Компьютер-Информ || Архив || Рубрики || Поиск || Подписка || Работа || О "КИ" || Карта

Хранение и обработка данных

Тестирование работы жестких дисков Seagate NL35 в массиве RAID1 начального уровня

Предлагаем нашим читателям результаты исследования, проведенного в лаборатории разработки программно-аппаратных средств компании "Эврика". Тестирование проводилось в целях определения целесообразности и эффективности использования массивов RAID1 на базе НЖМД серии NL35 в рабочих станциях и серверах начального уровня, в т. ч. по сравнению с альтернативными вариантами (массив RAID1 на базе НЖМД SCSI начального уровня; массив RAID1 на базе типовых НЖМД SATA для рабочих станций); определения целесообразности использования режима NCQ. (NCQ - Native Command Queuing - повышение быстродействия за счет оптимизации запросов к диску при использовании двух и более одновременных потоков чтения/записи. Режим определен в спецификации SATA-IO).

Общие сведения

Жесткие диски серии NL35 позиционируются производителем для использования в качестве альтернативы начальным моделям SCSI-дисков в системах с большим процентом последовательных обращений ("near-line"); основным преимуществом такого использования производитель декларирует значительно меньшую стоимость 1 ГБ объема хранилища. Основным отличием НЖМД Seagate NL35 от предыдущего поколения Seagate Barracuda 7200.8 является сертификация для работы 24/7 и поддержка режима NCQ. Рекомендуемые производителем целевые области использования НЖМД серии NL35 (http://www.seagate.com/docs/pdf/marketing/po_nl35series.pdf):

Работа жестких дисков Seagate NL35 без использования массива RAID

Исчерпывающий обзор и сравнительное тестирование жестких дисков NL35 приведен в обзоре сайта iXBT, расположенном по адресу http://www.ixbt.com/storage/seagate-nl35.shtml. В ходе тестирования отделом разработки аппаратных средств ЗАО "Эврика" были выборочно проверены и подтверждены данные указанного отчета в части практического тестирования жестких дисков.

Энергопотребление и тепловыделение жестких дисков Seagate NL35

Исчерпывающее исследование энергопотребления и тепловыделения накопителей Seagate NL35 проведено в рамках сравнительного тестирования сайта iXBT; соответствующий отчет расположен по адресу http://www.ixbt.com/storage/hddpower-pro.shtml. Согласно данным указанного отчета, НЖМД Seagate NL35 характеризуются низким энергопотреблением и тепловыделением при работе, но очень высоким старто-вым током.

Следует также отметить, что параметры энергопотребления и тепловыделения современных НЖМД SCSI вплотную приближаются к таковым для НЖМД SATA.

Работа жестких дисков Seagate NL35 в массиве RAID5 при использовании высокопроизводительных SATA-RAID контроллеров

Соответствующий отчет о тестировании приведен на русской версии сайта Tom's hardware по адресу http://www.thg.ru/storage/20051102/onepage.html. В ходе тестирования использовался массив RAID5 из 8 НЖМД Seagate NL35. По результатам тестирования из приведенного отчета следует, что НЖМД NL35 корректно работает с высокопроизводительными SATA-RAID контроллерами (PCI-E/x8 и PCI-X/133), корректно поддерживает расширенные функции SATA-IO (NCQ, скорость выше 150 МБ/с и проч., полный список приведен по адресу http://www.sata-io.org/namingguidelines.asp), и может быть рекомендован для построения эффективных SATA-решений среднего и высшего уровня на базе массива RAID5 из 8 дисков и более.

Определение целесообразности использования жестких дисков Seagate NL35 в массиве RAID0 для построения быстродействующей системы хранения

Соответствующий отчет о тестировании приведен на русской версии сайта Tom's hardware по адресу http://www.thg.ru/storage/western_digital_wd1500ad_raptor-x/print.html. По результатам тестирования из приведенного отчета следует, что накопитель NL35 нецелесообразно использовать для построения быстродействующей системы хранения на базе массива RAID0, кроме случаев, когда требуемый объем системы составляет порядка 1 ТБ или более, или когда обращение к диску носит исключительно характер последовательного чтения/записи. В противном случае более целесообразным представляется использование SATA-накопителя Western Digital WD1500AD Raptor-X 10000 rpm. Для достижения максимальной производительности с использованием решения на базе SATA RAID0 накопитель NL35 неэффективен (в этом случае следует использовать 2 накопителя Raptor-X 150 ГБ в массиве RAID0).

