首先,讓我們看看現(xiàn)在的主板,真的還有必要買一個專用的RAID控制器嗎?幾乎在每個主板上都能找到3千兆SATA端口,就像音頻和網(wǎng)絡(luò)連接。一些最先進(jìn)的芯片組(例如AMD的A75和Intel的Z68)甚至提供SATA 6Gb/s支持。有可靠的電源、電路、強(qiáng)大的處理器,以及大量的I/O支持,這不是意味著你已經(jīng)擁有了堅(jiān)實(shí)的附加存儲卡?那么購買一個獨(dú)立控制器還有什么意義呢?
在大多數(shù)情況下,主流用戶能夠使用其主板的內(nèi)置SATA端口和一些軟件來配置RAID 0、1、5 和10陳列,產(chǎn)生合理的性能。但是在需要更高RAID級別(例如6、50或者60)的環(huán)境, 將需要更強(qiáng)大的磁盤管理以及可擴(kuò)展性,那么,那些基于芯片組的控制器將不夠用。這個時候,就需要一個專業(yè)級的解決方案。這樣一來,你就不再局限于SATA 存儲,同時,大量的插卡便于對SAS(串行連接SCSI)或者FC(光纖信道)磁盤的支持,每個端口都提供獨(dú)特的優(yōu)勢。
針對專業(yè)RAID的SAS和FC端口
這三種可用端口(SATA、SAS和FC)都具有各自不同的優(yōu)勢和缺點(diǎn),不能說哪種端口是最好的。SATA端口的優(yōu)勢包括最高容量和低成本,同時還能管 理大數(shù)據(jù)率。SAS磁盤一般著重于穩(wěn)定性、可擴(kuò)展性和高I/O速率。FC存儲則側(cè)重于持續(xù)、快速的數(shù)據(jù)速率。從傳統(tǒng)的解決方案來看,一些企業(yè)仍然使用 Ultra SCSI,盡管受到最大設(shè)備數(shù)16(這包括一個控制器和最高為15個的磁盤)的阻礙。此外,最高320MB/s的帶寬(以Ultra-320 SCSI為例)與其繼承者相比簡直微不足道。
Ultra SCSI曾經(jīng)是專業(yè)企業(yè)級存儲解決方案的標(biāo)準(zhǔn)配置,而現(xiàn)在在很大程度上已經(jīng)被SAS所取代,SAS不僅提供更高的帶寬,而且還提供適應(yīng)混合 SAS/SATA環(huán)境的靈活性以實(shí)現(xiàn)成本、性能、可靠性和容量的優(yōu)化,即使是在單個JBOD中。另外,出于冗余目的,很多SAS磁盤擁有兩個端口。如果一 個控制器故障了,將驅(qū)動器連接到第二個控制器可以使故障轉(zhuǎn)移。因此,SAS可以支持高可用性設(shè)置。
此外,SAS不只是控制器和存儲設(shè)備 之間的點(diǎn)到點(diǎn)協(xié)議,通過擴(kuò)展器,每個SAS電纜最多可支持255個存儲設(shè)備。通過使用一個兩層的SAS擴(kuò)展器結(jié)構(gòu),理論上,255 x255(或者略高于65000)存儲設(shè)備可以連接到一個SAS通道,假設(shè)控制器芯片內(nèi)部支持這么大的數(shù)量。
Adaptec、Areca、HighPoint和 LSI公司的6Gb/s SAS RAID控制器評測
在這個對比評測中,我們對現(xiàn)有SAS RAID控制器的性能進(jìn)行了評測,這些控制器包括:Adaptec公司的RAID 6805、 Areca公司的ARC-1880i、HighPoint公司的RocketRAID 2720SGL以及LSI公司的MegaRAID 9265-8i。
為什么是SAS而不是FC?一方面,SAS是更有趣且更相關(guān)的架構(gòu),它提供的分區(qū)等功能對于專業(yè)人士更具吸引力。另一方面,市場數(shù)據(jù)顯示FC在專業(yè)存儲市場的作用正在下降,一些分析師甚至預(yù)測從其出貨的硬盤數(shù)量趨勢來看,F(xiàn)C有可能從市場消失。FC的未來似乎很暗淡,IDC預(yù)測到2014年SAS硬盤將占據(jù)企業(yè)硬盤市場72%的份額。
Adaptec RAID 6805
