Door Femme Taken

UX Designer

Windows software RAID opnieuw bekeken

24-05-2005 • 23:37

52

Multipage-opmaak

Windows software RAID-hack

Harde schijven / RAID aankondigingHet is inmiddels ruim twee jaar geleden dat Tweakers.net de mogelijkheden van software RAID 5 in Windows XP xvi32) en kan in tien minuten geklaard worden. Het stappenplan is als volgt:

1) Kopieer de volgende bestanden uit de Windows subdirectories naar een andere plaats om ze daar vervolgens met een hexeditor te lijf te gaan:

\system32\drivers\dmboot.sys
\system32\dmconfig.dll
\system32\dmadmin.exe

Verzeker je jezelf ervan dat je een backup hebt van de bovenstaande drie bestanden, voor het geval de wet van Murphy toeslaat.

2) Open de bestanden in een hexeditor en vervang 'SERVERNT' of 'servernt' door 'WINNT' / 'winnt' en vice versa ('WINNT' vervangen door 'SERVERNT'). Zorg ervoor dat de lengte van de files niet verandert. Het verschil in lengte tussen de string SERVERNT en WINNT moet opgevuld worden met nulbytes.

3) Kopieer de drie aangepaste bestanden naar hun oorspronkelijke locatie. Dit kun je doen vanuit de recovery console, maar admins mogen het ook direct in de veilige modus van Windows doen. Zorg er in dat geval voor dat de installatie cd van Windows XP zich niet in de CD-ROM speler bevindt. Geef niet toe aan het geklaag van Windows dat een paar gewijzigde systeembestanden vervangen moeten worden door hun originelen.

copy dmboot.sys system32\drivers
copy dmboot.sys system32\dllcache
copy dmconfig.dll system32
copy dmconfig.dll system32\dllcache
copy dmadmin.exe system32
copy dmadmin.exe system32\dllcache

4) Reboot de computer.

Het is een goed idee om een backup te bewaren van de gemodificeerde bestanden zodat het besturingssysteem na herinstallatie weer vlot van RAID 1- en RAID 5-functionaliteit voorzien kan worden. Na het uitvoeren van de patch zul je in Disk Management de mogelijkheid aantreffen om RAID 1- en RAID 5-partities te bouwen. RAID partities kunnen uitsluitend aangemaakt worden op schijven die zijn geconfigureerd als Dynamic Disk. Basic Disks kunnen geconverteerd worden naar Dynamic Disks door in het schijfoverzicht met de rechtermuisknop op de naam van de betreffende schijf te klikken.

Windows XP Disk Manager met RAID 5 support

Software vs. hardware RAID

Voordat de testresultaten worden gepresenteerd, zullen eerst de verschillen en de (theoretische) voor- en nadelen van software en 'hardware' RAID uitgelegd worden. Op de vergelijking van SATA RAID 5-adapters is reeds uitgebreid besproken welke verschillende soorten hardware RAID-implementaties er op de markt verkrijgbaar zijn. Kortweg is er een onderscheid tussen 'hostbased', 'intelligente' en 'hardware assisted' RAID-controllers.

De eerste groep laat de RAID-bewerkingen vrijwel volledig door de CPU uitvoeren. De intelligentie bevindt zich in de driver en de management software. De voordelen van hostbased RAID zijn de lagere kosten van de hardware implementatie en de uitstekende schaalbaarheid. De hardware implementatie hoeft niet over een snelle I/O processor en onboard geheugen te beschikken, en kan daardoor net zo eenvoudig en goedkoop zijn als een controller zonder RAID-functionaliteit. De bandbreedte van de moderne I/O controllers en businterfaces kent geen praktische bottlenecks meer en ook het rekenvermogen van de hedendaagse processors is meer dan voldoende om geen belemmering voor de prestaties van een RAID-formatie te vormen. Hostbased RAID-controllers slagen er vaak moeiteloos in om sequentiële transfer rates te bereiken die op het theoretische maximum liggen. De nadelen van hostbased RAID zijn de hogere processorbelasting - met name bij het wegschrijven van grote hoeveelheden gegevens naar RAID 5-arrays of andere RAID-levels met pariteit - de vaak minder robuuste implementatie ten opzichte van intelligente RAID-adapters, het ontbreken van cachegeheugen en de hogere busbelasting. In tegenstelling tot intelligente RAID-adapters verplaatsen hostbased RAID-adapters ook redundante data (pariteitbits of gegevens van een mirror) over de bus.

RAIDCore BC4852 8-port SATA RAID-adapter
RAIDCore BC4852 hostbased RAID-adapter

Intelligente RAID-adapters beschikken over een eigen I/O processor die de RAID-bewerkingen onafhankelijk van de host kan uitvoeren. De daadwerkelijke intelligentie bestaat nog steeds uit software, maar deze zogeheten 'RAID stack' draait rechtstreeks op de I/O processor. Vaak zijn intelligente adapters voorzien van grote hoeveelheden cache, die de algemene prestaties verbeteren en met name nuttig zijn bij het versnellen van schrijfoperaties voor RAID-levels met pariteit. De I/O processor en de I/O controller zijn veelal gescheiden componenten die bij andere partijen, zoals Intel, Marvell en Silicon Image, worden ingekocht. Tegenwoordig zien we ook steeds vaker zogeheten 'RAID-On-Chip'-oplossingen waarbij de eerder genoemde onderdelen in een enkele chip zijn geïntegreerd. Intelligente RAID-adapters kunnen zeer goed presteren mits de bus interface en de I/O processor vrij van bottlenecks zijn en de fabrikant werk heeft gemaakt van zijn cacheoptimalisaties. Dankzij de onboard processor is de processorbelasting meestal minimaal. Het is echter verkeerd om te veronderstellen dat intelligent RAID altijd beter presteert dan hostbased RAID. De schaalbaarheid is vooral bij oudere oplossingen een ernstig probleem. De prestaties van oudere I/O processors schieten te kort waardoor de maximale doorvoorsnelheid met de huidige generatie harde schijven verre van optimaal is. De nieuwste intelligente RAID-oplossingen hebben nauwelijks last van bottlenecks en presteren mede vanwege hun cache dan beter dan de laatste hostbased RAID-controllers. Intelligente RAID-controllers zijn vaak gericht op het hogere marktsegment en zijn doorgaans dan ook zeer robuust uitgevoerd.

SATA RAID 2005 review: LSI MegaRAID SATA 150-6
LSI Logic MegaRAID SATA 150-6 intelligente RAID-adapter

Een tussenvorm tussen de eerder genoemde implementaties is hardware assisted RAID. Hierbij worden de RAID-bewerkingen gedeeltelijk in hardware uitgevoerd, maar ook gedeeltelijk in de driver. De fabrikant kan er bijvoorbeeld voor kiezen om een XOR-accelerator (voor het versnellen van pariteitsbewerkingen) of cachegeheugen op zijn adapter te plaatsen, maar de overige intelligente in de driver uit te voeren. De verschillen tussen hostbased, intelligente en hardware assisted RAID zijn goed zichtbaar in de omvang van de firmware en de drivers die de fabrikanten bij hun producten leveren. Hostbased RAID-adapters hebben dikke drivers en compacte firmware, terwijl intelligente RAID-adapters dunne drivers en uitgebreide firmware hebben.

