Macierzowe kontrolery EIDE, Opracowania informatyczne

[ Pobierz całość w formacie PDF ]
Hardware
Macierzowe kontrolery EIDE
Demony szybkoci
Do tej pory na rynku dostêpne by³y tylko drogie systemy dysków twardych RAID,
przeznaczone dla magistrali SCSI. Jednak testy pierwszych kontrolerów RAID nowej genera-
cji, wspó³pracuj¹cych z dyskami IDE, daj¹ bardzo obiecuj¹ce wyniki.
u¿ytkownikowi kojarzy³a siê jedynie
z czym bardzo drogim i przeznaczonym
wy³¹cznie do serwerów. Skojarzenie to jest
poniek¹d s³uszne, gdy¿ do niedawna jedyne
(jeli nie liczyæ niezbyt udanych wyj¹tków)
urz¹dzenia tego typu wykorzystywa³y drog¹
technologiê SCSI i przeznaczone by³y w³a-
nie do serwerów. Czym jednak jest RAID?
Redundant Arrays of Inexpensive Disks
, bo
tak brzmi rozwiniêcie tego skrótu, to ze-
staw standardów ³¹czenia dysków twardych
w wiêksze zespo³y (zwane macierzami) dla
zwiêkszenia wydajnoci systemu pamiêci
dyskowej b¹d uodpornienia go na awarie
jednego lub kilku dysków. Niektóre warian-
ty RAID pozwalaj¹ na spe³nienie obu tych
za³o¿eñ. Wiêcej informacji na temat zasad
dzia³ania tych systemów mo¿na znaleæ
w ramce Podstawy funkcjonowania syste-
mów RAID.
Ze wzglêdu na specyfikê interfejsu EIDE
wykorzystanie pod³¹czonych za jego pored-
nictwem dysków do budowy macierzy by³o
do niedawna rozwi¹zaniem co najmniej ry-
zykownym. Kontroler EIDE mo¿e komuni-
kowaæ siê jednoczenie tylko z jednym urz¹-
dzeniem pod³¹czonym do danego kana³u
IDE, wiêc jedynymi sensownymi macierza-
mi dyskowymi na bazie dysków IDE by³y
mirror (RAID 1) i stripeset (RAID 0), zbu-
dowane z dwóch dysków, z których ka¿dy
pod³¹czony by³ do osobnego kana³u IDE
(jako jedyne urz¹dzenie na tym kanale). Tyl-
ko wówczas dostêp do jednego z dysków
macierzy nie blokuje pracy drugiego. Nie-
wiele mo¿e tu usprawniæ zastosowanie sys-
temowej pamiêci podrêcznej, gdy¿ poprawia
ona jedynie komunikacjê miêdzy systemem
operacyjnym a kontrolerem dyskowym, i nie
ma wp³ywu na komunikacjê pomiêdzy kon-
trolerem a dyskiem.
Wprowadzenie coraz wiêkszych pojemno-
ci pamiêci podrêcznej (cache) montowanej
bezporednio na dyskach IDE zupe³nie od-
mieni³o sytuacjê. Je¿eli dysk dysponuje do-
stateczn¹ iloci¹ pamiêci (a w nowoczesnych
dyskach jej pojemnoæ siêga dwóch megabaj-
tów), jest w stanie przyjmowaæ dane z pe³n¹
prêdkoci¹ magistrali, dziêki czemu du¿o
szybciej mo¿e ona zostaæ zwolniona drugie-
mu urz¹dzeniu pracuj¹cemu na tym samym
kanale. Pozwoli³o to na skonstruowanie ta-
nich kontrolerów macierzowych EIDE, ba-
zuj¹cych wprost na konstrukcji typowych
uk³adów kontrolerów IDE (np. HPT 368 czy
HPT 370). Innym tropem, którym pod¹¿yli
konstruktorzy, by³o zwielokrotnienie liczby
kana³ów IDE do przynajmniej czterech, tak
aby ka¿dy pod³¹czony dysk móg³ samot-
nie pracowaæ na osobnym kanale. To roz-
wi¹zanie pozwala u róde³ pozbyæ siê
podstawowego mankamentu standardu
EIDE, jednak jest bardziej zaawansowane
technologicznie i w sposób widoczny
wp³ywa na cenê urz¹dzeñ.
Do wyboru, do koloru
Pierwsze otrzymane przez nas kontrolery
EIDE wyposa¿one w funkcje RAID ró¿ni³y
siê bardzo mo¿liwociami i wyposa¿eniem.