在2010年底,芯片制造商PMC-Sierra推出了“Adaptec by PMC”6系列 RAID控制器,6系列控制器采用雙核SRC 8x6G片上RAID(ROC)控制器, 支持512MB緩存以及每個SAS端口高達(dá)6Gb/s的數(shù)據(jù)傳輸率。目前有三個型號可以選擇:Adaptec RAID 6405(四個內(nèi)部端口,約為320美元),Adaptec RAID 6445(四個內(nèi)部端口和四個外部端口,約為475美元)以及本文中的測試對象,售價460美元的Adaptec RAID 6805,它保函8個內(nèi)部端口。
所有型號都支持JBOD以及RAID 0、1、1E、5、5EE、6、10、50和60。
Adaptec RAID 6805通過其x8 PCI Express 2.0接口連接到主機(jī)系統(tǒng),通過SAS擴(kuò)展器最多可支持256個設(shè)備。根據(jù)制造商的規(guī)格來看,到主機(jī)電腦的持續(xù)數(shù)據(jù)傳輸率最高可達(dá)到2Gb/s,而在聚合 SAS端口峰值可以達(dá)到4.8Gb/s,PCI Express接口可達(dá)到4.0Gb/s,后者是PCI Express 2.0 x8總線最大理論傳輸速率。
零維護(hù)ZMCP
我們的測試樣機(jī)采用的是Adaptec的閃存模塊600, 它使用了零維護(hù)緩存保護(hù)(Zero Maintenance Cache Protection ,ZMCP)替代了過時的傳統(tǒng)的備用電源組(Battery Backup Unit,BBU)。ZMCP模塊是一個具有4 GB NAND閃存芯片的電路板,用于在電源故障時備份控制器緩存的內(nèi)容。
因?yàn)閺木彺娴介W存的復(fù)制操作是非常快的,Adaptec能夠使用電容來保持電源供應(yīng),而不是電池。該電容的優(yōu)點(diǎn)在于,它能夠與控制卡一樣持久,而電池備份每隔幾年就要更換電池。此外,只要在閃存中緩存過,保存的數(shù)據(jù)可以保留幾年,如果需要的話。相比較而言,對于備份電源組,在緩存信息消失之前通常信息職能保留三天,這迫使你更快進(jìn)行恢復(fù)。正如ZMCP的名字所示,它是一個零維護(hù)解決方案,能夠承受延長的功率損耗。
性能
在我們的流讀/寫read/write測試中,在RAID 0模式下,Adaptec RAID 6805不及其競爭對手。不過話說回來,對于尋求數(shù)據(jù)保護(hù)的企業(yè)而言,RAID 0并不是典型用例(雖然它可能被工作站用 戶用來呈現(xiàn)視頻)。順序讀為640MB/s,而順序?qū)憥缀跸嗤?,?80MB/s。在這兩個指標(biāo)中,LSI的MegaRAID 9265-8i位于榜首。而在RAID5、6和10測試中,Adaptec的RAID 6805表現(xiàn)很好,但仍不及其他產(chǎn)品。在SSD only設(shè)置中,Adaptec控制器達(dá)到530MB/s,但卻不敵Areca和LSI控制器。
Adaptec的卡能夠自動識別所謂的混合RAID配置(由混合硬盤和SSD組成),這個配置中提供的是RAID 1和10。并且,Adaptec卡通過利用特殊的讀寫加速算法超越競爭對手,包括將讀操作專門指向SSD,而將寫操作傳給磁盤和SSD??梢姡x的性能應(yīng)該接近SSD only設(shè)置,而寫的性能不能差于基于全磁盤的設(shè)置。
但是,我們的測試結(jié)果并不能反映這樣一種理論情況。而web服務(wù)器測試是個特例,混合裝置的數(shù)據(jù)傳輸率能夠反映理論情況,事實(shí)上,我們期望從純粹的SSD配置、混合SSD和硬盤驅(qū)動獲取的結(jié)果根本無法與SSD only配置相比。