ClassificatieDriver filesizeFirmware filesize
RAIDCore BC4852Hostbased RAID483KB128KB
HighPoint RocketRAID 1820AHosbased RAID166KB58KB
Areca ARC-1160Intelligente RAID26,6KB400KB
LSI MegaRAID SATA 150-6Intelligente RAID192KB1024KB
Promise FastTrak S150 SX4Hardware assisted RAID321KB80KB

Software RAID verschilt in principe weinig met hostbased RAID. Het voornaamste nadeel van Windows software RAID is de beperkte functionaliteit: er kan niet geboot worden vanaf RAID 0- en RAID 5-partities, er is geen ondersteuning voor hotspares, online RAID level migration en online capacity expansion, en ook de management tools hebben beperkte mogelijkheden. Daar staat tegenover dat software RAID erg goedkoop is. Er zijn geen extra kosten als er volstaan kan worden met de reeds aanwezige harde schijf-aansluitingen in het systeem. Ook kunnen software RAID-arrays erg eenvoudig naar andere systemen overgeplaatst worden. Het is niet noodzakelijk dat de disk controllers van hetzelfde type of dezelfde fabrikant zijn. Bij de andere RAID-implementaties is dat wel een vereiste.

Testopstelling en testmethodiek

De tests werden uitgevoerd op ons nieuwe storage testsysteem. Deze machine heeft als basis een Iwill DK8ES dual Opteron-serverbord en is voorzien van een 1,6GHz Opteron 242-processor, 2GB PC2100 DDR-geheugen en een Seagate U6 60GB bootdisk. De Iwill DK8ES is gebaseerd op de nVidia nForce Professional 2200-chipset, die gebruikmaakt van dezelfde SATA II-controller als de nForce4 Ultra- en de nForce4 SLI-chipsets. We zijn Iwill Benelux bijzonder dankbaar voor het beschikbaar stellen van het moederbord. Aan het testsysteem werden vier Western Digital Raptor WD740GD-harde schijven met firmware 00FLA1 toegevoegd. Het geheel draaide onder Windows XP SP2 met de nForce 6.53 drivers.

Iwill logoDe prestaties van Windows software RAID werden getest op de geïntegreerde SATA- controller van de nForce Pro-chipset en werden vergeleken met de NVRAID-functionaliteit van de nForce Pro-chipset en met een Areca ARC-1160 16-poorts PCI-X SATA RAID-adapter, zodat zowel hostbased als intelligente RAID-implementaties in de vergelijking zijn opgenomen. Omdat de vier Raptors ons slechts voor beperkte tijd ter beschikking stonden, werd er alleen getest met vier disks in RAID 0 en RAID 5. De RAID 0-prestaties van de Areca ARC-1160 werden getest in de standaardconfiguratie met 128MB cache. De RAID 5-performance werd tevens getest met 1GB cache. Omdat NVRAID in de versie op de Iwill DK8ES alleen over ondersteuning voor RAID 0, 1 en 10 beschikt, kon RAID 5 niet getest worden op de nVidia-controller. De arrays op de Areca ARC-1160 en de nVidia-controller werden geconfigureerd met een stripe size van 128KB, tenzij anders aangegeven. Uit onze tests met RankDisk bleek dat 128KB de beste gemiddelde prestaties leverde op deze controllers.

De Areca ARC-11xx- (PCI-X) en ARC-12xx-series (PCI Express) zijn de snelste Serial ATA RAID-adapters van dit moment. In onze
Iwill DK8ES


* Testmethodiek

Voor dit artikel waren we genoodzaakt om af te wijken van onze reguliere testmethodiek. De reden hiervoor is dat RankDisk, onze voornaamste benchmarktool, alleen gebruikt kan worden om fysieke disks in Windows te testen. Het programma kan niet overweg met logische disks zoals software RAID-partities. Met behulp van RankDisk en WinTrace32, beide onderdeel van Intel Storage Performance Toolkit, kunnen schijfbenaderingen in een trace vastgelegd worden en later op een willekeurige fysieke disk afgespeeld worden. Hiermee is het mogelijk om zeer betrouwbare en representatieve tests te ontwikkelen.

Omdat onze RankDisk-workloadsimulaties niet ingezet konden worden, waren we gedwongen om uit te wijken naar de alternatieven Winbench 99 en PCMark04. Winbench 99 heeft twee tests - Business Disk WinMark en High-End Disk WinMark - die een poging doen om de schijfbenaderingen in officeprogramma's en workstationapplicaties te simuleren. Zoals reeds uit de naam is op te maken, is Winbench99 gebaseerd op het schijfgebruik van applicaties uit een ver verleden, en die applicaties zijn niet meer representatief voor de hedendaagse software. In de High-End Disk WinMark-test worden bijvoorbeeld traces gebruikt van nostalgische programma's zoals Photoshop 4.0. Een tweede probleem met Winbench 99 is de slechte consistentie van de testresultaten. Bovendien zijn er subtests die hogere transfer rates kunnen scoren dan de doorvoersnelheid van de bus, kennelijk omdat de data gedeeltelijk door het besturingssysteem wordt gecached. Door deze subtests uit de berekeningen van het gemiddelde te verwijderen en de tests minimaal drie keer te draaien, is het toch mogelijk om redelijk betrouwbare resultaten te vergaren.

PCMark04 is wat dat betreft een heel stuk beter. De HDD Suite van PCMark04 produceert zeer consistente resultaten en is gebaseerd op traces van redelijk actuele softwareversies. FutureMark maakt voor de disktests in PCMark04 gebruik van het eerder genoemde RankDisk, echter in een variant die alleen logische partities kan testen. Hoewel de traces in de HDD Test Suite zijn gebaseerd op de schijfactiviteit van échte applicaties, zijn de traces veel minder uitgebreid dan die in onze eigen workload simulaties. Het draaien van de PCMark04-suite kost dan ook slechts enkele minuten, tegen bijna vijf uur voor alle traces uit onze desktop-, gaming-, workstation- en serversuites.

Ter aanvulling van de Winbench99- en PCMark04-tests werden er tijdmetingen gedaan van een tweetal filecopy-scenario's. Tevens werden de sequentiële lees transfer rates getest in Winbench 99 en werden de sequentiële schrijf transfer rates gemeten in IOMeter. De laatste test maakte het tevens mogelijk om een vergelijking te doen van de processorbelasting in een worst case scenario.

Winbench 99

We beginnen onze bespreking van de testresultaten met de Winbench 99 Disk Inspection Test, die metingen doet van de sequentiële lees transfer rate over het gehele bereik van de partitie. De RAID 0-configuraties blijken identiek te presteren en ook de RAID 5-configuraties leveren gelijke transfer rates. Alle RAID-configuraties halen moeiteloos de theoretische maximale transfer rate van circa 280MB/s in RAID 0 en 210MB/s in RAID 5. Een voorwaarde is natuurlijk dat het systeem over voldoende busbandbreedte beschikt, wat in dit geval geen probleem is. De nForce Pro SATA-controller hangt direct aan de HyperTransport-link en de Areca ARC-1160 communiceert via een 1GB/s snelle PCI-X-bus. Software RAID is dus erg effectief als je wilt pronken met screenshots van hoge transfer rates, want de resultaten doen niet onder voor een high-end PCI-X RAID-adapter van 1.000 euro. De vraag is of software RAID ook kan presteren in realistische workloads.

