Het is inmiddels twee jaar geleden dat de toen nog onbekende fabrikant Areca zijn spectaculaire intrede maakte in de markt voor Serial ATA RAID-adapters. Areca was met de lancering van zijn ARC-11xx- en ARC-12xx-series één van de eerste fabrikanten die de destijds gloednieuwe Intel IOP331- en IOP332-processors toepaste. Deze I/O processors beschikken over respectievelijk een PCI-X en PCI Express externe interface en werden door Areca ingekocht met een kloksnelheid van 500MHz. Dankzij uitstekende cachingoptimalisaties en de goede prestaties van de I/O processors namen de RAID-adapters van Areca in de benchmarks direct een grote voorsprong op de producten van onder andere 3ware, Adaptec en LSI Logic. Vaak waren deze kaarten gebaseerd op sterk verouderde IOP302- en IOP303-processors met een kloksnelheid van 66 of 100MHz, of werd er gewerkt met een eigenwijze implementatie op basis van een zelf ontwikkelde (en matig presterende) I/O processor, zoals in het geval van 3ware.
Areca had met zijn externe SCSI RAID-controllers reeds ervaring opgedaan met de voorlopers van de IOP331 en IOP332 en kon zijn RAID-stack daardoor snel porten naar de nieuwe generatie processors. Die voorsprong en de keuze om reeds in een vroeg stadium een product op basis van de IOP332-processor te ontwikkelen, stelde Areca in staat om met grote afstand als eerste fabrikant een PCI Express SATA RAID-adapter op de markt te brengen. Naast goede prestaties boden de eerste generatie adapters van Areca een uitgebreide featureset en een hoge mate van stabiliteit. Areca is nog steeds het enige bedrijf dat een geïntegreerde webserver met ethernet poort op zijn RAID-adapters aanbiedt. Aan elementaire features zoals online capacity expansion en online RAID level migration ontbrak het evenmin.
De geschiedenis leek zich te herhalen toen Areca in maart op de CeBIT zijn nieuwe 24-poorts ARC-1280 PCI Express SATA RAID-adapter presenteerde. De kaart is gebaseerd op een nieuwe generatie I/O processor, die een kloksnelheid heeft van maar liefst 800MHz en volgens Areca in staat is om read en write cache transfer rates van respectievelijk 1624MB/s en 1295MB/s te halen. Cijfers die aanzienlijk beter zijn dan van de 24-poorts ARC-1170 met de oudere IOP331.
Hoewel de marktintroductie van de Areca ARC-1280 nog enige tijd op zich laat wachten, kreeg Tweakers.net onlangs reeds een pre-productie exemplaar in handen. In dit artikel geven we je een vooruitblik op de mogelijkheden van deze RAID-adapter en vergelijken we zijn prestaties met een aantal populaire alternatieven.
Areca ARC-1280
De Areca ARC-1280 is een full-size PCI-kaart die leverbaar zal worden in varianten met 24 Serial ATA-aansluitingen of zes multilane-connectors. Door ons werd de versie met de losse poorten getest. De poorten beslaan de 'rug' van de kaart over de gehele lengte en zijn daardoor allen goed bereikbaar. De aansturing vindt plaats via drie stuks Marvell 88SX6081 PCI-X Serial ATA-controllers met ieder acht poorten. Deze SATA-controllers hebben ondersteuning voor de Serial ATA 2.5-specificaties en zijn dezelfde die op de reeds bestaande adapters van Areca worden gebruikt.
De Marvell-controllers staan via een interne PCI-X-bus in verbinding met een zeer snelle I/O processor, die beschikt over geïntegreerde RAID 6-ondersteuning. Hiermee kan de I/O processor direct dubbele pariteit berekenen zonder de hulp van het Areca-chipje dat wordt gebruikt op de huidige Areca-kaarten. Omdat de I/O processor nog niet officieel door de fabrikant is aangekondigd mogen we helaas nog weinig zeggen over de specificaties. Areca heeft op de CeBIT reeds vrijgegeven dat de processor zijn werking doet op een kloksnelheid van 800MHz. Het is echter niet alleen de kloksnelheid die deze IOP zeer hoge prestaties geeft, ook een andere trend heeft zijn intrede gedaan in de wereld van I/O processors. Een slimme tweaker zal er geen moeite mee hebben om te raden van welke trend hier sprake is . Helaas is de lancering van de nieuwe IOP vertraagd waardoor ook de marktintroductie van de ARC-1280 moet wachten.
De ARC-1280 communiceert naar de buitenwereld via een PCI Express x8-interface, die een full duplex bandbreedte van 2GB/s biedt. Bij intelligente RAID-adapters is doorgaans niet de PCI-bandbreedte beperkend voor de doorvoersnelheid maar de processor, vandaar ook het belang van snelle en goed schalende IOP's. Dankzij het full-size formaat van de pcb kon Areca probleemloos een DIMM-slot op de printplaat onderbrengen. Hiermee kan de kaart voorzien worden van maximaal 2GB DDR2-533-geheugen. Ons preproductie-exemplaar was voorzien van enig handmatig soldeerwerk waardoor het niet mogelijk was om ander geheugen te gebruiken dan de meegeleverde 512MB module. De ARC-1280 zal standaard geleverd worden met 512MB geheugen. De andere adapters zijn tegenwoordig uitgerust met 256MB RAM. Bij de 12- en 16-poorts kaarten is dat al enige tijd het geval en sinds eind juni zijn ook de 4- en 8-poorts modellen opgewaardeerd van 128MB naar 256MB.
De voorstanders van een stil systeem zullen waarderen dat de I/O processor nu standaard is voorzien van passieve koeing. De temperatuur van de processor en de printplaat worden bewaakt door de management software. Zodra de processor te heet wordt, geeft de software een waarschuwing in de vorm van een alarm en een entry in het event log. Bij de oudere Areca's wordt sinds enige tijd een losse passieve heatsink meegeleverd die gebruikt kan worden ter vervanging van de standaard heatsink/fan. Deze adapters hebben geen temperatuurbewaking. We hebben wel moeten moeten constateren dat de ARC-1280 in een dual dual-core systeem met weinig airflow regelmatig een waarschuwing geeft voor overhitting van de controller. Ondanks deze meldingen is er gelukkig geen sprake geweest van instabiliteit.
Update 11 augustus 2006
Areca heeft inmiddels de specificaties van zijn nieuwe PCI Express SATA RAID-adapters bekendgemaakt. De ARC-1280 maakt gebruik van een 800MHz dualcore Intel IOP342-processor. Naast de 24-poorts versie zullen er modellen met twaalf en zestien poorten verkrijgbaar worden. Standaard worden de kaarten geleverd met 256MB geheugen en dus niet de 512MB waarmee ons preproductie-exemplaar is uitgerust.
Areca +12-poorts PCI Express RAID-adapters
Model
ARC-1230ML
ARC-1260ML
ARC-1280ML
ARC-1280
I/O processor
Intel IOP342 800MHz
Host bus
PCI Express x8
Poorten
12
16
24
24
Connector
3x Mini SAS x4
4x Mini SAS x4
6x Mini SAS x4
24x SATA
Areca ARC-1280
Testopstelling
Het benchen van RAID-adapters is een tijdrovende aangelegenheid, zeker als het goed gedaan moet worden door tests uit te voeren met real world toegangspatronen in een groot aantal verschillende schijfconfiguraties. Alleen dan is het mogelijk om een beeld te vormen van de performance scaling; het vermogen van de RAID-adapter om de prestaties te laten toenemen naarmate het aantal schijven groter wordt. Om het testen van RAID-kaarten te versnellen heeft ons tot voor kort eenzame storage-testsysteem gezelschap gekregen van een kloontje. De beide systemen zijn uitgerust met een Iwill DK8ES-moederbord en hebben 2GB PC2100 DDR SDRAM en een Opteron 248-processor aan boord. De Iwill DK8ES beschikt over twee PCI Express x8-slots, drie 133MHz PCI-X-slots, vier Serial ATA 2.5-poorten en USB 2.0. Dat maakt 'm de ideale basis voor het testen van I/O-gerelateerde hardware.