Adaptec控制器在硬盤I/O性能測試中表現(xiàn)好得多。無論何種測試類型(數(shù)據(jù)庫、文件服務(wù)器、web服務(wù)器或者工作站),RAID 6805都與Areca的ARC-1880i以及LSI的MegaRAID 9265-8i旗鼓相當(dāng),始終位于第一名或者第二名。只有HighPoint RocketRAID 2720SGL在I/O性能測試中落后。使用SSD取代磁盤后,LSI的MegaRAID 9265-8i讓其他三個控制器望塵莫及。
Adaptec RAID6805:RAID軟件和陣列設(shè)置
Adaptec和LSI的控制器卡中都包含配置良好且易于使用的RAID管理工具,這些管理工具甚至允許管理員能夠通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程訪問控制器。
陣列設(shè)置
Areca ARC-1880i
Areca憑借其ARC-1880系列在SAS 6Gb/s RAID控制器市場也占有一席之地。根據(jù)該制造商表示,目標(biāo)應(yīng)用范圍包括從NAS設(shè)備和存儲服務(wù)器到超級計(jì)算機(jī)、近線備份、安全系統(tǒng)以及云計(jì)算。
我們的測試樣機(jī)ARC-1880i售價約為540美元,包含8個內(nèi)部SAS端口和一個8通道PCI Express 2.0接口。順便說一下,這個控制器在四個控制器中是唯一擁有散熱裝置的,內(nèi)置在800MHz ROC周圍,512MB DDR2-800數(shù)據(jù)緩存支持。使用SAS擴(kuò)展器,Areca地ARC-1880i最高可支持128個存儲設(shè)備。為了在電源故障期間保存緩存,可以添加一個可選的備份電源組。
除了JBOD模式和單磁盤模式,該控制器還支持RAID 0、1、1E、3、5、6、10、30、50和60。
性能
Areca的ARC-1880i在RAID 0的流讀/寫測試中表現(xiàn)不錯,讀速度為960MB/s,寫速度為900MB/s。在這個特殊條件下,只有LSI的MegaRAID 9265-8i比它更快。Areca的控制器在其他測試中的表現(xiàn)也沒有讓我們失望。同時擁有硬盤和SSD,該控制器總是給各項(xiàng)測試冠軍造成挑戰(zhàn)。雖然Areca控制器只在一項(xiàng)測試中得冠(RAID 10的順序讀),但這項(xiàng)測試中它遙遙領(lǐng)先,讀速率為793MB/s,而第二名LSI MegaRAID 9265-8i,只有572MB/s。
但是順序傳輸速率只是評測的一小部分。另一部分則是I/O性能,Areca的ARC-1880i這方面也表現(xiàn)不錯,緊緊尾隨Adaptec RAID 6805和LSI MegaRAID 9265-8i。Areca控制器除了贏得一項(xiàng)傳輸速率測試外,也贏得了一項(xiàng)I/O性能測試:Web服務(wù)器測試。雖然Areca控制器在RAID 0、5和6的web服務(wù)器測試中領(lǐng)先,但在RAID 10,Adaptec 6805領(lǐng)先,Areca緊隨其后。
Areca ARC-1880i:Web GUI 和陣列設(shè)置
與 HighPoint RocketRAID 2720SGL一樣,Areca ARC-1880i也可以通過web界面方便地進(jìn)行設(shè)置和管理。
Web GUI
陣列設(shè)置
HighPoint RocketRAID 2720SGL
HighPoint RocketRAID 2720SGL是擁有8個內(nèi)部SATA/SAS端口的SAS RAID控制器,每個端口支持6Gb/s速率。根據(jù)該制造商表示,該卡主要針對中小企業(yè)和工作站的存儲需求。該卡的小尺寸和8通道PCIe 2.0接口與其他產(chǎn)品一樣。它的核心部件是Marvell地9485RAID控制器。
除了JBOD,該卡還支持RAID 0、1、5、6、10和50。