Winbench 99 Disk Inspection Test - Sequentiële transfer rate - Begin (MB/s)
nVidia nForce Pro NVRAID4x RAID 0 280,3
Areca ARC-1160 128MB4x RAID 0 278,3
Software RAID4x RAID 0 278,3
Software RAID4x RAID 5 210,0
Areca ARC-1160 128MB4x RAID 5 209,0
nVidia nForce ProSingle 70,1
Winbench 99 Disk Inspection Test - Sequentiële transfer rate - Eind (MB/s)
nVidia nForce Pro NVRAID4x RAID 0 210,0
Areca ARC-1160 128MB4x RAID 0 210,0
Software RAID4x RAID 0 210,0
Areca ARC-1160 128MB4x RAID 5 157,2
Software RAID4x RAID 5 157,2
nVidia nForce ProSingle 52,6

Business Disk WinMark99 en High-End Disk WinMark99 zijn volgens de hedendaagse maatstaven niet meer de meest betrouwbare en veelzeggende benchmarks, maar alles is beter dan simpele sequentiële tests. Business Disk WinMark99 laat opnieuw identieke resultaten zien voor software RAID en NVRAID in RAID 0, maar de Areca ARC-1160 is een heel stuk sneller dan de eerder genoemde oplossingen. Het feit dat RAID-level noch cachegrootte invloed heeft op de resultaten, geeft al aan dat er iets schort aan de testmethode van Business Disk WinMark99. Software RAID 5 presteert belabberd op slechts tweederde van het prestatieniveau van een enkele disk.

Winbench 99 - Business Disk WinMark99 (MB/s)
Areca ARC-1160 128MB4x RAID 0 58,69
Areca ARC-1160 1GB4x RAID 5 58,56
Areca ARC-1160 128MB4x RAID 5 58,30
Software RAID4x RAID 0 25,68
nVidia nForce Pro NVRAID4x RAID 0 25,33
nVidia nForce ProSingle 19,37
Software RAID4x RAID 5 12,73

High-End Disk WinMark99 werd gestript van de Frontpage98- en Microstation SE-tests omdat deze onrealistische hoge resultaten gaven. Het alternatieve gemiddelde laat wederom grote verschillen zien tussen de RAID 0-prestaties van software RAID en NVRAID enerzijds en de Areca ARC-1160 anderzijds. De eerste twee doen niets voor elkaar onder en leveren met een prestatieniveau van meer dan het dubbele van een enkele disk absoluut geen slechte prestaties. Toch neemt de ARC-1160 een duidelijke voorsprong. De prestaties van software RAID 5 zijn aanmerkelijk slechter dan een enkele schijf en zijn op geen enkele manier vergelijkbaar met RAID 5 op de Areca ARC-1160. Het vergroten van de cache van 128MB naar 1GB doet nog eens een flinke schep bovenop de prestaties van deze toch al erg vlotte RAID-adapter. De verbetering van meer dan 100 procent schept echter veel te optimistische verwachtingen. Een gemiddelde verlaging van de I/O responstijd met 25 tot 30 procent ligt dichter in de buurt van de werkelijke winst. Zie voor een uitgebreide vergelijking van de prestaties van de Areca ARC-1160 met 128MB, 512MB en 1GB cache de testresultaten in de

IOMeter schrijf STR en CPU-belasting

RAID 5 heeft een uitstekende lees performance. De schrijf performance is daarentegen een groter probleem in verband met het berekenen van pariteit en het uitvoeren van zogeheten Read Modify Write-cycli. RMW houdt in dat bij het wegschrijven van data eerst de oude gegevens van de te beschrijven stripes alsmede de bijbehorende parity sectors worden ingelezen, vervolgens de nieuwe parity sectors worden berekend en tenslotte de gegevens en de parity sectors naar de harde schijven worden weggeschreven. RMW is alleen nodig als stripes gedeeltelijk beschreven moeten worden. Slimme controllers zullen hiervoor optimaliseren en zullen bij het beschrijven van complete stripes, bijvoorbeeld tijdens een benchmark van de sequentiële schrijf transfer rate, geen RMW toepassen. Bij het wegschrijven van complete stripes kunnen de betreffende stripes direct door de nieuwe data overschreven worden en kunnen de parity sectoren berekend worden zonder de oude data in te moeten lezen.

Windows software RAID lijkt dit trucje niet te beheersen, zoals blijkt uit de metingen van de sequentiële schrijf transfer rates in IOMeter. Voor deze test wordt een sequentieel toegangspatroon gebruikt dat gedurende twee minuten 1MB blocks in een volledig sequentieel toegangspatroon wegschrijft vanaf het begin van het RAID-volume. De Areca ARC-1160 presteert dicht tegen het theoretische maximum met een gemiddelde schrijf transfer rate van 178,4MB/s. Windows software RAID 5 komt echter niet verder dan 63,4MB/s. De schrijf transfer rates in RAID 0 zijn voor alle configuraties zo goed als gelijk. RMW speelt hierbij vanzelfsprekend geen rol omdat RAID 0 geen pariteit gebruikt.

IOMeter - Sequentiële schrijf transfer rate (MB/s)
nVidia nForce Pro NVRAID4x RAID 0 273,7
Areca ARC-1160 128MB4x RAID 0 273,5
Software RAID4x RAID 0 270,0
Areca ARC-1160 128MB4x RAID 5 178,4
nVidia nForce ProSingle 68,4
Software RAID4x RAID 5 63,4

IOMeter biedt een zeer nauwkeurige registratie van de gemiddelde processorbelasting gedurende een testrun. Hiermee kunnen we een vergelijking maken van het processorgebruik in de voorgaande test. Het sequentieel wegschrijven van gegevens is een worstcase scenario voor het processorgebruik in software RAID 5-arrays. Er moeten immers veel pariteitsbewerking uitgevoerd worden. Dit vertaalt zich naar een hoge relatieve processorbelasting van 40,05 procent per 100MB/s schrijf transfer rate op ons single Opteron 242-testsysteem. De Areca ARC-1160 gebruikt slechts 1,49 procent processortijd voor elke 100 megabyte die per seconde wordt weggeschreven. Het maakt daarbij niet uit of er naar een RAID 0- of RAID 5-volume wordt geschreven. De relatieve processorbelasting van software RAID 0 en NVRAID blijft binnen de beperken. Software RAID 0 is in dit geval iets zuiniger met processortijd.

IOMeter - Processorbelasting per 100MB/s schrijf transfer rate (%)
nVidia nForce ProSingle 1,14
Areca ARC-1160 128MB4x RAID 0 1,49
Areca ARC-1160 128MB4x RAID 5 1,49
Software RAID4x RAID 0 2,74
nVidia nForce Pro NVRAID4x RAID 0 3,37
Software RAID4x RAID 5 40,05

Kijken we naar de werkelijke processorbelasting, dan zijn de onderlinge verschillen nadrukkelijker. Eerlijk is deze vergelijking niet, het is immers logisch dat er meer processortijd wordt gebruikt als er meer data wordt verplaatst. Dat is zichtbaar bij de Areca ARC-1160 in RAID 0 en RAID 5: de werkelijke processorbelasting van de RAID 5-configuratie is minder vanwege de lagere transfer rate, maar de relatieve processorbelasting is exact gelijk aan de RAID 0-opstelling. De processorbelasting van software RAID 5 is niet extreem hoog, maar het feit dat het processorgebruik ver onder het maximum blijft terwijl de schrijf transfer rate verre van optimaal is, geeft aan dat er andere bottlenecks dan de processorbelasting in het spel zijn. Het uitvoeren van RDW-cycli is de meest waarschijnlijke oorzaak van de lage transfer rate en de lage processorbelasting van software RAID 5. De harde schijven verliezen veel tijd door de kopverplaatsingen die nodig zijn voor het inlezen en beschrijven van gegevens en pariteitsbits.