Dankzij de twee testsystemen kunnen we volop aan de slag met testwerk voor een nieuwe vergelijking van Serial ATA en Serial Attached SCSI RAID-adapters. Onze vorige vergelijking van negen SATA RAID-adapters uit januari 2005 is een groot succes geworden. Uit het originele Nederlandse artikel en de Engelse vertaling zijn tezamen meer dan 680.000 pagina's opgevraagd en nog altijd worden de artikelen regelmatig gelinkt op forums. RAID is dan ook een onderwerp dat door weinig sites wordt belicht, terwijl steeds meer gebruikers voor persoonlijke doeleinden of professionele toepassingen SATA RAID-configuraties aanschaffen. Inmiddels zijn naast de Areca ARC-1280 ook de vijf volgende kaarten geheel of gedeeltelijk getest:
AMCC 3ware 9550SX-12
Areca ARC-1160 (256MB, 512MB en 1GB cache)
HighPoint RocketRAID 2320
LSI Logic MegaRAID SATA 300-8X
Promise SuperTrak EX16350
Voor het testen van de adapters hebben we de beschikking over een collectie van veertien Raptor WD740ADFD-schijven. De nieuwe generatie Raptor WD740ADFD is vanwege zijn lage capaciteit en hoge prestaties ideaal voor het testen van RAID-adapters. Eerder dit jaar hebben we pogingen gedaan om benchies te doen met een setje Western Digital Caviar RAID Edition 2-disks van 400GB, maar de hoge capaciteit van deze schijven frustreerde het testwerk ernstig. Het is niet fijn om tweeëneenhalf uur te moeten wachten op het initialiseren van een RAID 5-array. De 74GB Raptor's klaren hetzelfde karwei dankzij hun hogere sequentiële transfer rate en aanzienlijk lagere capaciteit in minder dan zeventien minuten. De STR van de Raptor ADFD-serie is de hoogste van alle SATA-schijven, des te meer een reden om voor Raptors te kiezen. Ze zijn het meest geschikt om bottlenecks in RAID-controllers bloot te leggen. Bij RAID-performance draait alles immers om caching en performance scaling.
De bovengenoemde RAID-adapters werden getest met een subset van onze StorageMark 2006-testmethodiek, waarover je in dit artikel de nodige details kunt lezen. Voor deze gelegenheid werden de gamebenchmarks overgeslagen omdat aangenomen mag worden dat kopers van high-end RAID-configuraties niet primair zijn geïnteresseerd in gameprestaties.
Het verwerken van de testresultaten tot een review wordt verder vereenvoudigd door een nieuwe tool waarmee dynamisch grafieken uit de resultaten gegenereerd kunnen worden. Deze grafieken vind je verderop in dit artikel bij de bespreking van de benchmarks.
Vergelijkingsmateriaal (1)
Alvorens we beginnen met de bespreking van de testresultaten van de Areca ARC-1280 zullen eerst de andere RAID-adapters in deze vergelijking kort besproken worden.
AMCC 3ware 9550SX-12
De 3ware 9550SX-12 is een 12-poorts intelligente SATA RAID-controller met 256MB DDR2-400-geheugen en een PCI-X-interface. In tegenstelling tot andere fabrikanten van intelligente RAID-controllers maakt AMCC geen gebruik van Intel-processors, maar heeft het bedrijf een architectuur ontwikkeld op basis van een PowerPC 405CR-processor en de eigen AMCC G133-hulpchip. De SATA-controllers zijn wel afkomstig van een derde partij. AMCC maakt gebruik van de welbekende Marvell 88SX6081. Het grote voordeel van de 9550SX-architectuur is volgens AMCC het feit dat de G133-chip over een 32-kanaals DMA-controller beschikt waarmee zestien harde schijven tegelijkertijd aan het werk gehouden kunnen worden. Volgens AMCC verhoudt zijn 'StorSwitch'-architectuur - zoals de marketingafdeling hem noemt - zich als een switch tot een hub vergeleken met Intel IOP-gebaseerde implementaties. De Intel-processors hebben slechts twee DMA-kanalen die gedeeld moeten worden voor communicatie met het systeemgeheugen en de SATA-controllers. Dat Intel IOP-implementaties toch goed presteren is te danken aan de hoge kloksnelheid van de 'hub'.
Helaas hebben we in het verleden meerdere malen moeten constateren dat de prestaties van de AMCC en 3ware RAID-controllers achter blijven bij die van de concurrentie. Ook de testresultaten van de 3ware 9550SX-12 schetsen geen rooskleurig beeld. Gelukkig is de featureset van de AMCC-controllers wel sterk verbeterd. De 9550SX-serie heeft ondersteuning gekregen voor online capacity expansion en online RAID-level migration. Ook een battery backup unit behoort tot de mogelijkheden.
Naast 12-poorts versies met normale SATA-connectors en multilane-connectors levert AMCC versies met zestien, acht en vier poorten. De versies met acht en minder poorten beschikken over een low profile formaat. In mei werd een PCI Express-variant van de 9550SX-serie aangekondigd, genaamd 9550SE. De 9550SE-serie is grotendeels gelijk aan de 9550SX-serie. Er werd een PCI Express naar PCI-X-bridge toegevoegd die tot gevolg had dat de 8-poorts versie niet in low profile formaat vormgegeven kon worden. Alle varianten beschikken over 256MB geheugen, maar een versie met vier poorten is niet leverbaar. Meer details over de architectuur van AMCC kun je lezen in dit verslag van CeBIT 2006.
AMCC 3ware 9550-modelreeks
Model
Poorten
Cache
Interface
Formaat
Connector
Prijs
3ware 9550SX-4LP
4
128MB
133MHz PCI-X
Low profile
Discrete
Onbekend
3ware 9550SX-8LP
8
128MB
133MHz PCI-X
Low profile
Discrete
Onbekend
3ware 9550SX-12
12
256MB
133MHz PCI-X
Half L / Full H
Discrete
Onbekend
3ware 9550SX-12ML
12
256MB
133MHz PCI-X
Half L / Full H
Multi-lane
Onbekend
3ware 9550SX-16ML
16
256MB
133MHz PCI-X
Half L / Full H
Multi-lane
Onbekend
3ware 9550SE-8ML
8
256MB
PCIe x4
Half L / Full H
Multi-lane
*
3ware 9550SE-12ML
12
256MB
PCIe x4
Half L / Full H
Multi-lane
*
3ware 9550SE-16ML
16
256MB
PCIe x4
Half L / Full H
Multi-lane
*
* Prijs onbekend in Pricewatch op moment van publicatie
Areca ARC-1160
De architectuur van de Areca ARC-1160 is in grote lijnen gelijk aan die van de ARC-1280. De oudere serie kaarten van Areca maakt gebruik van IOP331-processors voor de versies met een PCI-X-interface en IOP332's voor de versies met een PCI Express externe interface. In beide gevallen is de kloksnelheid 500MHz. De ARC-1160 beschikt over twee 8-poorts Marvell SATA-controllers en is zodoende in staat om zestien harde schijven aan te sturen. Aanvankelijk werd de kaart geleverd met 128MB DDR-geheugen, maar eind 2005 vond een upgrade naar 256MB plaats. Het geheugen kan met behulp van een SO-DIMM-slot uitgebreid worden naar maximaal 1GB. De Areca ARC-1160 is door ons getest met 128MB, 512MB en 1GB cache.
De Areca RAID-adapters hebben een zeer uitgebreide featureset. De kaarten beschikken over alle essentiële RAID-features en net als bij de ARC-1280 is er een ethernet management interface en ondersteuning voor RAID 6 aanwezig. De ethernet interface en het SO-DIMM-slot (full DIMM bij ARC-1280) is standaard voor de kaarten met twaalf, zestien en 24 poorten. Areca levert tevens varianten met vier en acht poorten die over een vaste hoeveelheid geheugen beschikken. Eind vorige maand kreeg het geheugen van de 4- en 8-poorts modellen een upgrade van 128MB naar 256MB. Noemenswaardige prestatieverschillen tussen de verschillende poortaantallen is er niet. Alle kaarten maken gebruik van een 500MHz processor. De gehele serie met uitzondering van het 24-poorts model is verkrijgbaar met zowel een PCI-X- als PCI Express-interface. Momenteel is de 24-poorts versie alleen leverbaar als PCI-X-model. Met de komst van de nieuwe ARC-1280 zal Areca ook voor PCI Express een 24-poorts oplossing beschikbaar hebben.