除了我們測試的型號外,HighPoint的2700系列還包含其他四個型號,RocketRAID 2710、 RocketRAID 2711、RocketRAID 2721和 RocketRAID 2722,主要差別在于端口類型(內(nèi)部/外部)和端口數(shù)量(4到8)。我們的樣機(jī),RocketRAID 2720SGL是四個控制器中最便宜的控制器,只要170美元。但請注意這個型號不包含任何電纜,電纜需要支付額外費(fèi)用。
性能
在按順序讀/寫RAID 0陣列(由8個富士通MBA 3147RC磁盤組成)的測試中,HighPoint RocketRAID 2720SGL的讀速度高達(dá)971MB/s,只被LSI的MegaRAID 9265-8i所擊敗。697MB/s的寫速度并不讓人感到驚喜,但這幾乎超過了Adaptec RAID 6805的寫速度。RocketRAID 2720SGL的其他測試結(jié)果都是如此。在RAID 5和6中,它躍居榜首,但在RAID10,讀速度卻下降到485MB/s,這是四個測試產(chǎn)品中產(chǎn)生的最低值。在RAID 10的順序讀速度更糟糕,只有區(qū)區(qū)的198MB/s。
該控制器很顯然不是為SSD設(shè)計(jì)的。讀取速率最大為332MB/s,寫速率的峰值 為273MB/s。即使是固態(tài)存儲性能不是很好的Adaptec RAID 6805,速率也比它大兩倍。而另外兩個可以很好處理SSD的控制器卡(Areca的 ARC-1880i和LSI的MegaRAID 9265-8i)更不用說,比它快三倍。
我們可以用來形容HighPoint卡的I/O性能的最好詞語應(yīng)該是夠用。RocketRAID 2720SGL在全部四個Iometer測試中都是最后一名,而在web服務(wù)器測 試中,HighPoint控制器幾乎可以趕上其他控制器,但在其他三個指標(biāo)測試中遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于其他競爭對手。這在SSD測試中最為明 顯,RocketRAID 2720SGL明顯沒有為SSD作優(yōu)化,它浪費(fèi)了SSD的固有優(yōu)勢。例如,RocketRAID 2720SGL在數(shù)據(jù)庫測試中結(jié)果為17 378IOPS,而LSI的MegaRAID 9265-8i是它的四倍多,為75037IOPS。
HighPoint RocketRAID 2720SGL: Web 和陣列設(shè)置
RocketRAID 2720SGL的web界面很直觀,方便,這里沒有問題,所有RAID設(shè)置都可以迅速簡便地進(jìn)行配置。
Web GUI
陣列設(shè)置
LSI MegaRAID 9265-8i
根據(jù)LSI表示,中小企業(yè)是其MegaRAID 9265-8i產(chǎn)品的目標(biāo)客戶。該公司將其控制卡定位于適合云、安全和業(yè)務(wù)應(yīng)用。售價為630美元,MegaRAID 9265-8i是測試產(chǎn)品中最昂貴的,但是從測試結(jié)果來看,一分錢一分貨。在我們展示測試結(jié)果之前,讓我們看看這個控制器的技術(shù)特點(diǎn)以及可選軟件附件—— FastPath和CacheCade。
MegaRAID 9265-8i基于雙核LSI SAS2208 ROC,采用8通道PCIe 2.0接口,后綴8i表示8個內(nèi)部SATA/SAS端口,每個端口支持6Gb/s。高達(dá)128個物理存儲設(shè)備可以通過SAS擴(kuò)展器連接到該控制器。該控制 器卡還支持1GB DDR3-1333緩存,支持RAID 0、1、5、6、10和60。
調(diào)優(yōu)工具、 FastPath和 CacheCade
LSI聲稱FastPath可以大大加快附加SSD的I/O操作。該公司還表示,F(xiàn)astPath可以與任何基于閃存的SSD工作,顯著改善了基于 SSD RAID陣列的讀/寫性能,寫加快2.5倍,讀加快2倍,達(dá)到465000IOPS。雖然我們不能將這個放到測試結(jié)果中。該卡即使沒有安裝 FastPath,也已經(jīng)具有足夠的馬力來處理我們的五驅(qū)動SSD陣列。