IOMeter - Werkelijke processorbelasting (%)
nVidia nForce ProSingle 0,78
Areca ARC-1160 128MB4x RAID 5 2,65
Areca ARC-1160 128MB4x RAID 0 4,07
Software RAID4x RAID 0 7,39
nVidia nForce Pro NVRAID4x RAID 0 9,23
Software RAID4x RAID 5 25,41

PCMark04 HDD Suite

De tests uit de PCMark04 HDD Suite werden ontwikkeld met behulp van de RankDisk trace/placyback-methode. De benchmark stamt uit 2003 en beschikt daardoor over veel realistischer workloads dan het stokoude Winbench 99. Na het draaien van de benchmarks werd duidelijk dat software RAID 5 zeer slecht presteerde in de PCMark04 HDD Suite. Hoewel we daar geen definitieve verklaring voor hebben, is er wel een vermoeden: de harde schijftests van PCMark04 claimen (evenals RankDisk) een processorbelasting van 100 procent. Mogelijk kent de Windows scheduler een te lage prioriteit toe aan de bewerkingen die nodig zijn voor het afhandelen van disk I/O op een softwarematige RAID 5-partitie, waardoor de responstijd van deze I/O's sterk oploopt. De resultaten van de software RAID 5 in de PCMark HDD Suite zijn dus niet representatief voor real world performance, maar geven wel stof tot nadenken. Software RAID 5 is waarschijnlijk ongeschikt voor gebruik in situaties waarbij er sprake is van een zeer hoge processorbelasting. De prioriteit van het PCMark04-proces was overigens gewoon 'normaal'.

De score van de HDD Suite is het gewogen gemiddelde van vier tests, die bestaan uit traces van de Windows XP bootprocedure, het starten van applicaties, het kopiëren van bestanden en algemeen schijfgebruik. Software RAID en NVRAID leveren identieke prestaties in RAID 0 en moeten beide ongeveer 15 procent inleveren op de Areca ARC-1120. De prestaties in RAID 5 komen bij de standaardconfiguratie met 128MB dicht in de buurt van de budget RAID 0-oplossingen. Een uitbreiding naar 1GB zorgt ook hier voor een enorme verbetering van de score.

PCMark04 HDD Suite
Areca ARC-1160 1GB4x RAID 5 16823
Areca ARC-1160 128MB4x RAID 0 11650
Software RAID4x RAID 0 10176
nVidia nForce Pro NVRAID4x RAID 0 10117
Areca ARC-1160 128MB4x RAID 5 9316
nVidia nForce ProSingle 6293
Software RAID4x RAID 5 787

De XP Startup-test is een trace van de schijfactiviteit die plaatsvindt tijdens het booten van Windows XP. NVRAID 0 gaat ruim aan kop met een gemiddelde transfer rate van 24,09MB/s, op de voet gevolgd door de Areca ARC-1160 1GB in RAID 5 en de software RAID stripe. De Areca ARC-1160 laat zich in RAID 0 vernederen door de gratis RAID-oplossingen van Microsoft en nVidia.

PCMark04 HDD Suite - XP Startup (MB/s)
nVidia nForce Pro NVRAID4x RAID 0 24,09
Areca ARC-1160 1GB4x RAID 5 22,21
Software RAID4x RAID 0 21,79
Areca ARC-1160 128MB4x RAID 0 18,13
Areca ARC-1160 128MB4x RAID 5 17,53
nVidia nForce ProSingle 10,74
Software RAID4x RAID 5 1,62

De Application Loading-test is een trace van de schijfactiviteit tijdens het starten en sluiten van Microsoft Word, Adobe Acrobat Reader 5, Windows Media Player, 3DMark 2001SE, Leadtek Winfast DVD en Mozilla. De prestaties in deze test blijken nauwelijks baat te hebben bij striping. Alleen de Areca ARC-1160 met 1GB cache is beduidend sneller dan een enkele disk, maar dat is te danken aan zijn uitzonderlijk grote cache.

PCMark04 HDD Suite - Application Loading (MB/s)
Areca ARC-1160 1GB4x RAID 5 14,85
nVidia nForce Pro NVRAID4x RAID 0 11,06
Software RAID4x RAID 0 10,85
Areca ARC-1160 128MB4x RAID 0 10,42
nVidia nForce ProSingle 10,14
Areca ARC-1160 128MB4x RAID 5 9,41
Software RAID4x RAID 5 1,42

De File Copying-trace bevat de schijfactiviteit van het kopiëren van ongeveer 400 megabyte aan bestanden. De Areca ARC-1160 met 1GB cache weet daar wel raad mee, wat zich uit in een extreem hoge transfer rate van bijna 238MB/s. Dat is meer dan de sequentiële transfer rate van een RAID 5-array van vier Raptors op deze controller. Ook met slechts 128MB presteert de Areca ARC-1160 uitstekend. Zowel in RAID 0 als RAID 5 is hij sneller dan de budget RAID 0-oplossingen. RAID levert wat betreft het maken van bestandskopieën een aanzienlijke prestatiewinst op ten opzichte van een enkele disk.

PCMark04 HDD Suite - File copying (MB/s)
Areca ARC-1160 1GB4x RAID 5 237,85
Areca ARC-1160 128MB4x RAID 0 134,89
Areca ARC-1160 128MB4x RAID 5 79,48
nVidia nForce Pro NVRAID4x RAID 0 69,56
Software RAID4x RAID 0 67,36
nVidia nForce ProSingle 34,69
Software RAID4x RAID 5 3,26

We besluiten de bespreking van de PCMark04-resultaten met een test van het algemene schijfgebruik. Deze test is opgebouwd uit traces van de disk I/O van onder andere bestandscompressie in WinZip, het openen en opslaan van documenten in Word, het scannen van bestanden in F-Secure Antivirus, het afspelen van audio- en videofragmenten, het browsen in Internet Explorer en het laden en spelen van een game in Tom Clancy's Ghost Recon. De Areca ARC-1160 is marginaal sneller dan NVRAID en software RAID in RAID 0. In RAID 5 met 128MB cache doet de Areca nauwelijks onder voor de budget RAID 0-oplossingen met een gelijk aantal harde schijven. In de uitvoering met 1GB cache neemt hij echter een forse voorsprong.

PCMark04 HDD Suite - General HDD usage (MB/s)
Areca ARC-1160 1GB4x RAID 5 19,76
Areca ARC-1160 128MB4x RAID 0 14,42
nVidia nForce Pro NVRAID4x RAID 0 13,26
Software RAID4x RAID 0 13,00
Areca ARC-1160 128MB4x RAID 5 12,43
nVidia nForce ProSingle 8,77
Software RAID4x RAID 5 0,93

Filecopy-tests

Vanwege de beperkingen van Winbench99 (verouderde workloads) en PCMark04 (benadeling van software RAID 5 door hoge processorbelasting) hebben we ook enkele tijdmetingen gedaan van filecopy-tests. In het eerste scenario worden bijna 10.200 bestanden met een totale omvang van 2,17GB gekopieerd van en naar de RAID-arrays. De dataset bestaat uit de installers van Windows XP SP2 en Photoshop CS 1, en diverse software downloads met zip-bestanden van veelal enkele megabytes groot. Het testresultaat werd gemeten als de tijd in seconden. Het moge duidelijk zijn dan een lagere score in dit geval een beter resultaat betekent.

De verhouding tussen de prestaties van software RAID 5 en een enkele drive komt redelijk overeen met die in de Winbench99 Disk WinMark-tests. Software RAID 5 kan niet tippen aan het prestatieniveau van een enkele drive en blijft ver achter op de performance van de Areca ARC-1160, die de kopieeractie in de uitvoering met 128MB maar liefst 2,4 keer zo snel voltooid en met 1GB cache zelfs 2,75 keer sneller is dan software RAID 5.

Software RAID en NVRAID presteren in RAID 0 vrijwel gelijk mits er in de NVRAID-configuratie een stripe size van 64KB wordt gebruikt. Met een stripe size van 128KB doet de NVRAID-opstelling 14 procent langer over de test. Hoewel beide budgetoplossingen met een prestatiewinst van 123 procent ten opzichte van de enkele drive zeker niet slecht presteren, komen ze niet in de buurt van de Areca ARC-1160. Laatstgenoemde is in RAID 0 namelijk 228 procent sneller dan een single Raptor WD740GD.