Najprostsze urz¹dzenia zbudowane by³y na
bazie uk³adów HPT 368, pracowa³y w stan-
dardzie UDMA/66 i udostêpnia³y jedynie
podstawowe poziomy RAID (mirror
i stripeset). S¹ to tanie kontrolery przezna-
czone zdecydowanie dla odbiorcy masowe-
go, nie zosta³y bowiem wyposa¿one w ¿adne
oprogramowanie narzêdziowe, s³u¿¹ce do
monitorowania pracy macierzy. Wy¿ej pla-
suj¹ siê HotRod 100 Abita oraz Fast-
Trak100 firmy Promise. Urz¹dzenia te ob-
s³uguj¹ dodatkowo RAID poziomu 1 +
0 (mirror + stripeset) i wyposa¿one zosta³y
116
PADZIERNIK 2000
D
otychczas nazwa RAID przeciêtnemu
Hardware
Macierzowe kontrolery EIDE
Ch³odzenie to podstawa
mylne ustawienie, oferowane przez setupy
wszystkich testowanych kontrolerów. Po
wprowadzeniu niezbêdnych parametrów
mo¿emy opuciæ BIOS (b¹d program kon-
figuracyjny) kontrolera i przyst¹piæ do po-
dzia³u utworzonej macierzy na partycje oraz
do ich formatowania tak jakbymy mieli
do czynienia z pojedynczym dyskiem. Rów-
nie¿ na tym etapie kontroler Adapteca od-
biega³ zachowaniem od pozosta³ych, propo-
nuj¹c inicjalizacjê za³o¿onej macierzy. O ile
w przypadku macierzy typu RAID 0 owa ini-
cjalizacja jest opcjonalna, o tyle dla uk³adu
lustrzanego jest ona obowi¹zkowa. Niestety,
wi¹¿¹ siê z ni¹ dwie, powa¿ne niedogodno-
ci: trwa ona oko³o 2,5 godziny dla dysków
o pojemnoci 30 GB i oznacza wymazanie
ich zawartoci. Wskutek tego, w przeciwieñ-
stwie do innych kontrolerów, Adaptec nie
umo¿liwia utworzenia lustrzanej kopii ju¿
u¿ywanego dysku.
Dalsze postêpowanie zale¿y od wykorzy-
stywanego systemu operacyjnego. W rodo-
wisku DOS skonfigurowane macierze s¹
widoczne od razu jako fizyczne dyski, które
trzeba jedynie sformatowaæ. W systemach
Windows konieczne jest zainstalowanie ste-
rowników, gdy¿ inaczej dostêp do macierzy
nie bêdzie mo¿liwy. Niestety, w przypadku
pozosta³ych systemów sytuacja nie wygl¹da
dobrze. O sterowniki do NetWarea zadba³
jedynie Adaptec, drivery dla Linuksa do-
stêpne s¹ za tylko dla kontrolerów zbudo-
wanych na uk³adach HighPointa, jednak...
nie obs³uguj¹ one funkcji macierzowych
(sic!). Równie¿ do³¹czone do kontrolerów
oprogramowanie monitoruj¹ce przeznaczo-
ne jest wy³¹cznie do pracy w okienkowych
systemach Microsoftu. Jak widaæ, macierzo-
we kontrolery IDE s¹ na razie propozycj¹
skierowan¹ wy³¹cznie do u¿ytkowników
ró¿nych wersji Windows.
Powa¿nym problemem, na jaki natkniemy
siê podczas instalacji naszego systemu ma-
cierzy dyskowej, jest... ch³odzenie. O ile sa-
me karty kontrolerów nie wydzielaj¹ zbyt
wiele ciep³a, o tyle dyski o du¿ych pojemno-
ciach produkuj¹ go ca³kiem sporo. W tej
sytuacji znalezienie w obudowie miejsca za-
pewniaj¹cego odpowiedni¹ cyrkulacjê po-
wietrza jest spraw¹ kluczow¹, zw³aszcza
gdy chcemy wykorzystaæ cztery takie urz¹-
dzenia. Jeli obudowa naszego komputera
na to pozwala, nie instalujmy dysków bez-
porednio jeden nad drugim. Najlepszym
rozwi¹zaniem bêdzie wykorzystanie 5,25-
-calowej kieszeni napêdów i do³o¿enie
odpowiednich ramek monta¿owych wraz
z oddzielnym wentylatorem. Taka konfigu-
racja jest szczególnie polecana w przypad-
ku dysków o szybkoci 7200 obrotów na
minutê (i wiêkszej), które powoli staj¹ siê ju¿
standardem. Warto równie¿ skorzystaæ
z mo¿liwoci instalacji dodatkowych wenty-
latorów, dostêpnej w wiêkszoci obudów ty-
pu middle- i bigtower.