MegaRAID 9265-8i的另一個可選軟件被稱為CacheCade,它能使一個SSD作為硬盤陣列的讀緩存。根據(jù)LSI公司表示,這可能會加快讀取操作速度,最高可達(dá)50,這取決于被訪問數(shù)據(jù)的大小、應(yīng)用程序和使用情況。我們嘗試了這個工具,并創(chuàng)建了一個RAID 5陣列,由7個硬盤和一個SSD(SSD作為讀緩存)組成。與由8個硬盤組成的RAID 5陣列相比,很顯然,CacheCade不僅提高了I/O吞吐量,還改善了性能(原始數(shù)據(jù)變得越來越小)。我們在測試中使用了一個25GB數(shù)據(jù)集,在web服務(wù)器Iometer工作負(fù)載中達(dá)到3877IOPS,而通常一個正常硬盤陣列只能達(dá)到894IOPS。
性能
簡而言之,從I/O性能角度來看,MegaRAID 9265-8i是最快的SAS RAID控制器。而在順序讀/寫操作中,這個控制器只能達(dá)到中等水平,因?yàn)槠漤樞蛐阅苋Q于你使用的RAID級別。在RAID 0硬盤測試中,MegaRAID 9265-8i的順序讀速率可達(dá)到1080MB/s(明顯超過其競爭對手),而順序?qū)懶阅転?27MB/s,也取得了第一名的成績。而在RAID 5和6中,這個LSI控制器被徹底擊敗,只有在RAID 10中才挽回一局。在SSD RAID測試中,MegaRAID 9265-8i達(dá)到最佳順序?qū)懶阅?752MB/s),在順序讀中只略低于Areca ARC-1880i。
如果你在尋找具有高I/O性能的面向SSD的RAID控制器,LSI無疑是最佳選擇。除了極少數(shù)例外外,MegaRAID 9265-8i在我們的Iometer 數(shù)據(jù)庫、文件服務(wù)器、web服務(wù)器和工作站負(fù)載測試中都一路領(lǐng)先。當(dāng)你的RAID陣列由SSD組成時,LSI完全擊敗了其他三個控制器。例如,在工作站測試中,MegaRAID 9265-8i達(dá)到70172IOPS,而第二名Areca的ARC-1880i只有這個數(shù)字的二分之一,36975IOPS。
LSI MegaRAID 9265-8i:RAID軟件和陣列設(shè)置
與Adaptec一樣,LSI捆綁了一個方便的RAID管理工具,下面是一些屏幕截圖。
CacheCade軟件
RAID 軟件
陣列安裝
對比表和測試配置
對比表
測試配置
我們使用了8個富士通MBA3147RC SAS硬盤(每個147GB)到RAID控制器,同時在RAID 0、5、6和10進(jìn)行測試,SSD測試是通過5個三星SS605進(jìn)行的。
測試結(jié)果:RAID 0和5的I/O性能
RAID 0
RAID 0測試并沒有顯示出這些RAID控制器的顯著差異,除了HighPoint的RocketRAID 2720SGL。
RAID 5
RAID 5測試也沒有幫HighPoint控制器挽回任何失地。與RAID 10對比,即使這三個較快的控制器也顯示出各自的優(yōu)缺點(diǎn)。
測試結(jié)果:RAID 6和10的I/O性能
RAID 6
LSI顯著地從數(shù)據(jù)庫、文件服務(wù)器和工作站負(fù)載方面優(yōu)化了其MegaRAID 9265。Web服務(wù)器測試中,所有控制器的極限測試結(jié)果沒有明顯差異。
RAID 10
在RAID 10中,Adaptec和LSI爭奪激烈,而HighPoint RocketRAID 2720SGL則完全處于劣勢。
測試結(jié)果:SSD I/O性能
這很顯然:只有LSI MegaRAID 9265可以將固態(tài)存儲的優(yōu)勢轉(zhuǎn)為RAID性能。