Areca ARC-modelreeks
Model
Poorten
Cache
Interface
Formaat
Connector
Prijs
Areca ARC-1110
4
256MB
133MHz PCI-X
Low profile
Discrete
Onbekend
Areca ARC-1120
8
256MB
133MHz PCI-X
Low profile
Discrete
Onbekend
Areca ARC-1130
12
256MB
133MHz PCI-X
Half L / Full H
Discrete
Onbekend
Areca ARC-1131
12
256MB
133MHz PCI-X
Half L / Full H
Multilane
*
Areca ARC-1160
16
256MB
133MHz PCI-X
Half L / Full H
Discrete
Onbekend
Areca ARC-1161
16
256MB
133MHz PCI-X
Half L / Full H
Multilane
*
Areca ARC-1170
24
256MB
133MHz PCI-X
Half L / Full H
Discrete
Onbekend
Areca ARC-1171
24
256MB
133MHz PCI-X
Half L / Full H
Multilane
*
Areca ARC-1210
4
256MB
PCIe x8
Low profile
Discrete
*
Areca ARC-1220
8
256MB
PCIe x8
Low profile
Discrete
*
Areca ARC-1230
12
256MB
PCIe x8
Half L / Full H
Discrete
Onbekend
Areca ARC-1231
12
256MB
PCIe x8
Half L / Full H
Multilane
*
Areca ARC-1260
16
256MB
PCIe x8
Half L / Full H
Discrete
Onbekend
Areca ARC-1261
16
256MB
PCIe x8
Half L / Full H
Multilane
*
Areca ARC-1280
24
512MB
PCIe x8
Full L / Full H
Discrete
*
Areca ARC-1281
24
512MB
PCIe x8
Full L / Full H
Multilane
*
* Prijs onbekend in Pricewatch op moment van publicatie
HighPoint RocketRAID 2320
De HighPoint RocketRAID 2320 is een 8-poorts hostbased PCI Express SATA RAID-adapter. De kaart beschikt niet over een eigen processor en heeft geen cache. De RAID-bewerkingen moeten dus door de processor uitgevoerd worden en dat zorgt automatisch voor een hogere processorbelasting, maar (vaak) ook een goede performance scaling. HighPoint maakt gebruik van de bekende Marvell 88SX6081-SATA-controller, die met behulp van een PCI Express naar PCI-X-bridge met PCIe-moederborden kan praten. De kaart beschikt over ondersteuning voor online capacity expansion en online RAID-level migration maar heeft nog geen support voor RAID 6. HighPoint levert tevens versies met PCI-X-interfaces en multilane-connectors. De RocketRAID 2320 heeft veruit de laagste prijs per poort van alle kaarten in deze vergelijking.
HighPoint RocketRAID 2x20-modelreeks
Model
Poorten
Cache
Interface
Formaat
Connector
Prijs
HighPoint RocketRAID 2220
8
133MHz PCI-X
Low profile
Discrete
Onbekend
HighPoint RocketRAID 2224
8
133MHz PCI-X
Low profile
4x Discrete, 1x ML
*
HighPoint RocketRAID 2240
16
133MHz PCI-X
Half L / Full H
Multilane
*
HighPoint RocketRAID 2310
4
PCIe x4
Low profile
Discrete
Onbekend
HighPoint RocketRAID 2320
8
PCIe x4
Low profile
Discrete
Onbekend
* Prijs onbekend in Pricewatch op moment van publicatie
Vergelijkingsmateriaal (2)
LSI Logic MegaRAID SATA 300-8X
De MegaRAID SATA 300-8X is een 8-poorts PCI-X SATA RAID-adapter met 128MB cache. De hardwarematige architectuur is grotendeels vergelijkbaar met die van de 8-poorts Areca ARC-1120. Beide kaarten maken gebruik van een Intel IOP331-processor en een Marvell 88SX6081 SATA-controller. Waar Areca echter een model met een kloksnelheid van 500MHz gebruikt heeft LSI Logic gekozen voor de budgetvariant op 250MHz. Dat dit ten koste gaat van de prestaties zul je op de komende pagina's zien. De MegaRAID SATA 300-8X beschikt verder over een voor deze klasse gebruikelijke featureset met onder andere de mogelijkheid om een battery backup unit te plaatsen. RAID 6-ondersteuning ontbreekt helaas. Wel aardig is de grafische pre-bootconfiguratie (in een textbased BIOS-interface wordt overigens ook voorzien). De MegaRAID SATA 300-8X is sinds enige tijd verkrijgbaar in een low profile variant genaamd MegaRAID SATA 300-8XLP. Wie meer dan acht poorten wil aansturen kan gebruikmaken van port multipliers. De MegaRAID SATA 300-8X is één van de eerste kaarten die hier ondersteuning voor heeft. Helaas is het ons niet gelukt om SATA-port multipliers van Silicon Image werkend te krijgen op de MegaRAID SATA 300-8X.
LSI Logic MegaRAID SATA 300-8X-modelreeks
Model
Poorten
Cache
Interface
Formaat
Connector
Prijs
LSI MegaRAID SATA 300-8X
8
128MB
133MHz PCI-X
Half L / Full H
Discrete
Onbekend
LSI MegaRAID SATA 300-8XLP
8
128MB
133MHz PCI-X
Low profile
Discrete
*
* Prijs onbekend in Pricewatch op moment van publicatie
Promise SuperTrak EX16350
De laatste deelnemer in deze vergelijking is de Promise SuperTrak EX16350. Deze adapter heeft een Intel IOP333 aan boord en beschikt over zestien poorten, 256MB geheugen en een PCI Express-externe interface. De IOP333 is een doorontwikkeling van de IOP331 en heeft als voornaamste verbetering de geïntegreerde ondersteuning van RAID 6-acceleratie. Promise maakt gebruik van processors met een kloksnelheid van 500MHz, gelijk aan die van de huidige Areca-adapters. De SuperTrak EX16350 kan uitgebreid worden met een battery backup unit en beschikt verder over alle features die je mag verwachten van een RAID-oplossing uit deze klasse. Opvallende features zijn de aanwezigheid van multi-lane mini-SAS-connectors en de ondersteuning van adapter teaming met een maximum van twee controllers. Promise levert bijpassende kabels waarmee de mini-SAS-connectie wordt uitgesplitst in vier SATA-connectors voor aansluiting van harde schijven.
De SuperTrak EX16350 is tevens verkrijgbaar als EX16300 met een PCI-X-interface. Verder zijn er PCI-X- en PCIe-kaarten met acht poorten, respectievelijk SuperTrak EX8300 en EX8350 genaamd. De kaarten met acht poorten zijn opvallend gunstig geprijsd voor een intelligente RAID-oplossing. De 16-poorts SuperTrak EX16350 is goedkoper dan de Areca ARC-1160 en de 3ware 9550SX-16ML, maar duurder dan twee SuperTrak EX8350-kaarten.
Promise SuperTrak EX--modelreeks
Model
Poorten
Cache
Interface
Formaat
Connector
Prijs
Promise SuperTrak EX8300
8
128MB
133MHz PCI-X
Low profile
Discrete
Onbekend
Promise SuperTrak EX16300
16
256MB
133MHz PCI-X
Half L / Full H
Mini-SAS
*
Promise SuperTrak EX8350
8
128MB
PCIe x4
Low profile
Discrete
Onbekend
Promise SuperTrak EX16350
16
256MB
PCIe x8
Half L / Full H
Mini-SAS
Onbekend
* Prijs onbekend in Pricewatch op moment van publicatie
Sequentiële transfer rates
We beginnen onze bespreking van de testresultaten met benchmarks van de sequentiële transfer rates. Hoewel er geen directe relatie is tussen de prestaties in STR-benchmarks en meer alledaagse workloads, geven ze een goede indicatie van de performance scaling van de adapters. Ook doen de indrukwekkende getallen het uiteraard erg goed in patstopics en op verjaardagsfeestjes.
De resultaten van de Winbench 99 Disk Inspection Test laten zien dat bij single disk configuraties en RAID 5-arrays van drie schijven bijna alle kaarten in staat zijn om de optimale lees transfer rate te halen. Alleen de 3ware 9550SX-12 blijft iets achter bij de concurrentie. Bij vier schijven zien we de 9550SX-12 en de Areca ARC-1160 reeds afvallen. Bij zes en acht schijven realiseren alleen de Areca ARC-1280 en de HighPoint RocketRAID 2320 een lineaire scaling. Vanaf 10 schijven moet echter ook de ARC-1280 inboeten. De uiteindelijke maximale transfer rate van bijna 775MB/s bij veertien schijven mag desalniettemin indrukwekkend genoemd worden. De andere intelligente RAID-adapters houden het al gezien bij 400MB/s of minder. De Promise SuperTrak EX16350 presteert matig met een STR die niet boven 290MB/s komt.
Je kunt met de muis over de lijnen in de grafiek of de items in de legenda bewegen om te focussen op de resultaten van de betreffende adapter.
De resultaten van de RAID 1, RAID 10, RAID 50 en RAID 6-tests hebben we gegroepeerd in één grafiek vanwege het hoge redundancyniveau van deze RAID-levels. RAID 1 en RAID 10 is getest in configuraties tot vier schijven. RAID 6 werd gebruikt als de adapter hiervoor ondersteuning heeft, anders werd gekozen voor RAID 50 (indien mogelijk). Vanwege de betere redundancy - er mogen twee willekeurige schijven uitvallen - is RAID 6 te prefereren boven RAID 50. De Areca ARC-1280 en HighPoint RocketRAID 2320 presteren wederom uitstekend in de Winbench read STR-benchmark. De ARC-1280 leest in RAID 6 met een maximale transfer rate van 716,8MB/s. Matige prestaties worden wederom neergezet door de Promise SuperTrak EX16350.