Практическое сравнительное тестирование работы накопителей Seagate NL35 в массиве RAID1

Описание тестовых систем

В ходе сравнения использовалось 6 тестовых систем на базе 2 аппаратных платформ (чипсета i925XE с процессором Celeron и Intel E7520 с процессором Xeon). Конфигурации тестовых систем представлены в таблицах 1, 2.

Таблица 1. Конфигурация тестовых систем на базе платформы i925XE/Celeron

Таблица 2. Конфигурация тестовых систем на базе платформы E7520/Dual Xeon

Конфигурации сравниваемых дисковых подсистем представлены в таблицах 3, 4. Тестируемые накопители Seagate NL35 представлены в системах S2 и S4.

Таблица 3

Таблица 4

Примечание. Выбор конфигурации для тестирования определялся наличием соответствующего оборудования на "Складе 1" и нецелесообразностью оперативной закупки соответствующих комплектующих.

Примечание. Контроллер Mylex AcceleRaid 352, полученный со "Склада 1" отделом разработки аппаратных средств для целей тестирования, в процессе тестирования функционировал нестабильно и явно демонстрировал пониженную производительность (независимо от используемой прошивки, объема памяти и проч.). Вследствие этого было принято решение не проводить тестирование с использованием данного контроллера, а вместо этого провести тестирование с использованием двух альтернативных систем, имевшихся в распоряжении ОРАС. В одной из систем использовался устаревший RAID-контроллер AMI MegaRAID 493 и устаревшие НЖМД Fujitsu U160 SCSI (см. таблицу 4, "Система 6"), находящиеся на балансовых складах сотрудников ОРАС. В другой системе использовался современный сервер на базе платформы SC5300 с интегрированным SCSI-RAID-контроллером LSI (см. таблицу 1, "Система 1"), расположенный на территории одного из заказчиков (там же производилось тестирование по согласованию и в интересах заказчика).

Для удобства тестовые системы 1-6 далее обозначаются соответственно как S1-S6.

Тестовая система S1 является эталоном современного сервера среднего/начального уровня, использующего в качестве системы хранения массив U320 SCSI RAID1 начального уровня. Сравнение системы S1 с другими системами позволяет определить степень превосходства SCSI-решения над SATA-решениями.

Тестовые системы S2 и S3 строятся с использованием RAID-контроллера начального уровня Silicon Image 3114R. Данный контроллер поддерживает построение массивов уровня RAID0/1/5/10 и является host-based-контроллером (расчет контрольных сумм выполняется с использованием программных драйверов, а не аппаратных схем; данный факт имеет большое влияние при использовании массива RAID5 и практически не имеет влияния при использовании массива RAID1). Системы S2 и S3 являются типичными системами для построения мощных рабочих станций и серверов самого начального уровня. Сравнение систем S2 и S3 позволяет определить степень превосходства новых накопителей Seagate NL35 над типичными SATA-накопителями предыдущего поколения для рабочих станций.

Тестовые системы S4 и S5 строятся на базе RAID-контроллера начального уровня, интегрированного в южный мост Intel ICH6R. Данный контроллер поддерживает построение массивов уровня RAID0/1 с использованием высокопроизводительной технологии Intel Matrix Storage и поддерживает новый режим NCQ (см. выше) согласно спецификации SATA-IO. По остальным характеристикам он сравним с контроллером Silicon Image 3114R. Сравнение систем S2 и S4 позволяет определить эффект от использования режима NCQ, а сравнение систем S2 и S4 с системами S3 и S5 позволит определить эффект от использования контроллера с поддержкой новых опций SATA-IO по сравнению с типичным контроллером предыдущего поколения (Silicon Image 3114).