Filecopy (seconden)
Areca ARC-1160 128MB4x RAID 0 53,0
nVidia nForce Pro NVRAID (64KB)4x RAID 0 77,5
Areca ARC-1160 1GB4x RAID 5 79,6
Software RAID4x RAID 0 79,8
Areca ARC-1160 128MB4x RAID 5 91,1
nVidia nForce Pro NVRAID (128KB)4x RAID 0 91,5
nVidia nForce ProSingle 174,0
Software RAID4x RAID 5 218,4

In het tweede scenario wordt er naast de bovenstaande filecopy een ISO van de Photoshop CS 1-installer gegenereerd in Nero. Het resultaat werd op twee manieren gemeten. De eerste metriek is de tijd die Nero nodig had om het ISO-image te voltooien en de tweede is de gemiddelde kopieertransferrate tijdens het bakken van de ISO. Met uitzondering van software RAID 5 zijn alle RAID-configuraties aanzienlijk sneller klaar met het wegschrijven van het ISO-image. De beste resultaat wordt neergezet door de Areca ARC-1160 in RAID 0. Opmerkelijk is het matige resultaat van de Areca ARC-1160 met 1GB cache in RAID 5, die enkele seconden langer doet over het generen van de ISO dan de kaart met 128MB cache. Dit had te maken met het feit dat er vlak voor het voltooien van de ISO grote hoeveelheiden data van de filecopy uit de cache van de RAID-adapter werden weggeschreven. Tijdens dergelijke schrijfacties moeten andere applicaties lang op antwoord wachten. Areca heeft hier een punt voor verbetering van zijn RAID stack. De controller zou bij legen van de cache een snellere response moeten geven op openstaande I/O's.

Filecopy + ISO generatie - Tijd wegschrijven ISO (seconden)
Areca ARC-1160 128MB4x RAID 0 16,0
Areca ARC-1160 128MB4x RAID 5 30,0
nVidia nForce Pro NVRAID (64KB)4x RAID 0 31,0
Software RAID4x RAID 0 31,5
nVidia nForce Pro NVRAID (128KB)4x RAID 0 33,5
Areca ARC-1160 1GB4x RAID 5 33,5
nVidia nForce ProSingle 116,7
Software RAID4x RAID 5 140,5

Vergelijken we de transfer rates van de filecopy in de achtergrond, dan zien we een zeer groot verschil tussen de RAID 5-prestaties van de Areca ARC-1160 met 128MB cache en de uitvoering met 1GB cache. Die laatste deed weliswaar drie seconde langer over het voltooien van de ISO, maar heeft in de tussentijd wel bijna tweeënhalf keer zoveel data gekopieerd. De Areca ARC-1160 heeft een matig resultaat in RAID 0. Hierbij moet wel opgemerkt worden dat deze adapter sterk in het nadeel is vanwege de snelle voltooiing van het ISO-image. Het opzetten van de kopieeractie kost enige voorbereidingstijd en gedurende die eerste seconden wordt er geen data gekopieerd. Bij de configuraties die langer doen over het genereren van de ISO zullen de eerste verloren seconden een kleinere invloed hebben op de gemiddelde kopieer transfer rate. Omdat de Areca ARC-1160 in het eerste filecopy-scenario veel beter presteerde dan software RAID en NVRAID, kunnen we aannemen dat de kopieeractie na het voltooien van de ISO uiteindelijk toch sneller voltooid zou zijn op de ARC-1160. De transfer rates van software RAID en NVRAID in RAID 0 verschillen nauwelijks. Over de prestaties van software RAID 5 kunnen we kort zijn: die slaagt er wederom niet in om het prestatieniveau van een enkele drive te passeren. Elk snelheidsvoordeel ontbreekt.

Filecopy + ISO generatie - Kopieer transfer rate (MB/s)
nVidia nForce Pro NVRAID (64KB)4x RAID 0 6,86
nVidia nForce Pro NVRAID (128KB)4x RAID 0 6,67
Software RAID4x RAID 0 6,52
Areca ARC-1160 1GB4x RAID 5 5,92
Areca ARC-1160 128MB4x RAID 5 2,43
nVidia nForce ProSingle 2,33
Areca ARC-1160 128MB4x RAID 0 1,75
Software RAID4x RAID 5 1,61

Conclusie

De tests op de voorgaande pagina's konden helaas niet voldoen aan onze hoge maatstaven ten aanzien van storage benchmarking. Toch geven de resultaten een goede indruk van de prestatieverhoudingen tussen de software RAID-oplossing van Windows XP, de hostbased RAID-implementatie van nVidia en de intelligente RAID-adapters van Areca. Windows software RAID is een goedkope methode om de redundante gegevensopslag te creeëren. Je moet dan echter wel genoegen nemen met beperkte mogelijkheden en een matige performance. De software implementatie in Windows heeft geen geavanceerde monitoringtools en moet het stellen zonder ondersteuning voor hotspares, online RAID level migration en online capacity expansion. Met uitzondering van de STR-benchmarks presteert software RAID 5 in alle tests slechter dan een enkele drive. Zelfs de traagste SATA RAID-adapters halen met vier schijven in RAID 5 in ieder geval nog het prestatieniveau van een enkele drive. Vanuit het oogpunt van performance heeft software RAID 5 voor regulier desktopgebruik dus geen enkel nut.

Iwill DK8ES SATA II- en ATA/133-aansluitingen

Een heel ander verhaal is van toepassing op de prestaties van software RAID 0. Weliswaar blijven de prestaties achter op die van de high-end Areca ARC-1120, maar dat is niet verbazingwekkend gezien de behoorlijke winst die deze adapter uit zijn cache kan halen. De prestaties van software RAID 0 doen niet onder voor die van nVidia's NVRAID. De RAID-functionaliteit van nVidia heeft als belangrijk voordeel dat het bootable is, maar software RAID 0 stelt daar als unieke eigenschap tegenover dat RAID-arrays moeiteloos overgezet kunnen worden naar disk controllers van een ander type of ander fabrikaat. Een RAID-array van een nVidia- of Areca-controller kan alleen verhuisd worden naar systemen met een vergelijkbare controller.

De Areca ARC-1160 heeft een featureset die door geen enkele budget RAID-oplossing geëvenaard kan worden. Intelligente RAID-adapters zoals de Areca ARC-1160 hebben alles wat Windows software RAID 5 niet heeft - monitoringtools, ondersteuning voor hotspares, online capacity expansion en online RAID level migration - en zijn daardoor de aangewezen keuze voor veeleisende toepassingen in workstations en servers. In dit artikel lag de focus echter voornamelijk op prestaties. Ook op dat gebied bewijst de Areca ARC-1160 zijn meerwaarde. Zowel in RAID 0 als RAID 5 is de ARC-1160 in het merendeel van de tests ruimschoots sneller dan de budgetvriendelijke alternatieven van Microsoft en nVidia.