Mag de Winbench read STR-test nog relatief eenvoudig genoemd worden vanwege het ontbreken van parityberekeningen, anders is dat in de IOMeter write STR-benchmark. De LSI Logic MegaRAID SATA 300-8X valt direct door de mand: door de bescheiden kloksnelheid van de 250MHz IOP331 schaalt de MegaRAID SATA 300-8X niet verder dan 165,4MB/s. De Areca ARC-1160 en de Promise SuperTrak EX16350 presteren met hun 500MHz processors al een stuk beter en eindigen rond de 250 tot 260MB/s. Hele behoorlijke resultaten worden neergezet door de 3ware 9550SX-12, die sequentiële schrijf transfer rates van meer dan 385MB/s haalt. Vergelijkbare prestaties worden neergezet door de HighPoint RocketRAID 2320. Toch mag de scaling bij acht schijven teleurgesteld genoemd worden voor een hostbased RAID-adapter. Er is echter maar één duidelijke winnaar in deze test en dat is de Areca ARC-1280. Met zijn maximum van 764,6MB/s torent hij hoog boven de andere deelnemers uit en behaalt hij resultaten die het dubbele zijn van de 3ware 9550SX-12, en de Areca ARC-1160 zelfs met een factor drie overstijgen.
De RAID 1/10/6/50-resultaten vertonen een vergelijkbaar beeld als de RAID 5-scores. De Areca ARC-1280 pakt overtuigend de winst door dubbele pariteit tegen een transfer rate van 724,2MB/s weg te schrijven. De HighPoint RocketRAID 2320 en de 3ware 9550SX-12 behoren wederom tot de middenmoot. De adapters van Areca en Promise presteren nagenoeg gelijk, afgezien van de behoorlijke inzinking van de SuperTrak EX16350 in RAID 1.
Cachingprestaties (1)
ATTO Disk Benchmark is een populaire tool voor het benchen van transfer rates en is vanwege zijn simpelheid uitermate geschikt om de cachingprestaties van RAID-controllers te analyseren. ATTO gebruikt een maximale dataset van 32MB, wat het testje een eenvoudige prooi maakt voor de cache-algoritmen van slimme RAID-controllers. Zelfs met één harde schijven moeten die geacht worden de meest fantastische transfer rates te scoren. In de onderstaande grafiek worden de single disk-resultaten vergeleken.
De beide Areca-adapters snappen wat er gedaan moet worden en knallen de leestest er met een maximale transfer rate van meer dan 700MB/s doorheen. In de leestest is de Areca ARC-1280 nauwelijks sneller dan zijn oudere broertje. Dit verandert in de schrijftest waar de ARC-1280 nog steeds ruim 750MB/s haalt, terwijl de ARC-1160 terugzakt naar 423MB/s. Ook de LSI MegaRAID SATA 300-8X weet wel raad met ATTO Disk Benchmark. De Promise-, HighPoint- en 3ware-kaarten liggen te slapen en gaan niet sneller dan je mag verwachten van een single Raptor WD740ADFD zonder caching.
Het feit dat de Promise-, HighPoint- en 3ware-adapters in de bovenstaande tests zijn geconfigureerd met één schijf lijkt hun dwars te zetten. Eenmaal geconfigureerd met vier schijven in RAID 5 worden de drie kaarten wakker geschud en blijkt het ineens wél mogelijk om transfer rates te halen die ver boven het te verwachten maximum van 3x 86MB/s = 258MB/s liggen. Dit doet echter geen afbreuk aan de hegemonie van de beide Areca-controllers.
Twee andere benchmarks die ons ter beschikking staan om de prestaties van de cache te meten, zijn de read en write buffer transfer rate-tests van AnalyzeDisk. Ook deze tests werden uitgevoerd met vier disks in RAID 5. De HighPoint RocketRAID 2320 noteert gigantisch buffer transfer rates. Ook de beide Areca-adapters en de LSI MegaRAID SATA 300-8X maken nuttig gebruik van hun cache. Onderaan eindigen de 3ware 9550SX-12 en de Promise SuperTrak EX16350.
Een gedetailleerde analyse van de read cache is mogelijk met de Read Response Surface van AnalyzeDisk. Deze test bestookt de harde schijf met een voorspelbare stroom van willekeurige referenties met een goede verdeling van lokaliteit. Lokaliteit is het verschijnsel dat opeenvolgende benaderingen van de harde schijf dikwijls dicht in de buurt van elkaar liggen en daardoor goede mogelijkheden bieden voor caching.
In de grafieken bevinden zich op de y-as de responstijd, op de x-as de "distance" en op de z-as de "stride". De stride is de ruimtelijke relatie in sectoren en de distance is de spatiële (tijdsgebonden) relatie in referenties tot de originele benadering. De invloed van de cache is zichtbaar bij benaderingen die dicht in de buurt liggen van het origineel, dus met een korte stride en een kleine distance. In de grafieken is het gebied met een distance van 1 tot 64K van belang. De invloed van prefetching is zichtbaar bij een stride groter dan 0, de invloed van de read cache is zichtbaar bij een negatieve stride. Ter verduidelijking volgt hier de Engelstalige omschrijving van deze test:
Read Response Surface
The effectiveness of the caching algorithm is evaluated by a locality response surface. The region of locality the cache effectively encompasses can readily be identified, and some of the caching algorithm specifics can also be identified.
The cache locality response surface is computed from a probabilistic stream of random references with proper locality distribution. The mean service time is computed as a function of the locality stride and distance.
Reference stream locality can be summarized as the probability of the first occurrence of an access to a block s blocks away from the current one occurring within the next 1/2d to d disk accesses. We refer to s as the stride (spacial relationship) of the access and d as the distance (temporal relationship). The drive response surface graph plots the mean service time as a function of this stride and distance. Since caches are known to rely on locality for their performance, plotting the service time as a function of this locality is a useful evaluation of cache performance. This graph can give much insight into the inner workings of the caching algorithms.
The response surface is presented as two different projections of a three dimensional surface with stride and distance as the base axes and the mean service time as the height. Typically, the cache performance can be seen as a region of fast access time near the origin (short stride and small distance), and the prefetch unit is manifest as a region of fast access for stride>0 and distance>0. The size of the region of fast access represents the caching algorithm's effectiveness, and the shape of the region is dependent on the particular caching and prefetching algorithm used. Often, vendors trade off some regions of cache performance for others in the hope that most workloads have more accesses that fall in these regions. The cache should be designed so that it covers the largest possible region of the locality surface that typical workloads exhibit features in.
Alle hier geteste adapters zijn in staat om te cachen tot een distance van 256 referenties. De verschillen manifesteren zich voornamelijk in het bereik van de stride die gecached kan worden en de responstijd waarmee de gegevens door de cache worden geserveerd. We hebben in de onderstaande grafieken weer de resultaten van de tests met vier schijven in RAID 5 genomen. De 3ware 9550SX-12 levert prima prestaties met lage responstijden tussen strides van -128 tot 128. Wel is er een bult zichtbaar rond het gebied van 0 strides en een distance van meer dan 256 referenties. Dit verschijnsel komt ook bij de andere kaarten in meer of mindere mate voor.
AMCC 3ware 9550SX-12
Een opmerkelijk fenomeen doet zich voor bij de adapters van Areca. Hoewel het dal iets minder breed is dan bij de 3ware 9550SX-12 hebben de Areca's wel een bijna verwaarloosbare responstijd rond het gebied van 0 strides. Het maakt nauwelijks uit hoeveel referenties er in de tussentijd hebben plaatsgevonden, zolang de opgevraagde data op dezelfde sector ligt als die van de huidige benadering kan de Areca-firmware hem uit de cache vissen. Het cache-algoritme hanteert dus een strategie die in het verleden opgevraagde gegevens zolang mogelijk in de cache houdt. In de grafiek is dit fenomeen zichtbaar in de vorm van een gele spleet die door de z-as loopt. Verschillen tussen de responstijd van de Areca ARC-1280 met 512MB cache en de ARC-1160 met 256MB en 1GB cache zijn nauwelijks zichtbaar.
Areca ARC-1160 256MB
Areca ARC-1160 1GB
Areca ARC-1280
De LSI Logic MegaRAID SATA 300-8X produceert een nette grafiek met een relatief beperkte piek rond het gebied met 0 strides en een distance van meer dan 256 referenties. De caching verschilt qua bereik van de strides weinig met de andere goed presterende controllers. Minder goed zijn de resultaten van de HighPoint RocketRAID 2320. Hij cached minder breed (strides tussen -64 en 64) hij heeft een grotere bult rond 0 strides bij een distance van meer dan 256 referenties.