Тестовая система S6 является эталоном сервера примерно 10-летней давности, использующего в качестве системы хранения массив U160 SCSI RAID1 начального уровня. Сравнение системы S6 с другими системами позволяет определить целесообразность модернизации и превосходство решения на базе НЖМД NL35 над устаревшими SCSI-решениями.

Используемые приложения

Для сравнительного тестирования и бенчмаркинга использовались следующие тестовые приложения, утилиты и пакеты:

Примечание. Разметка логических дисков производилась одним NTFS-разделом максимально возможной емкости для тестов среднего времени доступа и снятия графика скорости чтения в WinBench 99, и двумя разделами NTFS или FAT32 (по 50 % объема диска каждый) для остальных тестов. Размер кластеров NTFS и FAT32 выбирался по умолчанию с учетом размера логического диска.

Примечание. Согласно неофициальным данным, многие производители дисковых накопителей и контроллеров оптимизируют свои изделия под тестовый пакет WIn-Bench99, поэтому соответствующие результаты априорно имеют пониженную достоверность.

Результаты тестирования

Графики линейного чтения

Графики, полученные с использованием теста WinBench99 Disk Transfer Rate для системы S2 (RAID1 на базе НЖМД Seagate NL35), представлены на рисунке 1. Для сравнения на рисунке 2 представлены графики для систем S1 (SCSI) и S3 (SATA предыдущего поколения).

Сравнительное тестирование с использованием пакетов бенчмаркинга

Результаты сравнительного тестирования приведены в таблице 5. Наиболее существенные результаты таблицы 5 представлены в виде сравнительных диаграмм на рисунках 3-6.

Примечание. В ходе сравнительного тестирования были обнаружены нестабильности функционирования и/или невозможность запуска ряда тестов (см. таблицу 5) и ряда пакетов (AIDA32) на некоторых системах; результаты соответствующих тестов в отчете не отражены.

Таблица 5

*Указанные сверхвысокие показатели могут быть обусловлены особенностями работы драйвера контроллера (оптимизация файловой системы путем кэширования обраще-ний операционной системы и укрупнения блоков обращений); см. также примечание в конце п. 7. 2.

Рисунок 1. График линейного чтения системы S2 (Seagate NL35 в массиве RAID1)

Рисунок 2. График линейного чтения систем S1 (SCSI, слева) и S3 (SATA, справа)

Рисунок 3. Время доступа к физическому тому

Рисунок 4. Загрузка ЦПУ

Рисунок 5. Характеристики пропускной способности физического (HDTune 2.51) и логического (Sandra 2005) тома

Рисунок 6. Оценки производительности физического (H2wBench) и логического (PCMark 2005, WinMark99) тома в приложениях

Сравнительное тестирование с использованием программы Intel IOMeter

В ходе тестирования использовались паттерны, описанные в п. 7. 2. Результаты тестирования представлены на рисунках 7-26. Численные данные, полученные в ходе тестирования, представлены в приложении 1.

Примечание. На всех графиках, приведенных на рисунках 7-26, используется логарифмическая шкала по горизонтальной оси (QD).

Рисунок 7

Рисунок 8

Рисунок 9

Рисунок 10

Рисунок 11

Рисунок 12

Рисунок 13

Рисунок 14

Рисунок 15

Рисунок 16

Рисунок 17

Рисунок 18

Рисунок 19

Рисунок 20

Рисунок 21

Рисунок 22

(Продолжение в следующем номере)

Рубрики || Работа || Услуги || Поиск || Архив || Дни рождения
О "КИ" || График выхода || Карта сайта || Подписка

Рассылка анонсов газеты по электронной почте

Главная страница

Сайт газеты "Компьютер-Информ" является зарегистрированным электронным СМИ.
Свидетельство Эл 77-4461 от 2 апреля 2001 г.
Перепечатка материалов без письменного согласия редакции запрещена.
При использовании материалов газеты в Интернет гиперссылка обязательна.

Телефон редакции (812) 718-6666, 718-6555.
Адрес: 196084, СПб, ул.Заставская, д.23, БЦ "Авиатор", 3-й этаж, офис 307
e-mail: editor@ci.ru
Для пресс-релизов и новостей news@ci.ru