate de operațiuni de I / O remarcabile egale cu 4. Desigur, dacă folosim o valoare mai mare de # de I / Os excepțional, dar în acest caz am urmărit sarcina nu atât de mult pentru a obține valoarea maximă permisă pentru un anumit subsistem disc, cât mai aproape posibil de emularea operațiilor discului în condiții reale. După cum arată practica, marea majoritate a serverului valoare subsistemelor de disc # Neexecutate I / Os nu depășește 2-5 la încărcare maximă, care poate fi determinată prin rularea utilitatea și de a folosi Performance Counter med. Lungime cozile de disc pentru hard disk. De aceea, am ales un numar de # I / Os excelente egal cu 4 pentru toate modelele de acces.
Parametrul măsurat în toate testele a fost viteza operațiilor pe disc în MB / s.
Așa cum am menționat deja, atunci când am testat subsistemele de disc, am folosit cu fiecare controler RAID un set de patru discuri SCSI identice. Astfel, cu drive-urile duale RAID-controler grupate câte două pentru fiecare canal, și instalat în două coșuri, fiecare dintre care este conectat la unul dintre canalele RAID-controler, și atunci când se aplică un RAID-controler cu un singur canal toate cele patru disc instalate într-un coș, care este conectat la un canal al controlerului.
La testare, am folosit un singur nivel RAID al matricei - Nivelul 5 ca fiind cel mai des întâlnit în subsistemele moderne ale serverului de disc de nivel de intrare. Acest nivel combină performanțele ridicate, în creștere proporțional cu numărul de discuri din matrice și gradul necesar de fiabilitate a stocării datelor datorită redundanței relativ reduse.
Pe toate controlerele RAID, dimensiunea blocului de bandă a fost setată la 64 KB. În plus, toate controlerele RAID au fost testate în două moduri de memorare în cache atunci când au fost scrise pe disc: Write Back, adică o întârziere de scriere și Write Through, adică o înregistrare intermediară. Toate celelalte setări ale controlerului RAID au fost utilizate în mod implicit.
Server dual-procesor Desten NavigatorDX728 (533) cu un procesor Intel Xeon 2,8 GHz, compilate pe baza Intel SE7501BR2 placa de sistem cu un set de chipset Intel E7501 care acceptă 533-MHz magistrala de sistem. La testare, am folosit 2 GB de memorie DDR266. De remarcat că toate testate RAID-controlerele instalat în slotul PCI-X (64 biți / 133 MHz) compatibil cu PCI-bus 64 bit / 66 MHz.
Rezultatele testelor
Înainte de a trece la descrierea rezultatelor testului pentru fiecare controler RAID separat, să luăm în considerare concluziile generale importante pe care le-am obținut în timpul testării.
Așa cum am menționat deja, pe lângă emularea funcționării subsistemelor de disc tipice pentru serverul de fișiere, serverul Web și serverul de baze de date, am testat controlorii pentru diferite dimensiuni de cereri în scrierea și citirea selectivă și secvențială. În același timp, am presupus inițial că, folosind datele privind funcționarea controlerului RAID cu cereri de mărime diferite, va fi posibilă prezice performanța controlerului în orice model de acces utilizând coeficienți de ponderare diferiți ai interogărilor.
Să luăm în considerare un exemplu tipic de emulare a modului de operare al serverului de fișiere. În acest caz, se utilizează opt interogări de diferite dimensiuni cu coeficienți de greutate diferiți (Tabelul 1) cu acces complet aleatoriu. În timpul testării controlerului cu diverse interogări în modul de acces 100% aleatoriu în timp ce scriem și citeam datele, am obținut următoarele rezultate (Tabelul 5).
Tabelul 5. Rezultatele testării controlerului în modurile de citire și scriere pentru acces complet aleatoriu, cu diferite dimensiuni de solicitări
Mod de citire, MB / s
Mod înregistrare, MB / s
Utilizând greutăți pentru fiecare dimensiune de interogare (Tabelul 1), puteți încerca să preziceți ce va avea performanța controlerului în modul de emulare al serverului de fișiere. Pentru aceasta este necesar să se folosească următoarea formulă evidentă:
unde S este performanța controlerului (în MB / s) pentru modelul de acces FileServer;
Citește # 151; viteza de citire la dimensiunea solicitării i;
Si scrie # 151; viteza de scriere la dimensiunea solicitării i;
ai # 151; greutatea de participare a solicitării i.