LSI Logic MegaRAID SATA 300-8X
HighPoint RocketRAID 2320
De responstijden van de Promise SuperTrak EX16350 zijn matig. Over het gehele gebied scoort deze kaart slechter dan zijn opponenten. Alleen in de strook met een stride van 0 en een distance tot 128 referenties levert de SuperTrak EX16350 rappe responstijden met een vergelijkbare felgele kleur als de andere adapters. Daarbuiten is er sprake van een oranje kleur die een responstijd van meer dan 0,5 ms representeert. Ook in de breedte is de SuperTrak EX16350 minder sterk. Strides die buiten de range van -64 tot 64 sectoren liggen worden minder snel beantwoord dan bij de andere adapters. Verder heeft de SuperTrak EX16350 een stevige paarse piek rond het gebied van -2 tot 1 strides en een distance van 512 tot 8K referenties.
Promise SuperTrak EX16350
CPU-belasting en random I/O performance
De processorbelasting van de RAID-adapter kan een belangrijke factor zijn voor systemen die grote hoeveelheden data verplaatsen en tegelijkertijd processorintensieve taken afhandelen. De CPU-belasting van intelligente RAID-adapters is over het algemeen erg laag. Anders is dat bij de hostbased oplossingen die XOR-bewerkingen op de CPU afschuiven. De IOMeter write STR-test vormt een uitstekend worstcase scenario voor de processorbelasting van de RAID-adapters. Die is immers het hoogst als er veel data weggeschreven moet worden en er en masse geXOR'ed moet worden.
Kijken we naar de cijfers van de absolute processorbelasting in RAID 5 dan zijn er twee kaarten die negatief uit de toon vallen, namelijk de HighPoint RocketRAID 2320 en de LSI Logic MegaRAID SATA 300-8X. Die eerste was uiteraard te verwachten vanwege zijn geaardheid als hostbased adapter, maar van een intelligente oplossing als de MegaRAID SATA 300-8X mogen betere waarden verwacht worden. Het mag als vanzelfsprekend heten dat de processorbelasting afhankelijk is van de performance van de CPU. In ons geval werd gebruikgemaakt van een single Opteron 248 met een kloksnelheid van 2,2GHz.
Een vergelijking op absolute processorbelasting is niet helemaal eerlijk omdat adapters die hogere transfer rates produceren en dus beter presteren logischerwijs ook een hogere processorbelasting veroorzaken. Eerlijker is het om te kijken naar de relatieve processorbelasting. In de onderstaande grafiek is weergegeven hoeveel CPU-tijd de kaarten claimen voor elke 100MB die per seconde wordt weggeschreven. De Areca ARC-1280 eindigt nu als beste van de intelligente RAID-oplossingen. De RocketRAID 2320 en de MegaRAID SATA 300-8X maken nog steeds geen beste indruk.
Als laatste van de low-level benchmarks bekijken we de prestaties van de RAID-kaarten in de IOMeter Fileserver-simulatie. Dit synthetische toegangspatroon bestaat uit volledig willekeurige I/O's die met een oplopende queue-diepte van 1, 2, 4, 8, 16, 32 en 64 uitstaande I/O's worden afgevuurd. De test maakt zichtbaar hoe bekwaam de adapters zijn in het parallelliseren van I/O's in workloads met een hoge concurrency.
Hoewel niet alle adapters even goed presteren tonen ze vrijwel allemaal een consequente scaling. Een uitzondering daarop is de Areca ARC-1280, die in configuraties met meer dan zes schijven buiten adem raakt en vanaf twaalf disks zelfs minder gaat presteren. Eenzelfde fenomeen doet zich in minder extreme mate voor bij de ARC-1160, die bij veertien schijven niet beter presteert dan met twaalf. Desalniettemin behoren de random I/O-prestaties van de Areca ARC-1160 tot de beste van het veld. De slechtste resultaten worden neergezet door de RocketRAID 2320.
In RAID 1/10/6/50 zien we wederom dat de ARC-1280 achter blijft bij de oudere ARC-1160. Wellicht is er sprake van een firmware bug die in de productieversies van de ARC-1280 mogelijk zal zijn opgelost. Vanaf zes harde schijven is de 3ware 9550SX-12 duidelijk de snelste van het stel. Hij bereikt dit resultaat echter wel in RAID 50, terwijl de Areca-adapters het betrouwbaardere RAID 6 gebruiken.
Desktopprestaties
Nu we wat weer inzicht hebben gekregen in de low-level performancekarakteristieken van de adapters wordt het tijd om te gaan kijken naar de prestaties in real-world toegangspatronen. We beginnen met de resultaten van de Desktop StorageMark 2006 Index, die is opgebouwd uit zeventien tests. Hierin wordt zowel de algemene applicatieperformance als de prestaties in specifieke I/O-intensieve taken, zoals kopieeropdrachten, schijfdefragmentatie en het installeren of de-installeren van programma's, beproefd. Zie voor details deze beschrijving in de Benchmark Database.
Areca heeft een reputatie hoog te houden als het gaat om de prestaties van zijn adapters in desktop- en workstationworkloads met veel mogelijkheden voor caching. De Areca ARC-1160 met 1GB cache vertoont indrukwekkende prestaties die 25 tot 30 procent boven het niveau van de standaardversie met 256MB cache liggen. De ARC-1280 512MB is met één tot zes harde schijven nauwelijks sneller dan de ARC-1160 met 512MB cache, maar vanaf acht schijven begint de betere performance scaling van de nieuwe I/O processor zich te gelden. Uiteindelijk biedt de ARC-1280 bij veertien schijven de beste prestaties en streeft hij de ARC-1160 met de dubbele hoeveelheid cache voorbij.
Bij tien schijven zijn de Areca ARC-1280, Areca ARC-1280 256MB, Promise SuperTrak EX16350 en de 3ware 9550SX-12 respectievelijk 127%, 102%, 46% en 26% sneller dan met een enkele schijf, en dat terwijl de Areca's door hun uitstekend werkende cache bij één disk al beduidend beter presteren dan de andere twee genoemde kaarten. De verschillen in prestaties en schaalbaarheid zijn dus enorm.
De grafieken van de RAID 1/10/6/50-prestaties vertonen wat minder vloeiende lijnen vanwege het feit dat de meeste adapters bij vier schijven in RAID 10 beter presteren dan bij zes schijven in RAID 6 of RAID 50. De 3ware 9550SX-12 kan in RAID 1 en RAID 10 redelijk meekomen met de Areca's, maar eindigt in RAID 50 roemloos als laatste. De HighPoint RocketRAID 2320 en de Promise SuperTrak EX16350 opereren in het middenveld met een performance scaling die in beide gevallen zwaar te wensen overlaat. De Areca ARC-1280 presteert in de RAID-levels met minder dan tien schijven gelijk aan of marginaal beter dan de ARC-1160 met 512MB cache. Door zijn betere scaling is de ARC-1280 vanaf tien schijven sneller dan de ARC-1160 met 1GB cache.
Workstationprestaties
De Workstation StorageMark 2006 Index wordt samengesteld uit achttien tests die bestaan uit traces van grafische applicaties zoals Photoshop, Illustrator, InDesign, Flash en 3DS Max. Verder zijn er traces opgenomen van audio- en videobewerking in Audition en Premiere Pro en werder er traces toegevoegd van office-applicaties in multitasking gebruiksscenario's. Meer informatie over de workstationsuite vind je op deze pagina in de Benchmark Database.
De resultaten laten opnieuw niets aan duidelijkheid te wensen over wat betreft de vraag welke fabrikant de snelste RAID-adapters levert. De MegaRAID SATA 300-8X vormt de middenmoot tussen de zeer goed presterende Areca ARC-1160 en ARC-1280, en de erg matig scorende kaarten van AMCC, HighPoint en Promise. Met tien schijven is de AMCC 3ware 9550SX-12 welgeteld 40 procent sneller dan met een enkele schijf, terwijl de SuperTrak EX16350, ARC-1160 256MB en ARC-1280 verbeteringen realiseren van respectievelijk 67%, 120% en 144%. De laatste twee kaarten beginnen ook in deze test bij een veel hoger prestatieniveau, te danken aan hun effectieve cachestrategieën. Het gevolg is dat de Areca ARC-1280 bij tien schijven een factor 2,25 sneller is dan de 3ware 9550SX-12.
De 3ware 9550SX-12 laat zich van zijn goede kant zien in de RAID 1- en RAID 10-tests, waar hij bijna kan tippen aan het prestatieniveau van de Areca ARC-1160 256MB. In RAID 50 valt de 3ware 9550SX-12 echter weer ver terug. Wie een hogere redundancy wil dan RAID 5 maar toch hoge prestaties verwacht, kan op de 3ware 9550SX het beste RAID 10 gebruiken en een enorm verlies van opslagcapaciteit op de koop toenemen. De prestaties van de Promise SuperTrak EX16350 zijn ook niet om over naar huis te schrijven. In RAID 1 is de kaart zelfs trager dan een enkele disk.