測試結(jié)果:RAID 0、5下的數(shù)據(jù)吞吐量
RAID 0
LSI MegaRAID 9265顯然贏得了RAID 0測試,Adaptec的RAID 6805無法追趕上。
RAID 5
沒有緩存的RocketRAID 2720SGL能夠很好地處理RAID 5操作,Areca ARC-1880i緊隨其后。Adaptec的RAID 6805和LSI的MegaRAID 9265-8i則出局。
RAID 5 Degraded
測試結(jié)果:RAID 6、10的數(shù)據(jù)吞吐量
RAID 6
與RAID 5的結(jié)果一樣,RocketRAID 2720SGL在RAID 6中順序吞吐量成績最好,而ARC-1880i位于第二名。似乎LSI MegaRAID 9265-8i不是很喜歡RAID 6。
RAID 6 Degraded
RAID 10
在RAID 10,結(jié)果完全相反!MegaRAID 9265-8i在RAID 5和6中低于平均水平,但卻在RAID 10的總成績中擊敗其他競爭對手。而Areca ARC-1880i在順序讀測試中擊敗其他三個控制器。
測試結(jié)果:數(shù)據(jù)吞吐量(SSD)
如果你正在建立一個基于SSD的RAID陣列,LSI的 MegaRAID 9265-8i 和Areca的ARC-1880i都是不錯的選擇。 而RocketRAID 2720SGL則很糟糕。
測試結(jié)果:Adaptec混合式RAID
測試結(jié)果:LSI CacheCade
誰是是企業(yè)IT的最佳選擇?
總體而言,這四個基于SAS的RAID控制器都表現(xiàn)出了良好的性能,它們都不缺乏重要特征,并且都可以用于入門級和中級服務(wù)器中。 除了它們的性能特點(diǎn)外,在提供便利功能(例如混合環(huán)境SAS和SATA支持以及通過SAS擴(kuò)展器獲取的可擴(kuò)展性)方面則各有千秋。這四個控制器都支持的 SAS 2.0標(biāo)準(zhǔn),不僅將帶寬從3Gb/s提高到6Gb/s(每個端口),同時也引入了新功能,例如SAS分區(qū),這可以允許單個SAS擴(kuò)展器背后的多個控制器訪 問存儲資源。
除了幾個共同點(diǎn),如8通道PCI Express接口和八位組SAS 2.0端口,每個控制器都有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。
總體來說,LSI公司的MegaRAID 9265-8i是最快的控制器,特別是在I/O吞吐量方面。不過它也有一些薄弱環(huán)節(jié),例如RAID 5和6的性能不是很理想,但MegaRAID 9265-8i贏得了大部分測試,是一個成熟的專業(yè)級的解決方案。當(dāng)然,它的售價也是最高的,630美元。但對于這個價格,你可以獲得一個無可比擬的控制 器,特別是在支持SSD方面。MegaRAID 9265-8i在存儲方面表現(xiàn)不錯,如果需要增加更多存儲,選擇MegaRAID 9265-8i會更加方便。此外,你也可以通過添加FastPath或者CacheCade來加強(qiáng)MegaRAID 9265-8i的性能。
Adaptec RAID 6805和 Areca ARC-1880i控制器在中檔價位(售價分別為460美元和540美元),它們提供相似的性能。這兩者在數(shù)據(jù)吞吐量方面都表現(xiàn)良好,除了I/O性能。 Adaptec控制器控制器略勝于Areca控制器,它還提供零維護(hù)緩存保護(hù)(ZMCP)功能,取代了傳統(tǒng)的備用電源組,并且還可以與NAND閃存和電容器配合使用。
HighPoint公司的RocketRAID 2720SGL售價僅為170美元,這也是四個控制器中最便宜的售價。如果你只是將它與傳統(tǒng)的磁盤驅(qū)動器一起使用,它的性能還可以接受,雖然顯然比 Adaptec或者Areca提供的性能要差。不要將它與SSD一起使用。