Reacties (52)

52
52
28
9
3
20
Wijzig sortering
Waarom is de Areca met 1GB cache eigenlijk enkel gestest met een RAID5 configuratie? In sommige benches komt deze boven de Areca met 128KB cache en RAID0 uit, wat een vertekend beeld kan geven voor de leek. Het zou mooier zijn geweest als de Areca met 1GB óók met een RAID0 configuratie is getest :)
AuteurFemme UX Designer @BalusC25 mei 2005 12:24
De reden is helaas een gebrek aan tijd omdat ik die vier Raptors niet zo lang kon gebruiken en ook omdat er niet erg veel users zullen zijn die 1GB cache op een RAID-adapter van 1000 euro zullen zetten 'm vervolgens alleen in RAID 0 te gebruiken. Ik was wel benieuwd naar de praktijkverschillen (vooral in de filecopytests) tussen 128MB en 1GB cache. In de [url=reviews/536]vergelijking[/url] van SATA RAID-adapters staan uitgebreide grafieken van de prestaties met 128MB, 512MB en 1GB cache in diverse RAID-levels.
Ik heb persoonlijk de ervaring dat de Areca ARC-1160 met 1GB cache in RAID-0 een behoorlijke vertraging geeft als de cache vol is en weggeschreven moet worden. Zelfs dan is de processor belasting laag (miniem), maar het de hele systeem responds ligt plat voor een korte tijd. Het is mij nog niet duidelijk hoe dit komt.
AuteurFemme UX Designer @JSK26 mei 2005 15:47
Dat is ook mijn ervaring. Het probleem lijkt te zijn dat de controller tijdens het wegschrijven van data uit de cache alle I/O laat wachten totdat hij klaar is met het legen van de cache. Er zou een maximum gesteld moeten worden aan de wachttijd. Het verschijnsel doet zich ook voor met de standaard cache van 128MB alleen merk je het dan nauwelijks omdat het legen van de cache minder lang duurt.

De Areca-kaarten werken dus nog niet vlekkeloos. Op een MegaRAID SCSI 320-2X met 512MB cache heb ik nooit dit soort problemen gehad, die bleef altijd snel reageren. Ik ga zsm contact opnemen met Areca over dit probleem.
Ik snap het nut van deze hele test niet zo. Idee achter software RAID , is dat je voor weinig RAID functionaliteit ter beschikking hebt. Dan vind ik een test met 4 schijven en een vergelijking met dure RAID adapters niet zo heel erg functioneel.

Vergelijkingen met twee schijven en goedkopere/ onboard RAID adapters zeggen mij dan meer. Deze zinsnede voegt imo ook niet echt wat toe: "De Areca ARC-1160 heeft een featureset die door geen enkele budget RAID-oplossing geëvenaard kan worden."

Gelukkig maar, het apparaat kost 1000+ euro's. Iemand die de aanschaf daarvan overweegt, zal niet serieus naar software RAID kijken als alternatief.
Met 2 schijven kun je geen Raid5 array maken, je moet dan minstens 3 schijven nemen.

4 schijven is dan redelijk standaard bij tests omdat de meeste goedkope controllers maximaal 4 schijven ondersteunen. (En als je dan toch Raid5 gaat doen, dan is kies je al snel voor 4 ipv 3 schijven).

De keus voor de hardware raid controller is inderdaad twijfelachtig. Je zou dan eerder een vergelijking met een budget raid controller verwachten. (en evt die Areca als bonus er bij) waar is bv de vergelijking met een hardware assisted raid5 controller? en de goedkoopste intelligente hardware raid5 controller?
AuteurFemme UX Designer @wokkie1562025 mei 2005 12:39
Ik kan me voorstellen dat er mensen zijn die graag willen weten hoe de prestaties van software RAID zich verhouden tot de snelste hardware RAID-oplossingen, zodat dit hen kan helpen bij het vinden van een antwoord op de vraag of het zin heeft om geld te stoppen in een dure RAID-adapter. In deze tests blijkt dat software RAID 5 slechts op ongeveer 2/3 van het niveau van een enkele drive presteert.

Er is bewust gekozen voor de Areca ARC-1160 omdat dit de snelste SATA RAID-adapter van dit moment is en omdat deze adapter al uitgebreid is getest in een eerdere review, waarin ook veel andere hostbased, hardware assisted en intelligente RAID-adapters zijn getest. De ARC-1160 biedt dus samen met de prestaties van een enkele drive een erg goed referentiepunt. Die kaarten van Areca zijn er overigens ook in goedkopere varianten met 12, 8 en 4 poorten die beginnen bij een prijs van 450 euro.

Als je de testresulaten van de [url="reviews/536"]SATA RAID-vergelijking[/url] combineert met de resultaten in dit artikel kun je zelf wel inschatten hoe software RAID presteert in vergelijking met bijvoorbeeld een HighPoint RocketRAID 1820A. Om een handje te helpen: de RocketRAID 1820A is met vier schijven ongeveer 40 procent sneller dan een enkele drive. Software RAID 5 is ongeveer 35 procent trager, dus de RocketRAID 1820A is ruim twee keer zo snel als software RAID 5.
Ik heb software mirroring met Windows 2003 op een PIII getest en professioneel in gebruikgenomen als development server. Reden: continuiteit, je bent zo een dag kwijt als een disk crashed. De hele schijf, inc OS was gemirrored

Ik heb getest:
* mirror aanmaken
* primaire schijf verwijderd
* machine booten vanaf secondaire schijf
* primaire schijf weer toevoegen (windows start dan automatisch op van meest up-to-date schijf)
* mirror aanzetten

Dit verliep vlekkeloos!
Wat opviel is dan windows 2003 bijzonder snel boot met mirroring aan. Een aanrader dus.
Anoniem: 61096 @TinusH77725 mei 2005 17:21
Wat opviel is dan windows 2003 bijzonder snel boot met mirroring aan. Een aanrader dus.
En waarom niet. Mirroring is alleen traag bij het schrijven naar disk.
Mirroring is alleen traag bij het schrijven naar disk.
Het is helemaal niet traag, het is even snel als een enkele schijf.
heel recentelijk is een test zoals deze ook voor Linux gedaan door een groepje Noren. Die test is niet helemaal vergelijkbaar, zie http://www.hwb.no/artikkel/15307

Interessant is toch wel dat ze veel grotere verschillen vonden tussen verschillende kaarten, en ook dat de verschillen tussen software raid en hardware raid heel wat kleiner zijn onder Linux (buiten dat de cpu load van SW raid natuurlijk veel hoger ligt).
Helemaal niet vergelijkbaar bedoel je. Dat is in het Noors!
Tss, beetje talenwonder zuigt het noors zo uit zn duim :+
Spijtig dat hier ook niet linux gebaseerde software raid is opgenomen. Deze ondersteund heel wat van de meer uitgebreidde features die gezegd werden te ontbreken op windows. Maar hoe deze presteert tov van hardware en windows software weet ik niet. Het zou fijn zijn als de test hiermee zouden kunnen worden uitgebreidt.
AuteurFemme UX Designer @zoeloelip25 mei 2005 12:22
Een vergelijking in Linux is iets wat we misschien later een keer kunnen doen. De benchmarks in dit artikel draaien niet onder Linux dus dat maakt het sowieso al onmogelijk om een directe vergelijking tussen Windows en Linux software RAID te doen.

Verder denk ik dat desktop performance voor Linux software RAID-systemen minder interessant. Je moet dan meer gaan kijken naar serverprestaties. Goede serversimulaties opzetten is niet eenvoudig.
Ander probleem is in server situaties dat eigenlijk maar 1 van de kaarten serieus in aanmerking komt voor voor echte productie systemen. Een servertest op basis van de zojuist besproken kaarten zou letterlijk je tijd weggooien zijn.

Software raid is gewoon bijzonder onverstandig en bewerkelijk in serveromgevingen. Zelfs nog los van de enorme nadelen m.b.t. hogere cpu load van softwareraid. Bij alle servers groter dan de instapmodellen heerst nog steeds uitsluitend hardwareraid op basis van scsi disken. Als het echt snel moet gaan meestal array' s van 10k rpm of meer 15k disken in raid 5 of raid 0+1 als het echt snel moet gaan. De controllers zelf zijn niet eens zo duur meer. In orde van enkele duizenden euro's.
ide/sata disken zie je bij grotere dataopslagsystemen ook nog steeds niet veel, vaak wordt er per rack van 10 tot 12 scsi disken aangesloten via glas.