De Audio/Video Workstation StorageMark 2006 Index is gebaseerd op een subset van de workstation index. De AV-index bestaat uit audio- en video-editing tests in Audition en Premier Pro, kopieeropdrachten en een multi-tasked DVD transcode. Verder heeft de Graphics Workstation Workload 2006, met traces van de eerder genoemde grafische applicaties, enige vertegenwoordiging in deze index.
Er wordt veel data verplaatst in deze traces en dus kunnen de goed schalende RAID-adapters zich optimaal bewijzen. De Areca ARC-1280 en de ARC-1160 met zijn verschillen cacheconfiguraties nemen weer stevig de leiding, op enige afstand gevolgd door de MegaRAID SATA 300-8X, RocketRAID 2320 en SuperTrak EX16350, die allen vrijwel iedentieke prestaties leveren. De grafiek wordt aan de onderkant afgesloten door de 3ware 9550SX-12.
De RAID 1/10/6/50-resultaten laten wat grotere verschillen zien tussen de kaarten van AMCC, HighPoint, en Promise. De 3ware 9550SX-12 komt weer erg goed mee in RAID 1 en RAID 10. De HighPoint RocketRAID 2320 biedt ondanks zijn lage prijs behoorlijke RAID 50-prestaties, die reeds bij zes schijven op het dubbele niveau zijn van een enkele disk. De scaling naar acht schijven is echter matig. Hetzelfde zien we bij de adapters van 3ware en Promise.
Serverprestaties
Een aanzienlijk deel van de hier besproken RAID-adapters zal een weg vinden in serversystemen. Het verwerken van serverworkloads is dan ook een belangrijke disclipine voor deze producten. Onze Server StorageMark 2006-suite biedt een uiteenlopende mix van fileserver en database-server workloads waarin de controllers zich optimaal kunnen bewijzen. Deze workloads bestaan uit traces van disk-to-disk backupservers, fileservers, database-servers, streaming media servers en mailservers in uiteenlopende scenario's. Een uitgebreide beschrijving van de servertests vind je in de Benchmark Database en in dit artikel.
Serverworkloads lenen zich uitstekend voor prestatieverbetering door middel van striping en het inzetten van meerdere spindels. Dit komt tot uiting in de RAID 5-resultaten van de Server StorageMark 2006 Index, in de vorm van uitstekende performance scaling van de LSI MegaRAID SATA 300-8X, de Areca ARC-1160 en de Areca ARC-1280. De ARC-1160 met 1GB cache is met veertien schijven maar liefst een factor 3,8 sneller dan met een enkele disk. Ook de MegaRAID doet het lang niet verkeerd met een verbetering van een factor 2,4 tussen één schijf en acht disks in RAID 5. De HighPoint RocketRAID 2320 en de Promise SuperTrak EX16350 presteren in de middenmoot, op enige afstand van de slecht presterende 3ware 9550SX-12. De performance van de Areca ARC-1280 valt enigzins tegen; hij is niet of nauwelijks sneller dan de ARC-1160 met 512MB cache.
In de grafiek van de RAID 1/10/6/50-resultaten zien we voor het eerst vrij aanzienlijke verschillen tussen de prestaties van de Areca-adapters in RAID 5 en RAID 6. De ARC-1160 met 1GB is bij veertien schijven ongeveer 15 procent trager in RAID 6 dan in RAID 5. Overigens nog altijd een verschil waar je niet wakker van hoeft te liggen, zeker niet als er een extra disk stuk mag gaan. De ARC-1280 noteert iets minder verval. De performance scaling van de Areca-adapters is desondanks nog altijd uitstekend. Dit kan niet gezegd worden van de Promise SuperTrak EX16350 en de 3ware 9550SX-12. Die laatste komt enkel in RAID 1 en RAID 10 goed mee.
De karakteristieken van de traces in de serversuite lopen sterk uiteen. Daarom hebben we tevens onderscheid gemaakt in database- en fileserverprestaties. Onder de eerste groep scharen we ook de traces van de Exchange 2003-mailserver, aangezien Exchange feitelijk gebruikmaakt van een database storage engine. De andere traces die deel uitmaken van de Database Server StorageMark 2006 Index zijn gebaseerd op een simulatie van de Tweakers.net-omgeving in de Windows-versie van MySQL.
De Areca-controllers rollen nogmaals hun spierballen en leggen een indrukwekkende performance scaling aan de dag. De ARC-1160 met 1GB cache is bij veertien schijven een factor 3,9 sneller dan met een enkele disk. Ten opzichte van een Raptor WD740ADFD op een kale controller zonder cache is het verschil zelfs een factor 6,4. Dat zijn verbeteringen waar DBA's blij van worden. Het mooiste is nog wel dat de puf er nog lang niet uit is. De trend in de grafiek suggeert dat de Areca ARC-1280, die overigens net iets achter blijft bij de ARC-1160 met 512MB cache, in configuraties van vijftien en meer schijven nog verder zal blijven schalen.
De MegaRAID SATA 300-8X kan in de configuraties tot vier schijven goed meekomen met de Areca's. Als een oud Trabantje zien we de 3ware 9550SX-12 onderaan de grafiek gestaag vaart maken om met twaalf schijven uiteindelijk het prestatieniveau van een enkele disk met een factor 1,8 te verbeteren.
De HighPoint RocketRAID 2320 rijdt zich positief in de kijkers met RAID 50-scores die het niveau van de Areca's bij zes schijven in RAID 6 benadert. Uiteraard heeft RAID 6 in dat geval nog altijd de voorkeur vanwege de betere redundancy. De 3ware 9550SX-12 komt zelfs in RAID 1 en RAID 10 niet verder dan de middenmoot. In een poging de lijn van de RocketRAID 2320 te overlappen maakt hij zich bijna ongezien.
De scaling in de Fileserver StorageMark 2006 Index, bestaande uit traces van disk-to-disk backupservers, fileservers en streaming media servers, is wat minder indrukwekkend dan in de database-index. De Promise SuperTrak EX16350 weet door te stoten tot de middenmoot, waar hij MegaRAID SATA 300-8X gezelschap houdt. De Areca ARC-1280 biedt tot en met tien schijven vrijwel gelijke prestaties als de ARC-1160 512MB, maar neemt bij twaalf schijven afstand om uiteindelijk bij veertien schijven het prestatieniveau van de ARC-1160 met 1GB cache te evenaren.
De 3ware 9550SX-12 is uit op rehabilitatie en toont nog eenmaal zijn goede kant door prima fileserverprestaties te noteren in de RAID 1- en RAID 10-configuraties. Zodra hij RAID 50 voor zijn kiezen krijgt, vervalt de 9550SX echter weer snel in zijn oude patroon van ondermaats presteren. De Areca ARC-1280 neemt deze nietsdoende schermutselingen voor kennisgeving aan en klimt na enige zwalkingen rond het door de ARC-1160 512MB bewandelde pad naar een overtuigende overwinning, waarmee hij het prestatieniveau van de ARC-1160 1GB met vier procent overschrijdt.
Rebuild, OCE en degraded performance
De benchmarks op de voorgaande pagina's hebben duidelijk gemaakt welke adapters het beste presteren onder ideale omstandigheden met een optimaal array. Met name voor servertoepassingen is het interessant om te weten hoeveel prestatieverlies er optreedt als een array gedegradeerd wordt door een kapotte schijf, als er een rebuild moet plaatsvinden of als er een OCE-proces in de achtergrond draait. We hebben de prestaties van een degraded array getest in RAID 5-configuraties met vier schijven. Op het moment van publicatie hebben de 3ware 9550SX-12 en de LSI MegaRAID SATA 300-8X deze test nog niet doorlopen.
De prestaties tijdens rebuilden is bij de adapters van Areca en HighPoint vrijwel gelijk aan de performance van een degraded array. Alleen bij de Promise SuperTrak EX16350 is sprake van een aanmerkelijk verschil, dat met zes procent overigens nog steeds niet groot genoemd mag worden. De tests werden uitgevoerd met een lage rebuild prioriteit van ongeveer 20 procent.
Niet alle adapters beschikken over dezelfde instelmogelijkheden waardoor een volledig eerlijke vergelijking van de rebuildprestaties niet mogelijk is. Naast de prestaties in onze serversuite hebben we daarom tevens gemeten hoeveel tijd de adapters nodig hadden voor het uitvoeren van de servertests, welk percentage van het rebuildproces was voltooid na het beëindigen van de servertests en hoe lang het gehele rebuildproces duurde.
De percentages in de onderstaande grafiek geven aan hoever het rebuildproces was gevorderd na het voltooien van de servertests. De rode balk en het eerste cijfer achter de balk geeft de tijd in minuten aan die de kaart nodig had voor de servertests. De blauwe balk en het laatste cijfer is de resterende tijd die nodig was voor het voltooien van de rebuild op een idle systeem. We zien meteen waarom de Promise SuperTrak EX16350 meer prestaties verliest ten opzichte van een degraded array dan de andere adapters. De SuperTrak EX16350 presteert weliswaar wat minder maar is na het afsluiten van de servertests wel op 58 procent van het rebuildproces, terwijl de andere adapters dan nog niet verder zijn dan 12 procent. De totale rebuildtijd van de SuperTrak EX16350 is daardoor toch langer dan die van de HighPoint RocketRAID 2320.