Nie mo¿na równie¿ zapomnieæ o zapew-
nieniu ca³emu systemowi zasilania o odpo-
wiedniej mocy. Jeli zamierzamy w jednym
komputerze umieciæ cztery du¿e dyski, kar-
tê graficzn¹ bazuj¹c¹ na uk³adzie GeForce,
nagrywarkê CD-RW oraz procesor Athlon,
zasilacz 300-watowy bêdzie jak najbardziej
wskazany.
w podstawowe oprogramowanie monitoru-
j¹ce, informuj¹ce o awariach dysków oraz
statusie macierzy. W obu przypadkach mo¿-
liwe jest zdefiniowanie jednego z dysków ja-
ko tzw. hot-spare, czyli dysku rezerwowego,
który w razie awarii napêdu wchodz¹cego
w sk³ad macierzy automatycznie go zast¹pi.
Do urz¹dzeñ z górnej pó³ki nale¿¹ dwa
ostatnie: Adaptec AAA-UDMA oraz Promise
SuperTrak66. Oba obs³uguj¹ RAID pozio-
mu 5, SuperTrak66 dodatkowo zapewnia
równie¿ RAID 3. Te dwa kontrolery zosta³y
wyposa¿one w procesory, których zadaniem
jest obliczeniowa obs³uga macierzy (wyli-
czanie bitów parzystoci dla RAID 5 i sum
kontrolnych dla RAID 3) oraz pamiêæ pod-
rêczn¹ (cache). Ka¿de urz¹dzenie umo¿li-
wia wymianê uszkodzonych dysków i odbu-
dowê macierzy podczas pracy systemu, do-
datkowo kontroler firmy Promise zosta³ wy-
posa¿ony w z³¹cza pozwalaj¹ce na kontrolê
pracy (stan dysku, szybkoæ obrotowa wbu-
dowanego wentylatora etc.) firmowych kie-
szeni przeznaczonych dla dysków IDE. Co
ciekawe, produkty obu firm pracuj¹ jedynie
w standardzie UDMA66, przez co mo¿liwo-
ci nowoczesnych dysków nie bêd¹ w pe³ni
wykorzystane. Do³¹czone do obu urz¹dzeñ
oprogramowanie pozwala kontrolowaæ ich
pracê nie tylko lokalnie, ale i z innego kom-
putera za porednictwem sieci, co sugeruje
zastosowanie ich w niewielkich serwerach.
Wed³ug zapewnieñ producentów urz¹dzenia
te maj¹ po cztery niezale¿ne kana³y IDE, za-
pewniaj¹ce jednoczesn¹ pracê wszystkich
pod³¹czonych dysków.
namolne zmuszaj¹ nas do konfiguracji
macierzy, nawet jeli w jej sk³ad bêdzie
wchodzi³ tylko jeden dysk. Jeli jej nie prze-
prowadzimy, pod³¹czone do nich dyski nie
bêd¹ widoczne. Najbardziej k³opotliwa jest
konfiguracja kontrolera firmy Adaptec nie
doæ, ¿e jest konieczna, aby pod³¹czone do
niego dyski by³y widoczne w systemie, to do
jej przeprowadzenia niezbêdne jest urucho-
mienie komputera przy wykorzystaniu do³¹-
czonej dyskietki startowej, zawieraj¹cej od-
powiednie oprogramowanie narzêdziowe.
Niestety, próba uruchomienia owego opro-
gramowania z poziomu Windows zakoñczy-
³a siê fiaskiem.
Konfiguracja kontrolera polega na okre-
leniu rodzaju macierzy, oraz które dyski
wchodz¹ w jej sk³ad. Na tym poziomie usta-
lamy równie¿ wielkoæ bloków, na jakie bê-
d¹ podzielone wszystkie dane. W wiêkszoci
zastosowañ optymalny rozmiar pojedyncze-
go bloku to 64 kilobajty i takie te¿ by³o do-
w
120
Jak testowalimy
Komputer testowy zbudowany zosta³ na ba-
zie dwuprocesorowej p³yty Gigabyte GA-
-6BXDS, procesora Pentium II 400 MHz oraz
128 MB pamiêci roboczej. Jako system ope-
racyjny wykorzystalimy polskie wydanie
Windows 2000 Server. Na to rodowisko
zdecydowalimy siê, by by³o mo¿liwe po-
równanie wydajnoci macierzowych funkcji
testowanych kontrolerów z odpowiednimi
mechanizmami wbudowanymi w ów sys-
tem. Jako nonik danych u¿yte zosta³y czte-
ry szybkie dyski IBM DTLA 307030 o pojem-
noci 30 GB, które wykonuj¹c 7200 obrotów
na minutê, osi¹gaj¹ ci¹g³y transfer na pozio-
mie 37 MB/s, a zatem nie mog³y mieæ nega-
tywnego wp³ywu na ogóln¹ wydajnoæ te-
stowanego systemu RAID.