Samengevat: echte serverstorage testen zou ik graag zien, maar is niet bepaald voor de doelgroep van de thuis-tweaker :)
Performance winst met een echte raid controller in database omgevingen is veel meer dan een paar procent. Met software raid zul je nooit write-chache hebben tenzij je data je niet lief is. Met name die write cache zorgt voor performance winst, als je database wat weg schrijft naar disk is het meteen weg. Bij software moet altijd gewacht worden dat eindelijk de disken is een keertje klaar zijn.

Kleine bedrijven zullen nog wel is software raid gebruiken om 1000 euro uit te sparen, maar wat men vergeet is het gemak wat je hebt van een echte hardware raid controller.
Op lange termijn is software raid simpelweg stervens duur.
Serieuze raid controlers is dus niet alleen voor datacenters, ook eenvoudiger, fileservers, mail servers hebben ook al baat bij een echte raid controller. Je hebt dan vaak te maken met 3 tot 10 disken. raid-Controller erin simpele config draaien -> booten en gaan met die banaan :) . Met software raid gaat dat niet, het is vaak al een karwei om een os daarvan te laten booten. Daarnaast als er een disk stuk gaat heb je vaak grote ellende nog los van vaak onverwachtse problemen en veel hogere kennis die nodig is om een software raid te bedienen en aan de praat te houden.
True, maar tegenwoordig zijn het niet alleen bedrijven met een omzet van meerdere miljoenen/miljarden die servers in datacenters hebben hangen.

Niet iedereen heeft zo een paar duizend euro liggen om even een server in elkaar te draaien met een stuk of wat SCSI disks en een SCSI controller van honderden euro's. Ik ben op het moment bezig met het bouwen van een database server met 2x300GB in RAID1 en 4x74GB in RAID1+0, allemaal software RAID. Die paar procent performance verbetering die een RAID controller van 1000 euro oplevert geef ik graag op voor een paar maanden huur :)

Voor RAID 5 is Software RAID niet echt interessant, zeker niet onder windows. Met RAID 1+0 wordt het IMO een heel ander verhaal. RAID 1+0 stelt voor je RAID controller (of voor je CPU) weinig voor en geeft wel de gewenste performance boost (iig met lezen) en daarnaast de extra veiligheid en dat alles voor de kosten van 1 disk.

Ik ben dus een van de mensen die wel blij wordt van een review van Linux software RAID vs RAID controllers :)
Natuurlijk niet. Het is een verkapte advertentie voor Areca. Als ze linux erbij pakken lijkt het verschil minder groot, en is het effect minder.
Heb al eens eerder de vraag gesteld van het cache grote effect op de performance. Toen was 128mb nog veel en twijfelde iedereen aan het nut van 256mb en groter.

Als een ding hieruit duidelijk is geworden dan is het wel dat cache geheugen enorme prestatiewinsten voor pc/workstation performance betekennen. Veel cache en RAID-5 is (veel) sneller dan het snellere RAID-0 en weinig cache.
Ik denk dat met het goedkoper worden van ram geheugen en flash geheugen (dat je snel kan maken door het parallel, RAID, te schakkelen) 2GB en wellicht 4GB en 8GB cache mogelijk wordt. Veel gebruikte schijf delen komen dan helemaal niet meer in of uit de harde schijf maar staan in het cache ram of flash geheugen waar ze zonder enige noemenswaardige seek time uit gehaald worden. De controller bepaald welke 'hot-spots' van de hardeschijf in cache blijven en welke weinig gebruikte files nog op de fysieke schijven blijft staan.
De highend EMS storage systemen werken al jaren zo, maar nu wordt deze hybride storage ook toegankelijk voor de workstation en de veeleisende thuisgebruiker markt.
Een groot voordeel van software raid is dat het op partitie niveau is ingedeeld. Een voorbeeld met 4 schijven:
- je OS partitie op een RAID1;
- je swap file en werk partitie op RAID0;
- je storage partitie op RAID5.

Dit geeft in de meeste gevallen een beter algemene performance dan 1 RAID0 partitie over 2 schijven en 1 RAID1 partitie over een schijf.
fout!
swap file moet je niet mirroren.
SWAP = 50% lezen, 50% schrijven. Schrijven wordt minder efficient dan zonder mirror.
Met 4 schijven moet je je swap file verdelen over 4 partities (1 per schijf).
Windows balanceert dan zelf de load over de schijfen, waardoor page-out en page-in 4* zo snel wordt vergeleken met 1 schijf
Dit werkt al heel goed sinds NT4 (Getest met NT4, 48mb geheugen, dan merk je het echt het verschil!)

Weet trouwens iemand wat er met deze XP tweak gebeurt als je een servicepack hebt geinstalleerd (eerst tweak, dan servicepack). Werkt de boel dan nog wel?
Hij zegt dan ook "- je swap file en werk partitie op RAID0;"
een stripe dus, en geen mirror.

Het doet er overigens niet toe, Door bij 4 disks de volgende situatie te hebben:

A + B mirror voor elk 18 GB, C+D strike voor elk 18 GB
A+B+C+D de resterende ruimte voor elke schijf verliest zwaar performance op de RAID 5 bij serieus gebruik. Raid5 performed het beste wanneer elke schijf synchroon loopt. door op andere partities van dezelfde fysieke disks iets anders te doen sloop je die performance.

SWAP kan voor performance het beste op een stripe, da's waar, maar ik heb toch liever op een Mirror, aangezien ik bij een Dooie schijf door wil draaien, en niet moet zien hoe mijn machine doodvalt doordat de swap files er uit klappen. Puur kunnen doordraaien bij dooie schijven is voor mij veel essentieler dan de extra snelheid.
Hoevaak komt het niet voor dat 1 van de RAID schijven kapot is->niemand merkt het->schijf 2 kapt na een maand ook->bye bye server
Als niemand iets merkt als een schijf eruit klapt, moet je het ding zo instellen dat wel iemand (de admin dus) het merkt. Maar als deze de bak met een 'install and forget' attitude heeft neergezet, werkt dat nog niet natuurlijk :P

Ik gebruik op dit moment geom_mirror welke sinds versie 5.3 in FreeBSD aanwezig is, hiermee kan je heel gemakkelijk en snel complete schijven mirroren. Wanneer een schijf eruit klapt of om een andere reden niet meer verder kan werken, krijg ik een kernel message dat 1 van de providers (zoals leden van een array daar heten) uitgeschakeld is door een fout. De melding van die fout staat ongetwijfeld vlak daarvoor in de log.

Dus gewoon je logs in de gaten houden.
Puur kunnen doordraaien bij dooie schijven is voor mij veel essentieler dan de extra snelheid.

Dan moet ik je denk ik teleurstellen, want ik heb (w2k) systemen met een software RAID1 (2 schijven, 2 mirrored partitions) onderuit zien gaan omdat de mirrordisk stierf. Machine klapte met een BSOD en kwam vervolgens op met een broken redundancy waarschuwing.
Softwaremirroring is ook niet hotswappable bedoeld.
Je kon dus wel die mirrordisk verwijderen en de server weerk opstarten.

Ik vind het goed dat de server er mee kapt als de mirror disk niet meer werkt: dan MOET je wel actie ondernemen!