Rebuild tijden - Servertests + Idle (minuten)
Areca ARC-1280
12,0%
84,6 + 18,4
Areca ARC-1160
11,6%
88,5 + 21,9
Promise SuperTrak EX16350
58,0%
110,5 11,4
HighPoint RocketRAID 2320
3,3%
107,1 + 24,2
Vervolgens hebben we gekeken naar de prestaties van de kaarten tijdens het uitvoeren van online capacity expansion op een RAID 5-array van drie schijven. Dit array werd tijdens het OCE-proces vergroot naar vier disks. Op een vergelijkbare wijze als bij de rebuildtest hebben we een grafiek samengesteld van de tijd die de kaarten nodig hadden voor het voltooien van de servertests en het uitvoeren van het gehele OCE-proces. Meer vergelijkingsmateriaal zal later toegevoegd worden.
De RocketRAID 2320 neemt rustig de tijd voor het uitvoeren van het OCE-proces. Niet alleen duurt de servertest langer en is het proces na het voltooien hiervan slechts op 0,7 procent, ook heeft de kaart op een idle systeem veel meer tijd nodig dan de twee Areca's. De ARC-1280 heeft ruim 137 minuten nodig tegen 243 minuten voor de RocketRAID 2320. Houdt er rekening mee dat deze tests hebben plaatsgevonden op Raptor WD740ADFD-drives met een relatief lage capaciteit van 74GB. Op grotere schijven zal het OCE-proces nog aanzienlijk langer duren.
OCE tijden - Servertests + Idle (minuten)
Areca ARC-1280
7,9%
85,2 + 52,3
Areca ARC-1160
7,6%
89,9 + 57,2
HighPoint RocketRAID 2320
0,7%
109,2 + 134,2
Het prestatieverlies ten opzichte van een optimaal array varieert bij alle adapters rond de 15 procent. Grote uitschieters zijn er niet, behalve dan het iets grotere verlies van de SuperTrak EX16350 tijdens rebuilden, waar al eerder melding van gemaakt is. De HighPoint RocketRAID 2320 heeft het laagste verlies. Deze adapter kent onder hoge belasting echter nauwelijks prioriteit toe aan de in de achtergrond draaiende rebuild- of OCE-processen.
Prestatieverlies ten opzichte van optimaal array
Degraded
Rebuild
OCE
Areca ARC-1280
15,3%
15,2%
16,9%
Areca ARC-1160
15,3%
14,9%
17,9%
HighPoint RocketRAID 2320
13,8%
13,8%
15,9%
Promise SuperTrak EX16350
15,1%
19,6%
Het initialiseren van een array in de voorgrond gaat op de Areca ARC-1160 en de HighPoint RocketRAID 2320 ongeveer even snel. De ARC-1280 snoept ruim 45 seconden van de tijd af die de ARC-1160 nodig heeft.
3-disk RAID 5 initialisatie in voorgrond (minuten)
Areca ARC-1280
15,6
Areca ARC-1160
16,3
HighPoint RocketRAID 2320
16,4
Snel booten is niet iets waar de Areca-adapters in uitblinken. Het gehele proces van POST tot het verschijnen van de grijze cursor die het booten van Windows inluidt, duurt op de beide Areca's ruim een minuut. De HighPoint RocketRAID 2320 heeft minder artillerie aan boord en heeft daarom nauwelijks meer dan 16 seconden nodig om deze in stelling te brengen.
Boot initialisatie - POST tot starten besturingssysteem (seconden)
HighPoint RocketRAID 2320
16,1
Areca ARC-1160
64,2
Areca ARC-1280
68,7
Conclusie
Twee jaar na de succesvolle introductie van zijn SATA RAID-adapters heeft Areca nog steeds weinig te vrezen van de concurrentie als het op prestaties aankomt. De ARC-1160 en de ARC-1280 zijn heer en meester in de benchmarks en hebben feitelijk geen zwakke punten. Bij de ARC-1280 kan op dit moment enkel aangemerkt worden dat de random I/O-performance bij grote aantallen disks tegenvalt. Dit verschijnsel, dat zich voordoet in de synthetische IOMeter fileserversimulatie, is in de tests van real world schijfbenaderingen echter nauwelijks zichtbaar. De nieuwe producten van LSI Logic en Promise moeten het vooral hebben van hun lagere prijs per poort. De 4- en 8-poorts kaarten van Areca zijn behoorlijk prijzig in vergelijking met de kaarten van de andere fabrikanten. De modellen met zestien poorten zijn echter nauwelijks duurder of soms zelfs goedkoper dan de concurrentie, terwijl de prestaties aanzienlijk beter zijn en ook de featureset van deze adapters nog altijd ongeëvenaard is. Met name de ethernet management interface is een welkome feature die het beheer op afstand kan vereenvoudigen.
De nieuwe ARC-1280 zet geheel nieuwe standaarden wat betreft performance scaling. De sequentiële transfer rates die deze adapter in grote RAID-arrays weet te halen, zijn bijna dubbel zo hoog als de resultaten van de concurrentie. De uitstekende performance scaling in de workstation- en serverworkloads doet vermoeden dat er ook in grotere configuraties dan de door ons geteste opstelling met veertien schijven nog winst is te halen. Het prijskaartje van de ARC-1280 is nog niet bekend, maar de niet misselijke prijs van 1.400 euro voor de huidige 24-poorts ARC-1170 doet vermoeden dat de ARC-1280 zijn ongekende schaalbaarheid niet zonder een passende vergoeding zal prijsgeven. Voor toepassingen zoals grootschalige disk-to-disk backup en video-opslag, waar zowel capaciteit als prestaties doorslaggevend zijn, is de Areca ARC-1280 de aangewezen oplossing.
Thuisgebruikers vinden in de HighPoint RocketRAID 2320 een oplossing met een uitstekende price/performance en een zeer lage prijs per poort. De LSI Logic MegaRAID SATA 300-8X biedt een goede price/performance voor databasetoepassingen. Minder enthousiast zijn we over de 3ware 9550SX-12 en de Promise SuperTrak EX16350. Gezien hun hoge prijs en tegenvallende prestaties kunnen we deze producten moeilijk aanbevelen. Promise heeft met de betaalbare SuperTrak EX8350 en EX8300 wel een aantrekkelijke 8-poorts oplossing in zijn assortiment. Opmerkelijk genoeg zijn twee van deze 8-poorts kaarten goedkoper dan een enkele 16-poorts SuperTrak EX16350. In de nabije toekomst zullen we kijken in hoeverre adapter teaming van SuperTrak-kaarten een positieve bijdrage kan leveren aan zowel de performance als de prijs per poort.
Op onze todolist staan verder tests van de B-versie van de Areca ARC-1280, waarvan we inmiddels een exemplaar in bezit hebben. De B-versie biedt in tegenstelling tot het hier besproken pre-productiemodel wél ondersteuning voor cache-upgrades. We zijn benieuwd wat cachevergrotingen naar 1GB en 2GB kunnen betekenen voor de reeds indrukwekkende prestaties van de ARC-1280.
Femme, in de review vermeld je:
---
Hiermee kan de I/O processor direct dubbele pariteit berekenen zonder de hulp van het Areca-chipje dat wordt gebruikt op de huidige Areca-kaarten.
---
Je doelt waarschijnlijk op de Areca RAID6 engine chip die volgens mij al meer dan een jaar niet meer op de Areca controllers worden gebruikt omdat de RAID6 engine geintergreerd is op de Intel IOP processoren. Dat leverde niet alleen een kosten besparing op, maar bespaarde ook bandbreedte op de interne PCI bus (intern op de controller).
Overigens weer een prima review, ook de wijze van schrijven dat leest als een spannend boek.
Het was mij niet bekend dat Areca tussentijds is overgestapt op de IOP333. In de specs op de Areca-site wordt vermeld dat de PCI-X-versies (nog steeds) gebruikmaken van de IOP331, dus zonder geïntegreerde RAID 6. De PCI Express-kaarten vanaf de ARC-1220 (acht poorten) hebben een IOP333, de ARC-1210 met vier poorten heeft een IOP332 en ondersteunt geen RAID 6.
Areca blinkt inderdaad niet uit in het up to date hebben van hun website of documentatie.
Sinds ongeveer mei/juni 2005 zie ik op de Areca controllers geen RAID6 engine chip meer.
In de beschrijving op de website staat met niet al te veel woorden het volgende:
Intel IOP331 processor has integrated the RAID 6 engine inside. It offers Areca the advantage of reduced engineering and development costs, by having the New RAID6 function build-in and integrated part saves on component costs and internal PCI bandwidth. Intel emphasis on architectural commonality in IOPs allows Areca developers to capitalize on their existing code base.
De PCI-X-kaarten zullen dan waarschijnlijk ook wel een IOP333 gebruiken. De IOP333 is een hybride chip met ondersteuning voor zowel PCI-X als PCIe als externe interface.
De RocketRAID 2320 doet kennelijk wat caching in z'n drivers. Omdat die cache zich in systeem RAM zal moeten bevinden (de RocketRAID 2320 heeft geen eigen geheugen) is de bandbreedte en de latency veel lager dan van de cache op een PCI-kaart.
Femme, zou je met de 2GB versie die jullie gaan testen, kunnen kijken, hoe bruikbaar het is om --het geheugen van-- de RAID als Scratch disk te gebruiken in Adobe Photoshop? Is de Areca daar erg geschikt voor? Of is het beter om de Scratch disk gewoon op een losse Raptor (windows startup harddisk aangesloten op moederbord) te zetten?
Ik gebruik zelf Photoshop met vaak grote files op een dual Opteron met 3GB RAM en vier Raptors op een Areca controller met veel cache (eerst de ARC-1160 met 1GB en nu de ARC-1280 met 512MB). Ik merk eigenlijk nooit iets van enige scratchdisk-activiteit.
Wat je ook kunt doen is een RAID-set aanmaken van bijvoorbeeld vier schijven en dan een RAID 10 of RAID 5 volume set maken voor Windows, appicaties en data en een RAID 0 volume set voor temp en scratch. Zo kun je met hetzelfde setje schijven zowel RAID 5 als RAID 0 gebruiken.
De ARC-1160 had ik nog liggen van een vorige review. Qua prestaties is er geen verschil tussen de kaarten met zestien en 24 poorten zolang je niet meer dan zestien schijven gaat gebruiken. De processor is hetzelfde en draait op gelijke kloksnelheid. Alleen de aanwezigheid van een derde Marvell SATA-controller zou wellicht voor wat extra overhead kunnen zorgen, maar aangezien die controllers een hele 133MHz PCI-X-bus met een bandbreedte van 1,0GB/s voor zichzelf hebben is het niet te verwachten die ze elkaar snel in de weg zullen zitten. De ARC-1120 (8p) en de ARC-1160 met 128MB cache presteerden nagenoeg gelijk.
We gaan binnenkort een nieuwe database-server aanschaffen die al beschikken over een extern array met vijftien 15K SAS-schijven. Ik was van plan om hier wat benchmarks op te gaan draaien, zodat we ook meteen kunnen zien hoe goed of slecht een setje Raptors presteert ten opzichte van 15.000 toeren SAS RAID.
Wordt Areca nu al ondersteund in linux? De laatste keer dat ik voor servers dit soort controllers moest hebben was dat de reden dat de keuze op een ander merk (3ware) viel.
Ze zitten tevens al behoorlijke tijd in de MM patches. Ubuntu 6.06 Server x64 (de andere edities misschien ook) heeft ook 'out of the box' ondersteuning voor de Areca controllers.
Voor thuisgebruik had ik graag nog wat benchmarks willen zien van de Highpoint Rocketraid 2320 in Raid 0.
Iemand die hier wat toelichting over kan gegeven hoe hij dan ongeveer presteerd.
Voor Raid0 Lijkt mij deze kaart een beetje overkill, er zijn om 2 HD's aan te sluiten goedkopere alteratieven. En bovendien wordt er Raid 10 vergelijkt Dit is (1raid+0)
Ik heb het niet over 2 schijven maar meerdere, deze kaart heeft namelijk in totaal 8 poorten en natuurlijk pci-e.
En dan ben ik ook niet gebonden aan de onboard raid van het moederbord mocht die stuk gaan.
Owkee, de 2310 versie zou het ook kunnen doen met 4 poorten, voor mij want ik heb nou mijn pci bus vol met 2 raptors.
Ik doe wel standaard benchmarks met twee en vier schijven in RAID 0. Op deze pagina kun je alle resultaten van de kaarten met vier disk in RAID 0 bekijken. Klik op een naam van een test om een vergelijking met staafgrafieken te bekijken.
Helaas hebben we in het verleden meerdere malen moeten constateren dat de prestaties van de AMCC en 3ware RAID-controllers achter blijven bij die van de concurrentie. Ook de testresultaten van de 3ware 9550SX-12 schetsen geen rooskleurig beeld.
Maar als we dan naar Raid-levels gaan kijken is die 3ware een middenmode of beter. Los van de Areca die idd veel beter presteerd.
En als we dan naar de cache resultaten gaan kijken is hij toch mee van de langzaamste dit natuurlijk omdat er haast geen cache op zit of trager dan op de andere.
Een ook de IO-Meter lijkt het bij 3ware niet slecht te doen. Dus de conclusie vind ik een beetje raar of snap/mis ik iets/niet?
De belangrijkste testresultaten vind je in deze review op pagina 10 t/m 12. In de desktop-, workstation- en serverbenchmarks presteert de 3ware 9550SX-12 matig tot slecht met uitzondering van de RAID-levels 1 en 10. De low-level benchmarks worden uitgevoerd en besproken om de prestaties in de traces van real world disk I/O beter te kunnen begrijpen, maar ze hebben niet of nauwelijks invloed op de beoordeling van de RAID-adapter.
Het probleem met de 3ware-kaarten is dat ze slecht presteren, geen bijzondere features bieden en ook nog eens prijzig zijn. Alleen voor RAID 10 zijn ze goed geschikt, maar wie koopt een dure intelligente RAID-adapter met veel poorten om RAID 10 te gaan draaien? De HighPoint RocketRAID 2320 levert ook geen topprestaties maar onderscheidt zich tenminste door zijn lage prijs. Hetzelfde geldt voor de 8-poorts versie van de Promise SuperTrak 16350.
Nog een vraagje over die Areca LAN poort. Die moet dus op je switch aangesloten worden om via LAN een verbinding met de kaart te kunnen maken. bestaat er ook iets als Localhost op die kaart. Dus als je die kaart in je server hebt zitten en de LAN poort niet aansluit dat hij dan gewoon via de PCI-bus van je mobo bereikbaar is?
of moet hij echt aangesloten worden?
Als de LAN poort niet aangesloten is kun je alleen met lokale tools (BIOS, ArcHTTP) de configuratie aanpassen/uitlezen. Als je de LAN-poort wel hebt aangesloten kun je dat d.m.v. een webinterface vanaf iedere PC in het netwerk doen (de Arecakaart heeft in zijn firmware een webserver ingebakken). Dit laatste is dus ideaal indien jouw server in een COLO staat en werkt ook als de server zelf is uitgeschakeld.
De Areca RAID-adapters hebben een zeer uitgebreide featureset. De kaarten beschikken over alle essentiële RAID-features en net als bij de ARC-1280 is er een ethernet management interface en ondersteuning voor RAID 6 aanwezig. De ethernet interface en het SO-DIMM-slot (full DIMM bij ARC-1280) is standaard voor de kaarten met twaalf, zestien en 24 poorten.
Hiermee kan de kaart op afstand dus gemanaged worden, zonder dat het systeem waar hij inzit geboot moet zijn.
Het is inmiddels twee jaar geleden dat de toen nog onbekende fabrikant Areca zijn spectaculaire intrede maakte in de markt voor Serial ATA RAID-adapters. Areca was met de lancering van zijn ARC-11xx- en ARC-12xx-series één van de eerste fabrikanten die de destijds gloednieuwe Intel IOP331- en IOP332-
. Helaas is de lancering van de nieuwe IOP vertraagd waardoor ook de marktintroductie van de ARC-1280 moet wachten.
LSI Logic MegaRAID SATA 300-8X
783,60
84,6 + 18,4
:strip_exif()/i/1154602987.jpg?f=thumbmedium)
/i/1154616591.png?f=thumbmedium)
:strip_exif()/i/1154602314.jpg?f=thumbmedium)
/u/42648/crop635863345e4c0.png?f=community)
:strip_exif()/i/1154602313.jpg?f=thumbmedium)
:strip_exif()/i/1154602311.jpg?f=thumbmedium)
:strip_icc():strip_exif()/u/7027/RAID5.jpg?f=community){kind=small}
/u/1/femme.png?f=community){kind=small}
:strip_exif()/u/37788/8_70mach1_1.gif?f=community){kind=small}
:strip_exif()/u/2172/crop57acf4ac04e70.gif?f=community){kind=small}
.
:strip_exif()/u/36533/Smaller_J_forum60x60.gif?f=community){kind=small}
:strip_icc():strip_exif()/u/6764/cergorach.jpg?f=community){kind=small}
/u/62799/crop589e049deeb18_cropped.png?f=community){kind=small}