Do sprawdzenia wydajnoci wykorzystali-
my opracowany przez Intela program IO-
-Meter w wersji 10.08, gdy¿ narzêdzie to daje
wiarygodne wyniki tak¿e dla Windows 2000.
Badalimy szybkoæ czystego odczytu i za-
pisu danych (dostêp sekwencyjny w 64-kilo-
bajtowych blokach) oraz przeprowadzalimy
test symuluj¹cy intensywny dostêp do bazy
danych, polegaj¹cy na zapisie i odczycie lo-
sowo rozmieszczonych na dysku, niewiel-
kich (4 kB) bloków. Otrzymane wyniki dodat-
kowo weryfikowalimy, mierz¹c czas zapisu
du¿ego, 18-gigabajtowego pliku oraz forma-
towania testowej partycji tej¿e wielkoci.
Dla ka¿dego kontrolera, o ile by³o to mo¿-
liwe, przeprowadzilimy taki sam zestaw te-
stów, jednak przy wykorzystaniu funkcji ma-
cierzowych wbudowanych w Windows
2000. Dodatkowo, te same testy przeprowa-
dzilimy dla obs³ugiwanej przez Windows
2000 macierzy zbudowanej na bazie dys-
ków U2W SCSI Barracuda oraz kontrolera
Adaptec 39160.
Zaczynamy
Zachowanie kontrolerów po uruchomieniu
systemu ró¿ni siê nieco dla poszczególnych
modeli. Urz¹dzenia bazuj¹ce na uk³adach fir-
my HighPoint nie wymagaj¹ wstêpnej konfi-
guracji jeli jej nie przeprowadzimy, ka¿dy
pod³¹czony dysk widoczny bêdzie w systemie
jako oddzielne urz¹dzenie. Kontrolery
opracowane przez Promise s¹ bardziej
PADZIERNIK 2000
117
Hardware
Macierzowe kontrolery EIDE
Podstawy dzia³ania systemów RAID
Wiêksza wydajnoæ dziêki inteligentnemu sterowaniu
Technika RAID (
Redundant Arrays of Inexpen-
sive Disks
) umo¿liwia po³¹czenie kilku mniej-
szych dysków twardych w jeden du¿y napêd
wirtualny. Dziêki takiemu rozwi¹zaniu mo¿e-
my znacz¹co poprawiæ wydajnoæ systemu
pamiêci masowych albo zwiêkszyæ bezpie-
czeñstwo przechowywanych danych.
W latach osiemdziesi¹tych wielkoæ dysków
twardych by³a (w porównaniu z dzisiejszymi
standardami) bardzo ograniczona, a napêdy
o wiêkszych pojemnociach osi¹ga³y zawrot-
ne ceny. Poszukuj¹c alternatywnych rozwi¹-
zañ rozpoczêto eksperymenty z zestawami
dysków twardych (tzw. macierzami), z³o¿ony-
mi z mniejszych i tañszych napêdów.
W 1988 roku David Patterson, Randy Katz
i Gerth Gibson z Uniwersytetu Berkeley
w Kalifornii opublikowali pracê pod tytu³em
A Case for Redundant Arrays of Inexpensive
Disks (RAID), w której zaprezentowali kon-
cepcjê macierzy dyskowych oraz wprowadzi-
li pojêcie RAID.
nienie wiêkszego bezpieczeñstwa danych.
S¹ one bowiem zapisywane jednoczenie na
obu dyskach (czyli tworzone jest lustrzane
szybkoci¹ dostêpu a bezpieczeñstwem da-
nych jednak ze wzglêdu na du¿a liczbê
potrzebnych dysków jest bardzo kosztowne.
blok D
blok C
blok B
blok A
RAID 3
W macierzach tego poziomu dane zapisywa-
ne s¹ na wszystkich dyskach równoczenie
(jak w RAID 0), jednak towarzyszy im wylicza-
ny na bie¿¹co bit parzystoci, który zapisywa-
ny jest na wydzielonym do tego celu, osob-
blok A
mirror
blok A
blok D
blok C
blok B
blok A
blok B
blok B
blok C
blok C
blok D
dysk 0
blok D
dysk 2
odbicie danych st¹d mirror). Dysk zawiera-
j¹cy kopiê danych jest przy tym ukryty przed
u¿ytkownikiem, który traci w ten sposób po³o-
wê pojemnoci macierzy. Ponadto podczas
operacji zapisu przesy³ana jest dwukrotnie
wiêksza iloæ danych, co powoduje spowol-
nienie ca³ej procedury. Odczyt odbywa siê
natomiast z tak¹ sam¹ szybkoci¹ jak przy
pojedynczym napêdzie, gdy¿ dysk zapasowy
nie jest wówczas w ogóle wykorzystywany.