Hoevaak komt het niet voor dat 1 van de RAID schijven kapot is->niemand merkt het->schijf 2 kapt na een maand ook->bye bye server
Crashen bij diskuitval heb ik laatst nog meegemaakt op een Dell server met Win2K3 en een PERC-U320 controller (een of ander 128MB adaptec RAID adaptertje), waarbij 2x73GB in RAID-1 was gedaan.
Stuk alarm uit serverhok, server zo sloom als ik weet niet wat en na kwartier wachten na aanklikken van Raid Storage Manager prog kreeg die bak een BSOD en een reboot. Fijn (NOT). Overigens klaagde BIOS na reboot dat er een disk miste en was die disk er "ineens" weer toen ie windows inkwam en ging ie vrolijk rebuilden :X

Met software RAID-1 heb ik tot nu toe nog geen disk uitval meegemaakt, echter wel controlleruitval: door een gebarsten elco vlakbij de southbridge was mn 2e SATA kanaal nogal eens wat corrupte data aan het lezen en wegschrijven, wat ervoor zorgde dat de kernel niet meer wist welke disk nou de juiste gegevens had.
OS en alle programma's op RAID-0
swap op 2 losse partities met interleaving
storage op RAID-1

zo heb ik het hier ingericht met linux op een tweetal 120GB SATA disks. Werkt supersnel. Alleen mijn data vind ik belangrijk, het OS kan me niet zoveel schelen, dat kan ik in een kwartier scripted installeren.
Anoniem: 105850 25 mei 2005 06:52
Software raid onder XP is bagger die heb ik al een jaar geleden obsolete verklaard. Ben nu bezig met server 2003 sp1 en daar is blijkbaar e.e.a. veranderd mbt software raid. Schijven zijn veel stiller en sneller waar een XP raid 0 effectief 0,5 maal de snelheid van een enkele schijf haalde met dvd iso copy's doet server 2003 het stukken sneller. Jammer dat dat niet getest is (nog) ;-)
Software Raid5 is bagger, maar deze test (en ook de vorige) tonen aan dat software Raid0 zeker niet bagger is.

Wat dat betreft zijn jouw resultaten dus op zijn minst opmerkelijk. Weet je zeker dat er geen andere factoren in het spel waren die die lage winst veroorzaakten?
Software Raid5 is bagger
Nee, Windows XP software RAID 5 is bagger. Niet generaliseren he. :)
Als Windows XP geen write combining kan doen, is RAID 5 natuurlijk per definitie bagger.
Anoniem: 36490 @mjtdevries25 mei 2005 13:54
Software RAID-5 is perfect. Licht eraan wat je wilt. Ik heb al mijn films op een software RAID-5 staan (10x200Gb) en ik haal 20MB/s write, dit is meer dan voldoende voor een enkele RIP.
besef je wel wat je hier zegt.

perfect en 20MB/sec..

10 schijven elk zo'n 40MB/sec theoretische datasnelheid. (geen idee, maar al was het maar 10Mb/sec...)
In een Raid5 (n-1) is 9 schijven snelheid optimaal :9*40Mb/sec = 320Mb/sec (ik weet het dit haal je in theorie niet..) dit is toch wat meer dan 20MB/sec.

en ja het is genoeg ben ik het mee eens, maar om nouw te zeggen dat het ideaal is :)
Ik snap 1 ding niet echt van deze test. Aan de ene kant straalt het goedkope ervanaf als je kijkt naar de gewenste toepassing (fileserver, highperformance desktop, betrouwbaarheid) doordat je software raid wilt gebruiken onder een niet-server OS (winXP). en aan de andere kant wordt gebruik gemaakt van een mainboard waar de I/O nooit de bottle-neck zal zijn.
IMHO niet echt een reallife situatie. Het grote verschil tussen software- en hardwareraid is bij bijvoorbeeld software-raid1 dat je 2x zoveel data over de PCI-bus krijgt en bij raid5 met 4 schijven 33% meer dan bij een hardware raid controller. Daar zit IMHO het grote verschil tussen software- en hardware-raid in de praktijk.

Tuurlijk is het interesant om te kijken waar nu echt de bottle-necks zitten, in de windows-implementatie van de sw-raid of de hoeveelheid cache op de controller, maar ik kan het praktische effect nog niet echt voor me zien.
AuteurFemme UX Designer @TD-er25 mei 2005 15:53
Alle nieuwe chipsets zijn voorzien van SATA-controllers die de PCI-bus omzeilen en over praktisch onbeperkte bandbreedte beschikken. De transfer rates van 270MB/s die de Raptors in RAID 0 op de Iwill DK8ES halen is dus ook mogelijk met een goedkoop desktopplankje van 100 euro.

Bij losse RAID-adapters is dat een ander verhaal omdat alleen PCI-X en PCIe voldoende bandbreedte zullen leveren. Betaalbare PCI-X-adapters zijn er wel maar voor de mobo's ben je aangewezen op duurdere moederborden in combinatie met duurdere Opteron- of Xeon-processors. PCIe is een goedkoper alternatief wat betreft de moederborden echter is de keuze van PCIe RAID-adapters op dit moment beperkt tot de Areca ARC-12xx-serie en de LSI MegaRAID SCSI 320-2E.

In de nabije toekomst zullen er betaalbare PCIe RAID-adapters op de markt komen en dan lost het probleem zich vanzelf op. Dit artikel maakt alvast duidelijk dat het zin kan hebben om te investeren in een losse RAID-adapter als je RAID 5 wilt gaan gebruiken.
Wie heeft er eigenlijk een Areca met een PCIe slot in gebruik? Een opteron moederbord is voor mij geen optie. Dat geld steek ik liever in de controller en harddisks.
Helaas zijn de PCIe uitbreidingssloten op een goedkoop moederbord beperkd tot PCIe 1x, de PCIe 16x sloten accepteren meestal alleen videokaarten (dit geldt bijna altijd ook voor SLI moederborden).
AuteurFemme UX Designer @JSK26 mei 2005 15:52
De compatibliteit met andere PCIe-apparaten dan videokaarten is bij veel desktopmoederborden inderdaad nog een probleem, maar er begint verbetering in te komen. Er zijn al diverse mobo's met PCIe x16-slots die geschikt zijn voor PCIe x8 RAID-adapters zoals de Areca ARC-12xx-serie. Op dit moment is het erg belangrijk om je vooraf goed te informeren over de compatibiliteit van het mobo.
De 'bottleneck' is: NTFS is een transactioneel systeem.
Windows heeft met softraid pas iets opgeslagen als het op alle schijfen ook gedaan is.

Met 'hard'raid is dit anders: Windows denkt dat de transactie geslaagd is als de schijfactie in de cache van de RAID adapter zit.

Dit verschil heeft impact op concurrency en performance.
Anoniem: 142094 @TinusH77727 mei 2005 00:43
Da's niet helemaal waar, en vaak instelbaar per controller.
Neem je een lsilogic megaraid product (of een intel, da's hagenoeg hetzelfde), dan kun je instellen wanneer het schrijven compleet is: Als het in de cache staat (WriteBack) of als het op de schijf staat (Write Thru). Write-Back wordt alleen aanbevolen als je een battery Backup unit hebt, omdat fatale inconsistencies kunnen ontstaan bij spanningsuitval.

Mocht je dan ook nog de schrijf-cache van de harde schijven zelf willen gebruiken, dan is daar een speciale utility voor, maar voor produktieservers zou ik dat niet aanbevelen.
Ik verbaas me toch telkens weer over de invloed van de hoeveelheid cache op een controller (of drive).
Je zou toch verwachten dat het OS en normaal RAM precies dezelfde functie kunnen vervullen.

Is het trouwens niet gevaarlijk zo'n grote (write) cache te gebruiken zonder batterij backup?

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.