Mega roundup van Serial ATA RAID 5-adapters

We beginnen de rondgang langs de benchmarkresultaten met besprekingen van de low-level prestatie-eigenschappen van de adapters. Voorbeeld van dit soort low-level tests zijn metingen van de gemiddelde toegangstijd, de sequentiële media transfer rate, de cache transfer rate en de random I/O performance. Deze tests kunnen geen beeld verschaffen van de algemene prestaties van de RAID-adapters in real world applicaties, maar kunnen wel helpen bij het verklaren van prestatieverschillen in onze workloadsimulaties, die verderop aan bod zullen komen.

Voor het meten van de gemiddelde toegangstijd maken we gebruik van de Disk Inspection Test van Winbench 99 v2.0. In verband met de minimale verschillen tussen de adapters worden de resultaten in tabelvorm gepresenteerd. De 3ware-adapters en de RAIDCore BC4852 behoren consequent tot het groepje adapters met de laagste gemiddelde toegangstijd, terwijl de LSI MegaRAID SATA 150-4/6 zich zonder twijfel de traagste mag noemen. De verouderde architectuur van de MegaRAID SATA 150-4/6 zorgt voor een meetbare hogere latency. In de RAID 5-tests scoort de 3ware Escalade 9500S-8 vier keer op rij een groen kleurtje, ten teken dat hij in die tests de snelste tijd op de klokte zet. De Areca ARC-1120 behoort met zijn moderne RAID-implementatie tot de middenmoot. Het is niet vreemd dat een intelligente RAID-adapter een wat hogere latency heeft dan een hostbased RAID-adapter zoals de RAIDCore BC4852, waarbij de SATA-controller direct met het systeem kan praten. Bij de Areca ARC-1120 gaat het verkeer via de I/O processor en een PCI-bridge naar de lokale SATA-controller op de pcb van de RAID-adapter. 3ware heeft de communicatie tussen RAID ASIC en ATA-controllers op de Escalade 9500S-8 goed voor elkaar. De aanwezigheid van een Marvell PATA naar SATA-bridge zorgt niet voor een hogere latency.

Pronken met hoge sequentiële transfer rates is een populaire activiteit onder eigenaars van grote RAID-arrays. Op het forum worden er zelfs hele topics aan gewijd. In deze roundup van SATA RAID-adapters zijn benchmarks van de sequentiële transfer rates vooral nuttig om de schaalbaarheid van de RAID-adapters te onderzoeken. Idealiter zou de STR lineair met het aantal schijven moeten stijgen. In de praktijk is dit door allerlei mogelijke bottlenecks in de systeembus, de CPU of de I/O processor echter lang niet altijd het geval.

Het meten van de sequentiële transfer rates wordt wederom gedaan met de Winbench 99 v2.0 Disk Inspection Test. Winbench meet de STR over het gehele bereik van de schijf en is daarom één van de meest betrouwbare tools voor het testen van de sequentiële transfer rates. De resultaten worden weergegeven in een grafiek en tevens retourneert Winbench de transfer rate aan het begin en aan het eind van het schijfvolume. De meeste harde schijven bereiken de hoogste transfer rate aan het begin van de partioneerbare ruimte, dat wil zeggen op de buitenste sporen van de schijf. Naarmate de positie op de schijf zich richting de binnenste sporen beweegt, neemt de transfer rate af. Soms gaat dit gelijkmatig, vaak ook trapsgewijs. De afname van de transfer rates over het bereik van de schijf deed zich ook voor bij RAID-arrays. De komende grafieken tonen de transfer rates aan het begin en het eind van het RAID-volume in RAID 0, RAID 1/10 en RAID 5-configuraties. Per RAID-type wordt een gelijke schaal van de y-as gebruikt zodat de resultaten van de begin- en eind-transfer rate makkelijk zijn te vergelijken.

In RAID 0 met twee of vier schijven worden de hoogste transfer rates door de RAIDCore BC4852 op het scorebord gezet. De RAID 0 transfer rate aan het begin van de schijf wordt door geen enkele andere adapter geëvenaard. Aan het einde van de schijf zijn de verschillen minimaal: de RAIDCore BC4852, 3ware Escalade 8506-8 en Promise FastTrak S150 SX4 presteren vrijwel gelijk. Wel is het opvallend dat de FastTrak S150 SX4 niet de optimale transfer rate in de single disk configuratie weet te bereiken. In de RAID 0-configuratie met vier schijven blijven de LSI MegaRAID SATA 150-5/6 en de HighPoint RocketRAID 1820A ver verwijderd van de maximaal haalbare transfer rate.

In de RAID 1- en RAID 10-tests behoort de RAIDCore BC4852 opnieuw tot de adapters met de hoogste sequentiële transfer rates. De verschillen tussen de adapters zijn echter beperkt. In de RAID 1-tests scoort de Promise FastTrak S150 SX4 teleurstellend en in de RAID 1- en RAID 10-metingen van de eind-transfer rate wordt de Areca ARC-1120 op de vingers getikt wegens een ietwat achterlopende doorvoersnelheid.





Pas echt interessant wordt het in de RAID 5-tests. De adapters met zes en acht poorten krijgen nu de kans om zeer hoge transfer rates te halen. In theorie moet (8 - 1) * 70MB/s mogelijk zijn, maar helaas blijkt voor lang niet alle adapters de optimale transfer rate van 490MB/s haalbaar. De RAIDCore BC4852 zit dicht in de buurt en ook de HighPoint RocketRAID 1820A is niet ver verwijderd van optimale schaling. Goede prestaties worden ook neergezet door de Areca ARC-1120 en - in mindere mate - de 3ware Escalade 9500S-8. Ronduit matig zijn de transfer rates van de 3ware Escalade 8506-8 en de LSI MegaRAID SATA 150-5/6. De Promise FastTrak S150 SX4 ontloopt de kritieken omdat hij met z'n vier poortjes niet aan serieus hoge transfer rates toe komt.