Zalet¹ takiego rozwi¹zania jest mo¿liwoæ na-
tychmiastowego zast¹pienia uszkodzonego
dysku drugim napêdem, zawieraj¹cym kopiê
tych samych danych. Wszystkie kontrolery
i rozwi¹zania programowe zapewniaj¹ uru-
chomienie dysku zapasowego w tle, bez
przerywania pracy systemu.
stripe 0
stripe 1
stripe 2
stripe 0, 1, 2
parity
A0
A1
A2
Aparity
B0
B1
B2
Bparity
C0
C1
C2
Cparity
D0
dysk 0
D1
dysk 1
D2
dysk 2
Dparity
dysk 3
RAID Level 0 (stripeset)
Jest to macierz z³o¿ona z 2 co najmniej dysków,
tworz¹cych jeden wirtualny napêd o pojemno-
ci równej sumie pojemnoci dysków sk³ado-
wych. Tak jak widaæ to na poni¿szym rysunku,
mechanizm (sprzêtowy lub programowy) RAID
dzieli zapisywany plik na ma³e pakiety danych,
tzw. bloki stripe (A, B, C...) o sta³ej wielkoci
(któr¹ zazwyczaj mo¿na ustaliæ w zakresie od
4 do 128 kB. Pakiety te s¹ nastêpnie kolejno za-
pisywane na wszystkich dyskach. Poniewa¿
g³owice ka¿dego z dysków pracuj¹ niezale¿nie,
teoretycznie mo¿liwy jest równoczesny zapis ty-
lu bloków, ile dysków wchodzi w sk³ad macie-
rzy, a co za tym idzie, tylokrotne zwiêkszenie
nym dysku. Dziêki temu w razie awarii jedne-
go z dysków macierzy mo¿na odtworzyæ za-
pisan¹ na nim informacjê.
RAID 5
W przeciwieñstwie do poprzedniego pozio-
mu, RAID 5 nie zawiera wydzielonego dysku
do przechowywania bitów parzystoci. Infor-
macja o parzystoci zostaje rozproszona na
wszystkich dyskach macierzy. W ten sposób
w razie awarii dowolnego z dysków na pod-
stawie zawartoci pozosta³ych mo¿na odtwo-
rzyæ informacjê na nim zapisan¹.
RAID 0+1 (mirror + stripeset)
RAID 0+1 (oznaczany równie¿ jako RAID 10)
stanowi po³¹czenie obu opisanych powy¿ej
mechanizmów. W tym przypadku macierz
sk³ada siê z czterech dysków lub wiêkszej, pa-
rzystej ich liczby. Ka¿da para zawiera iden-
tyczne dane, stanowi¹c macierz typu mirror.
Odczyt danych jest tak samo szybki jak przy
konfiguracji RAID 0 (stripeset), natomiast za-
pis odbywa siê wolniej z prêdkoci¹ odpo-
wiadaj¹c¹ RAID 1 (mirror). Rozwi¹zanie takie
stanowi wiêc najlepszy kompromis miêdzy
dane ABCD
blok D
blok C
blok B
blok A
blok A
blok B
blok C
blok D
A0
B0
C0
0 parity
A1
B1
1 parity
D1
A2
2 parity
C2
D2
3 parity
dysk 0
B3
dysk 1
C3
dysk 2
D3
dysk 3
blok A
blok B
blok C
blok D
blok E
blok F
blok D
blok C
blok B
blok A
blok G
dysk 0
itd...
Spanning
Specyficznym rodzajem macierzy jest span-
ning, polegaj¹cy po prostu na po³¹czeniu wie-
lu fizycznych dysków w jeden logiczny. Mimo,
¿e nie oferuje on ¿adnego zwiêkszenia trans-
feru, daje jedn¹, niekiedy istotn¹ korzyæ: po-
zwala ³¹czyæ dyski o ró¿nej pojemnoci, pod-
czas gdy w typowych macierzach RAID wiel-
koæ obszaru wykorzystywanego na dyskach
ograniczona jest do pojemnoci najmniejsze-
go dysku wchodz¹cego w sk³ad macierzy.