Coeficienții 0,8 și 0,2 din această formulă reflectă proporția citirilor (80%) și operațiilor de scriere (20%), ceea ce este tipic pentru modul de emulare FileServer.
Pentru exemplul de mai sus, calculul pentru această formulă are un rezultat de 2,68 MB / s.
Cu toate acestea, atunci când testarea același RAID-controler de modul de acces de emulare FileServer, adică, atunci când chiar modelul de acces la subsistemul de disc sunt puse interogări diferite dimensiuni, cu diferiți factori de ponderare în performanța unui anumit procent din scriere și operațiuni de citire, rezultatele testelor sunt destul de diferite. De exemplu, pentru exemplul de mai sus rezultatul este de 1,9 MB / s, adică 40% mai mică decât era de așteptat.
O situație similară se observă și pentru alte modele de acces - WebServer și DataBase. În același timp, este tipic faptul că rezultatul calculat (așteptat) al performanței controlorului se poate dovedi atât mai mare, cât și inferior celui observat. După ce am analizat pentru toți controlorii diferența dintre performanța reală și cea estimată pentru toate modelele de acces, am ajuns la concluzia că nu există un model în acest caz. Rezultatul calculat al performanței pentru diferiți controlori cu același model de acces poate fi mai mare sau mai mic decât rezultatul observat efectiv.
Astfel, utilizarea simultană a diferitelor cereri de dimensiuni emulare a unui anumit mod de acces conduce la faptul că aceste cereri sunt corelate unele cu altele, astfel încât rezultatul obținut pentru RAID-controler de diferit de rezultatul care poate fi calculată pe baza datelor de performanță controler atunci când lucrează cu cereri individuale. În cazul modelului de acces FileServer acest lucru înseamnă că, pentru calcularea corectă a performanței controlerului este necesară în formula luăm în considerare condițiile de corelare a discutat mai sus:
unde coeficienții c xij (Si citiți, citiți Si) determină relația de corelație între interogări de lungimi diferite.
Desigur, utilizați această formulă pentru calcule practice nu are nici un sens, pentru că ei înșiși sunt coeficienților de corelație nu sunt cunoscute. Singurul lucru pe care vrem să stres, rezultând într-o astfel de formulă de lungă - este faptul că cunoașterea singură citire și scriere viteze pentru diferite dimensiuni de interogări (Si citi Sj scrie.) Nu este suficient pentru a fi capabil de a prezice comportamentul controlerului în modelul de acces, când se utilizează simultan mai multe solicitări. Poate că aceasta este cea mai importantă concluzie la care am venit în timpul testelor.
După observațiile generale, care sunt valabile pentru toți controlorii, vom trece la o examinare detaliată a rezultatelor testării fiecărui controler separat.
Controlere RAID
Tabelul 6. Caracteristicile tehnice ale controlorilor RAID
Adaptec SCSI RAID 2120S
Adaptec SCSI RAID 2200S
Discuri SCSI
date azhdy de la RAID-controlere este testat cu patru seturi de SCSI-discuri: Fujitsu MAM3367MC U160 SCSI 36.7Gb, IBM Ultrastar 36Z15 IC35L036UCPR15-X U160 SCSI 36.7Gb, Seagate Cheetah X15 36LP ST336752LC U160 SCSI 36.7Gb, Seagate Cheetah 15K.3 ST318453LW U320 SCSI 18.4Gb. Caracteristicile tehnice ale discurilor hard disc testate sunt prezentate în Tabelul. 7.
Tabelul 7. Specificațiile hard disk-urilor
Fujitsu MAM3367MC U160 SCSI
IBM Ultrastar 36Z15 IC35L036UCPR15-X U160 SCSI
Seagate Cheetah X15 36LP ST336752LC U160 SCSI
Seagate ghepard 15K.3 ST318453LW U320 SCSI
Trimiteți-le prietenilor: