SSD

Kingston KC300: RAID5 и RAID10 в аварийном режиме

Сегодня мы протестируем 4-дисковые массивы RAID5 и RAID10 в аварийном режиме (Degraded), то есть без одного накопителя.

Массивы с резервированием (RAID5 и RAID10) способны функционировать при выходе из строя одного и более накопителей (в зависимости от типа RAID). Теоретически в аварийном режиме производительность должна изменится: для 4-дискового RAID10 аварийная ситуация должна снизить производительность в операциях чтения до уровня 3-дискового RAID0, при этом скорость записи, исходя из архитектуры массива, должна остаться на прежнем уровне; что касается 4-дискового RAID5, то скоростные показатели массива должны сократиться вне зависимости от типа операций. Это теория. Остается проверить ее на практике.
Для имитации аварийного режима (Degraded) мы просто отключили один накопитель.

Результаты не заставили себя ждать: зайдя в настройки BIOS, мы сразу видим статус массива – Degraded, то есть массив находится в аварийном состоянии.

Важно отметить, что штатные средства Windows не отображают состояние массива – они показывают лишь состояние файловой системы.

Поскольку оба массива с резервированием, исключение одного накопителя не влияет на их объем.
Приступим к тестированию.

Тестовый стенд: Intel Xeon E3-1275v5, Supermicro X11SAE-F, Samsung DDR4-2133 ECC 8GB, Kingston KC300

Детализация

- Процессор: Xeon E3-1275v5 (HT on; TB on);
- Материнская плата: Supermicro X11SAE-F;
- Оперативная память: 4x Samsung DDR4-2133 ECC 8GB (M391A1G43DB0-CPB);
- Накопители: 4х Kingston KC300 120ГБ;
- ОС: Windows Server 2012R2.

Методика тестирования

- CrystalDiskMark v5.1 x64;
- ATTO Disk Benchmark v3.05;
- Anvil's Storage Benchmark v1.1.0.

CrystalDiskMark (50MB)

Потеря одного накопителя не проходит незаметно для массивов – производительность RAID5 и RAID10 снижается как в операциях чтения, так и записи.

На малых блоках невидна разница в производительности между массивами, но как отмечалось ранее – без использования очереди невозможно реализовать весь потенциал массивов.

При использовании очереди потеря одного накопителя сказывается больше – скорость чтения обоих массивов практически вдвое ниже в аварийном режиме (Degraded), чем в обычном. Что касается скорости записи, то потеря одного накопителя сказывается больше на RAID5, чем на RAID10.

Если скорость чтения падает при исключении одного накопителя из массива, то скорость записи растет (вероятно, снижается нагрузка на RAID-контроллер благодаря снижению объема синхронизации записываемых данных у RAID10).

CrystalDiskMark (100MB)

Увеличение объема задания не меняет кардинально картину: при исключении одного накопителя из массивов значительно снижается их скорость чтения.

Данный сценарий не позволяет реализовать весь потенциал массивов, поэтому исключение одного накопителя не сказывается на их производительности.

При последовательном чтении с использованием очереди исключение из массивов накопителя приводит практически к двукратному снижению скорости, чего не скажешь про операции записи для массива RAID10.

CrystalDiskMark (500MB)

Дальнейшее увеличение объема задания практически не сказывается на результатах.

В данном подтесте всё без изменений.

В данном подтесте, пожалуй, стоит отметить то, что исключение одного накопителя из массива больше сказывается на RAID5, чем на RAID10: производительность в операциях записи для первого массива снижается практически вдвое при переходе в состояние Degraded; а массив RAID10 лишь незначительно замедляется в операциях записи.

ATTO Disk Benchmark

К сожалению, данный бенчмарк не заработал на RAID-массивах в аварийном режиме.

Anvil's Storage Benchmark

Первое, что необходимо отметить, RAID10 в аварийном режиме имеет большую скорость записи, чем в нормальном (вероятно, здесь сказывается меньшая нагрузка на RAID-контроллер в виде синхронизации записываемых данных). Второе, скорость чтения обоих массивов значительно падает в аварийном режиме. Третье, исключение накопителя из массива RAID5 негативно сказывается не только на операциях чтения, но и записи.

Емкость

Поскольку оба массива с резервированием, исключение одного накопителя не влияет на их объем.

Заключение

Как заключение… в очередной раз RAID10 оказался более выигрышным вариантом, чем RAID5, так как он показывает большую производительность как в нормальном состоянии, так и в аварийном (Degraded). При этом… данный массив может «пережить» выход из строя двух накопителей (при условии, что они будут находится на разных каналах RAID0) - теоретически производительность в таком состоянии будет на уровне обычного двухдискового RAID0. Пожалуй, единственным плюсом RAID5 остается только его емкость.
Остальные материалы по RAID-массивам на базе SSD - здесь.