Dziêki temu mo¿na w pe³ni wykorzystaæ po-
jemnoæ posiadanych napêdów.
dysk 1
szybkoci zapisu co jest w³anie istot¹ takiego
uk³adu. W praktyce, wiele zale¿y od tego, czy
wykorzystana magistrala zapewnia równocze-
sny dostêp do wszystkich dysków macierzy.
Powa¿n¹ wad¹ stripingu jest niebezpie-
czeñstwo utraty wszystkich danych w razie
awarii którego dysku.
blok A
blok A
blok C
dysk 0
dysk 2
blok C
blok E
blok E
blok G
blok G
mirror
stripe
stripe
RAID Level 1 (mirror)
Mechanizm mirroringu obs³uguje pary dys-
ków twardych, a jego zadaniem jest zapew-
blok B
blok B
blok D
dysk 1
dysk 3
blok D
blok F
blok F
blok H
blok H
118
PADZIERNIK 2000
 Hardware
Macierzowe kontrolery EIDE
Tañszy nie znaczy wolniejszy
Jak widaæ na poni¿szych wykresach, nawet
najtañsze urz¹dzenia pozwoli³y uzyskaæ zna-
cz¹cy wzrost wydajnoci. Poniewa¿ wyniki
kontrolerów opartych na uk³adzie HPT 368
ró¿ni³y siê symbolicznie, na wykresie zapre-
zentowalimy szybszy z nich Centos CI-
1550U6. Nie zamiecilimy równie¿ wyników
testu bazodanowego, gdy¿ w skali wykresu
by³yby one nie do rozró¿nienia. Pe³ne wyniki
wszystkich przeprowadzonych testów umie-
cilimy na p³ycie CD-ROM do³¹czonej do
numeru.
Promise FastTrak100
Abit HotRod 100 Pro (HPT 370)
Adaptec AAA-UDMA
80
80
80
70
70
70
60
60
60
50
50
50
40
40
40
30
30
30
20
20
20
10
10
10
0
0
0
zapis
odczyt
zapis
odczyt
zapis
odczyt
Centos HPT 368
SCSI (Windows 2000 software RAID)
Promise SuperTrak66
80
80
80
70
70
70
60
60
60
50
50
50
40
40
40
30
30
30
20
20
20
10
10
10
0
zapis
odczyt
0
zapis
odczyt
0
zapis
odczyt
mirror 1+1
stripe 1+1
stripe 1+1+1+1
stripe + mirror 2+2
RAID5
Czy to dzia³a?
Proste kontrolery, nie wyposa¿one we w³as-
ne procesory, w zasadzie zachowywa³y siê
zgodnie z oczekiwaniami: sekwencyjny od-
czyt i zapis do macierzy RAID 0 sk³adaj¹cej
siê z dwóch dysków prawie dwukrotnie
przewy¿sza³ osi¹gi pojedynczego dysku.
Najwy¿szy zarejestrowany przez nas trans-
fer danych osi¹gn¹³ prawie 70 MB/s i by³ to
sekwencyjny odczyt z macierzy RAID 0
zbudowanej z czterech napêdów przy wyko-
rzystaniu kontrolera FastTrak100. S³absze
kontrolery, zbudowane na uk³adzie HPT
368, nie mia³y niestety mo¿liwoci skonfi-
gurowania takiej macierzy.
Pomiêdzy poszczególnymi kontrolerami za-
obserwowaæ mo¿na by³o spore rozbie¿noci
pod wzglêdem stosunku szybkoci zapisu do
szybkoci odczytu. Najbardziej przewidy-
walnie zachowywa³ siê FastTrak100, który
dane odczytywa³ przeciêtnie 2 razy szybciej,
ni¿ zapisywa³. Spor¹ niespodziankê sprawi³y
najs³absze teoretycznie kontrolery na uk³a-
dzie HPT 368 zapisywa³y dane jedynie 10%
wolniej, ni¿ odczytywa³y. Wyniki HotRoda
100 stanowi³y za ca³kowite zaskoczenie
otó¿ ten kontroler zapisywa³ dane szybciej,
ni¿ odczytywa³! Aby zweryfikowaæ te zaska-
kuj¹ce wyniki, przeprowadzilimy szereg po-
miarów pomocniczych, jednak niezale¿nie od
metody pomiaru wynik by³ zawsze zbli¿ony.
Nale¿y podkreliæ, ¿e siêgaj¹ce kilkudzie-
siêciu megabajtów na sekundê transfery ma-
j¹ miejsce jedynie podczas sekwencyjnego
dostêpu do zapisanych na dysku danych.
W przypadku bazodanowego testu, polega-
j¹cego na naprzemiennym zapisie i odczycie
losowo rozmieszczonych na dysku danych,
osi¹gane przepustowoci waha³y siê w grani-
cach 150250 kB na sekundê. Z tego te¿ po-
wodu nie zamiecilimy wyników tego
pomiaru na wykresach, gdy¿ wysokoæ odpo-
wiadaj¹cych im s³upków by³aby zbyt ma³a.
Przystêpuj¹c do testu najbardziej za-
awansowanych, wyposa¿onych we w³asne
procesory konstrukcji, spodziewalimy siê,
¿e bêd¹ one znacz¹co szybsze od swych
mniej inteligentnych pobratymców. Jakie¿
by³o nasze zdziwienie, gdy okaza³o siê, i¿
pod wzglêdem prêdkoci zapisu Super-
Trak66 z trudem przekracza 1012 MB na
sekundê, a produkt Adapteca wykazuje siê
osi¹gami o po³owê... ni¿szymi. Z kolei pod
wzglêdem szybkoci odczytu AAA-UDMA
przynajmniej osi¹gn¹³ wydajnoæ po-
jedynczego dysku, za to SuperTrak66 sta-
bilnie pozosta³ na poziomie 15 MB na se-
kundê. Nale¿y przy tym podkreliæ, i¿ wy-
nik ten uzyska³ równie¿ dla wymagaj¹cej
w
123
Oprogramowanie do³¹czone
do SuperTraka66 pozwala
monitorowaæ nie tylko pracê
kontrolera, ale
i firmowych kieszeni
zawieraj¹cych dyski twarde.
120
PADZIERNIK 2000
Hardware
Macierzowe kontrolery EIDE
Dane techniczne i wyniki testu
Producent
Adaptec
Promise
Centos, Inc.
Titan
Abit
Promise
www.adaptec.com/
www.promise.com/
www.centos.com.tw/
b.d.
www.abit.com/
www.promise.com/
Model
AAA-UDMA
Fasttrak100
CI-1550U6
UDMA66/RAID
HotRod 100 Pro
SuperTrack 66
Dostarczy³
Veracomp, Kraków
Alstor, Poznañ
BIOS, Warszawa Luxus Technology, Warszawa
Veracomp, Kraków
Alstor, Poznañ
tel.:
(0-12) 411 10 44
(0-22) 675 55 15
(0-22) 668 42 60
(0-22) 660-64-90
(0-12) 411 10 44
(0-22) 675 55 15
faks:
422 23 52
675 43 10
662 10 77
8-250-560
422 23 52
675 43 10
e-mail:
veracomp@veracomp.com.pl
alstor@alstor.com.pl
office@bios.com.pl
chris@luxus.com.pl
veracomp@veracomp.com.pl
alstor@alstor.com.pl
www.veracomp.com.pl/
www.alstor.com.pl/
www.bios.com.pl/
www.luxus.com.pl/
www.veracomp.com.pl/
www.alstor.com.pl/
Cena (z VAT-em)
2911
785
299
379
218
2245
Gwarancja [miesi¹ce]
60
12
24
12
24
12
Kontroler
Typ karty
PCI
PCI
PCI
PCI
PCI
PCI
Chipset
AIC-7890AB/AIC-7815G/Altera
HPT368
HPT368
HPT370
PCDC20263/i960
Pamiêæ podrêczna std./maks
2/64
0/0
0/0
0/0
0/0
16/128
Liczba kana³ów
4
2
2
2
2
4
Maks. tryb UDMA
66
100
66
66
100
66
Liczba obs³ugiwanych urz¹dzeñ
4
4
4
4
4
4
Z³¹cza
Liczba z³¹czy IDE na karcie
4
2
2
2
2
4
Kable IDE
4
2
2
1
2
4
Obs³ugiwane poziomy RAID
0
l
l
l
l
l
l
1
l
l
l
l
l
l
0+1 (10)
l
l
l
l
l
l
3
m
m
m
m
m
l
5
l
m
m
m
m
l
Systemy operacyjne
DOS
l
l
l
l
l
l
Windows 9x
l
l
l
l
l
l
Windows NT 4.0/2000
l
/
l
l
/
l
l
/
l
l
l
l
/
l
l
l
Novell Netware 3.x/4.x/5.x
m
l
/
l
m
m
m
m
m
Linux
m
m
l
*
l
*
l
*
m
Do³¹czone oprogramowanie
Adaptec CIO
FastCheck
Abit EZ RAID
SuperCheck
Management Software
Monitoring Utility
m
tak
l
nie * nie obs³uguj¹ macierzowych funkcji kontrolera
obliczeniowo macierzy RAID 5, w którym
to przypadku produkt Adapteca uzyska³
du¿o gorsze wyniki.
Tak zadziwiaj¹ce rezultaty trudno wyja-
niæ inaczej ni¿ niedopracowaniem obu kon-
strukcji. W urz¹dzeniu Adapteca w du¿ej
mierze wykorzystane zosta³y uk³ady stoso-
wane w macierzowych kontrolerach SCSI
tej firmy. Nawet BIOS kontrolera jest ¿yw-
cem wziêty z którego z kontrolerów
Adapteca mo¿na znaleæ tam mnóstwo
opcji i ustawieñ, które do dysków IDE ¿adne-
go zastosowania nie maj¹. Tak¿e przeznaczo-
ne dla kontrolerów SCSI oprogramowanie
narzêdziowe Adapteca (EzSCSI) widzi ów
kontroler jako urz¹dzenie SCSI... Byæ mo¿e
koniecznoæ zapewnienia komunikacji miê-
dzy dwoma tak odmiennymi wiatami jest dla
uk³adów kontrolera zbyt absorbuj¹ca.
podczas testu macierzy obs³ugiwanych
sprzêtowo. Równie¿ zainstalowanie drugie-
go procesora nie zmieni³o uzyskiwanych wy-
ników. Okazuje siê wiêc, ¿e moc obliczenio-
wa dzisiejszych procesorów jest w zupe³no-
ci wystarczaj¹ca, by obs³u¿yæ systemy RA-
ID podczas wykonywania najbardziej wy-
magaj¹cego testu bazodanowego obci¹¿e-
nie procesora obs³ug¹ macierzy nie przekra-
cza³o bowiem 10%.
Ciekawie na tle testowanych rozwi¹zañ
wypada obs³ugiwana przez system macierz
zbudowana z czterech dysków U2W SCSI
od razu widaæ wiêksz¹ skalowalnoæ za-
stosowanej magistrali, gdy¿ dok³adanie ko-
lejnych dysków powoduje wyrany i syste-
matyczny wzrost wydajnoci macierzy typu
RAID 0. Przewagê owej wielozadaniowej
magistrali widaæ zw³aszcza w przypadku
macierzy RAID 5 uzyskana szybkoæ od-
czytu jest daleko poza zasiêgiem którego-
kolwiek z testowanych kontrolerów EIDE.
Wydaje siê wiêc, ¿e instalowanie którego
z wymienionych urz¹dzeñ w systemie Win-
dows 2000 b¹d NT (gdy¿ ma on analogicz-
ne mo¿liwoci w tym wzglêdzie) nie jest
zbyt uzasadnione ekonomicznie. Zupe³nie
inaczej ma siê sprawa, gdy u¿ytkujemy sys-
tem z rodziny Windows 9x. Poniewa¿ nie
zawiera on ¿adnych funkcji programowej
realizacji macierzy dyskowych, instalacja
sprzêtowego kontrolera RAID jest nader
kusz¹c¹ perspektyw¹ uzyskania wysokich
transferów nawet przy wykorzystaniu dys-
ków starszych generacji. Byæ mo¿e
otrzymane wyniki nie bêd¹ tak osza³amiaj¹-
ce, jednak nawet starsze urz¹dzenia zyskaj¹
w ten sposób drug¹ m³odoæ.
Marcin Pawlak
INFO
Grupy dyskusyjne
Uwagi i komentarze do artyku³u:
news://news.vogel.pl/chip.artyku³y
Pytania techniczne:
news://news.vogel.pl/chip.hardware
Internet
Instalacja kontrolerów FastTrak:
000329/index.html
Szczegó³y technologii RAID:
vectors_1999-raid.htm
www.acnc.com/raid.html
www.twincom.com/raid.html
Czy warto?
Odpowied na to pytanie w du¿ej mierze za-
le¿y od tego, jakiego systemu u¿ywamy. Aby
porównaæ wydajnoæ testowanych urz¹dzeñ
z funkcjami wbudowanymi w system Win-
dows 2000, dla ka¿dego kontrolera powtó-
rzylimy wszystkie pomiary, wykorzystuj¹c
macierzowe mo¿liwoci tego systemu. Oka-
za³o siê, ¿e uzyskane wyniki nie odbiegaj¹
o wiêcej ni¿ kilka procent od otrzymanych
Na do³¹czonym do tego numeru CD-
-ROM-ie w kategorii
Hardware |
Kontrolery IDE RAID
umieszczony zosta³ doku-
ment zawieraj¹cy dok³adne wyniki pomiarów
PADZIERNIK 2000
123
/
/
/
10/2000
[ Pobierz całość w formacie PDF ]

  • zanotowane.pl
  • doc.pisz.pl
  • pdf.pisz.pl
  • mement.xlx.pl

    • Tematy