Mega roundup van Serial ATA RAID 5-adapters

De SATA RAID-adapters kregen een zeer uitgebreid testprogramma voor hun kiezen waarin de bijna complete benchmarksuite werd losgelaten op een totaal van vijftien verschillende RAID-configuraties (in het geval van een kaart met acht poorten). De temperatuur- en geluidsdrukmetingen werden om logische redenen weggelaten. Verder werden de low-level tests in AnalyzeDisk niet gedraaid vanwege het feit dat we ons in deze review voornamelijk willen concentreren op de performance in realistische workloads. De testparcours werd daarmee veel langer dan in de RAID-vergelijking van vorig jaar, toen slechts een deel van de desktop benchmarks werd uitgevoerd en een uitgebreide set van serverworkloadsimulaties nog niet was ontwikkeld. Bij een effectieve bezetting van het testsysteem van 20 uur per dag duurde het ongeveer een week om alle benodigde tests op de 8-poorts adapters te draaien.

Omdat de performance scaling van de adapters niet is te voorspellen, zat er niets anders op dan tests uit te voeren met een groot aantal RAID-levels. Het testschema is in de onderstaande tabel weergegeven. Vanzelfsprekend werd bij de adapters met vier en zes poorten een verkort testschema gehanteerd.

De tests met acht schijven in RAID 50 werden alleen uitgevoerd mits de configuratie met zes schijven in RAID 50 beter presteerde dan een configuratie met evenzoveel schijven in RAID 5. RAID 50 (een stripe van twee RAID 5-arrays) is in de praktijk veelal trager dan RAID 5 en omdat de effectieve capaciteit lager is, heeft het weinig nut om de configuratie met acht schijven in RAID 50 te testen als de opstelling met zes schijven al heeft bewezen slechter te presteren dan een RAID 5-configuratie. Er werden geen RAID 0 en RAID 10 tests met meer dan vier schijven gedaan. In het eerste geval neemt het risico op gegevensverlies bij configuraties met meer dan vier schijven zulke ernstige vormen aan dat vrijwel niemand een RAID 0-configuratie van dergelijke omvang in de prakijk zal gebruiken. RAID 10 gaat zeer inefficiënt om met opslagcapaciteit. Voor grote RAID-arrays wordt in de praktijk daarom vrijwel altijd RAID 5 gebruikt.

De write-through tests werden beperkt tot een aantal low-level benchmarks en de workload simulaties uit de Server StorageMark 2004-suite. Het merendeel van de workstationgebruikers zal write-back cache gebruiken, ook als er geen battery backup unit gebruikt wordt. Het is daarom niet zinvol om de desktop- en workstationprestaties in de write-through configuraties te testen.

Om te testen hoe de adapters presteren als er een schijf defect raakt in een RAID 5-array, werden er tests uitgevoerd op een degraded array waarvan één harde schijf moedwillig was verwijderd. Er werden geen benchmarks gedraaid van de prestaties tijdens het rebuilden van een array. Dit vanwege het feit dat niet alle adapters dezelfde rebuild rate gebruiken. Een rebuild rate van 30 procent (wat betekent dat het rebuildproces wordt gelimiteerd op een schijfbelasting van 30 procent) is de norm. Sommige adapters bieden echter niet de keuze uit percentages maar laten de gebruiker kiezen uit bijvoorbeeld vijf voorgedefnieerde instellingen waarvan niet duidelijk is wat het percentage schijfbelasting is. Een eerlijke vergelijking is daardoor niet mogelijk.

Performance tuning is uitermate belangrijk om het maximale uit de prestaties van een RAID-adapter te halen. Sommige adapters, zoals de RAIDCore BC4852, hebben erg eenvoudige configuratiemogelijkheden, terwijl andere kaarten veel tuningopties bieden. Ons streven is om alle RAID-adapters met de meest optimale instellingen te sten. Omdat het niet haalbaar is om alle mogelijke configuraties te testen, waren we genoodzaakt om een pragmatische werkwijze te hanteren bij het vinden van de optimale instellingen. Eerst werden de optimale cacheinstellingen onderzocht door de adapter te testen bij een stripe size van 64K of 128K. Vervolgens werd gezocht naar de optimale stripe size door de beste cacheconfiguratie te testen bij hogere of lagere stripegroottes (relatief aan het startpunt van 64K of 128K), net zolang tot er een stripe size werd gevonden die geen verbetering van de prestaties liet zien. De prestatievergelijking vond plaats op basis van de gewogen en geïndexeerde gemiddelden van de Desktop, Gaming, Workstation en Server StorageMark 2004-suites, waarbij er onderscheid werd gemaakt tussen desktop- en serverworkloads. Voor de desktopbenchmarks werd de stripe size gekozen die de beste gemiddelde prestaties in de desktop-, gaming- en workstationindices leverde. Op de komende pagina's laten we dus niet per desktopindex een optimaal resultaat zien. De meeste mensen gebruiken hun systeem zowel voor desktop- als workstationapplicaties en eventueel games. Zij hebben niet de mogelijkheid om per applicatie de stripe size en cachesettings te optimaliseren. Meer informatie over de benchmarks van Tweakers.net is te lezen in dit artikel en in de testbeschrijving in de Benchmark Database.

Het is overigens vermeldingswaardig hoe betrouwbaar en probleemloos de Raptor WD740GD's hun werk tijdens de vele testuren hebben gedaand. Ondanks de zware arbeid die de schijven moesten leveren en de honderden miljoenen I/O's die zij de afgelopen maanden te verwerken kregen, verkeren alle schijven nog steeds in een uitstekende conditie. Afgezien van wat irritatie veroorzaakt door de lockfunctie van de 3ware Escalade 9500S-8, waar de Raptors geen blaam voor troffen, verliep en aan- en afkoppelen van harde schijven en het configureren van arrays volstrekt probleemloos. Dat is wel anders bij grote SCSI-arrays. In serverbehuizing met een SCSI-backplane en vaste SCSI ID's wil het wel eens problematisch zijn om de gewenste bussnelheid te realiseren. Het aanslingeren van een array met een stuk of vier 68-pins LVD-schijven per bus, losse SCSI-kabels en handmatig in te stellen ID's kan een hel zijn. Serial ATA heeft die problemen niet dankzij de point-to-point topologie en seriële dataoverdracht.