Comparando desempenho de SSDs em RAID

Muitos usuários têm demonstrado interesse em unidades SSD com RAID-0 implementado, visando obter elevado desempenho de I/O sobre uma capacidade maior de armazenamento.

Para ilustrarmos os ganhos percebidos nessa decisão, realizamos simulações de tráfego e demonstramos as vantagens reais que serão percebidas pelo usuário.

Comparando RAID-1 e RAID-10

A maneira mais prática de otimizar o desempenho de I/O em Servidores e Workstations é através de um volume RAID. A vantagem orçamentária dos volumes em RAID está no uso de discos normais, sem que o usuário tenha de recorrer a tecnologias mais onerosas, como os SSDs.

Comparando RAID-1 e RAID-10

A forma mais prática de otimizar a performance de I/O é através de um volume RAID. A grande vantagem dos volumes em RAID está no uso de discos normais, sem que o usuário tenha que apelar a tecnologias mais onerosas como SAS 15k ou SSD.

Comparando RAID-1 e RAID-10

A forma mais prática de otimizar a performance de I/O é através de um volume RAID. A grande vantagem dos volumes em RAID está no uso de discos normais, sem que o usuário tenha que apelar a tecnologias mais onerosas como SAS 15k ou SSD.

RAID não é Backup!

É importante reforçarmos aos usuários que uma solução de RAID não é uma solução de BACKUP em si só! Uma estratégia de backup bem planejada - e cumprida à risca - é fundamental e indispensável em qualquer ambiente, seja empresarial, ou mesmo doméstico.

Comparando RAID-1 e RAID-10

A forma mais prática de otimizar a performance de I/O é através de um volume RAID. A grande vantagem dos volumes em RAID está no uso de discos normais, sem que o usuário tenha que apelar a tecnologias mais onerosas como SAS ou SSD.


Para ilustrar as diferentes performances que podem ser atingidas em volumes RAID, montamos uma configuração de testes baseada na placa mãe de servidor Intel® S3420GPLC, processador Intel® Xeon® X3440, 8GB de RAM (populadas através de 4 módulos Kingston® DDR3/1333) e fonte Nilko® com PFC Ativo de 500Watts.
Para montagem dos volumes foram usados 4 discos rígidos iguais, de interface SATA-300, modelo ST31000528AS da Seagate®, com 32MB de Cache e modo de gravação perpendicular.
Usando essa configuração de servidor como base para todos os testes, chegamos a três simulações de RAID:


Sem RAID, usando apenas 1 HD
Empregando apenas 01 disco rígido, sem RAID, o servidor atingiu uma taxa de transferência média de 97.7MB/s (como se vê na imagem abaixo - clique para ampliar).

RAID-1 (espelho), usando 2 HDs

Como a segurança dos dados é fator primordial, a configuração de RAID mais difundida é o espelhamento (mirroring), através do RAID em nível 1. Nessa montagem os dados são duplicados e, por isso, há uma discreta perda de performance, atingindo-se uma taxa de transferência média de 93.3MB/s (como se vê na imagem abaixo - clique para ampliar).

RAID-10 (espelho + stripe), usando 4 HDs

No RAID nível 10 o usuário consegue combinar segurança e performance! O volume é montado através de 4 discos, onde são vistos 2 volumes espelhados e, sobre esses 2 volumes, um nível 0 (zero) de stripe combina a performance dos 2 volumes, criando uma matriz com a capacidade dobrada, segurança dos dados e performance de leitura e gravação!

Na configuração com RAID em nível 10 (0+1) o volume atingiu uma taxa de transferência média de 191.5MB/s (como se vê na imagem abaixo - clique para ampliar), ou seja, aproximadamente o dobro da performance individual de apenas 1 HDD e, em comparação a um espelho simples (RAID-1), um ganho de 105%.

RAID-10 (espelho + stripe), usando 4 HDs e controladora Intel® RAID SRCSASRB

Em nossa postagem de 24/06/2010 comentamos sobre o uso de controladoras Intel® RAID.

Além da possibilidade de expandir os volumes RAID para 8 até 16 discos rígidos, outra vantagem é o ganho de performance obtido graças à presença de um processador de I/O e memória cache.

Como demonstração, montamos um volume com os mesmos 4 discos dos testes anteriores em RAID nível 10, ou seja, sem crescer a performance agregando mais discos.

Nesse cenário, graças à controladora dedicada, o usuário consegue elevar a taxa de transferência média dos 191.5MB/s do teste anterior para incríveis 230.4MB/s!
Um ganho de 20% sobre os 105% originais! (como se vê na imagem abaixo)

O propósito dessa postagem é apresentar uma solução acessível de performance, uma vez que 4 discos rígidos SATA têm custo altamente eficiente em comparação a unidades SAS ou SSD. Soma-se a isso, a segurança dos dados, já que o RAID-10 embarca a segurança do nível 1 - espelhamento dos drives - e, finalmente, em se tratando de equipamentos baseados em placas de servidor Intel, a tecnologia Intel MATRIX é um recurso nativo e, portanto, pode ser implementado sem nenhum ônus adicional com controladoras adicionais.

Dica de leitura:

Configurando RAID nas placas Server S3420GP

Performance em RAID-5

Controladoras Intel RAID

Comparando desempenho de SSDs em RAID-0

Muitos usuários têm demonstrado interesse em unidades SSD com RAID-0 implementado, visando obter elevado desempenho de I/O sobre uma capacidade maior de armazenamento.
Para ilustrarmos os ganhos percebidos nessa decisão, realizamos simulações de tráfego e demonstramos as vantagens reais que serão percebidas pelo usuário.

Tutorial: Configurando RAID nas placas Server S2600CW2 (Cottonwood Pass)

Siga os seguintes passos para habilitar a opção RAID em servidores biprocessados baseados nas placas Intel® Server S2600CW2 (Cottonwood Pass).

Entre no Setup de BIOS - usando a tecla de função [F2].
Acesse a aba ADVANCED;
Nessa aba, siga até o item MASS STORAGE;
Habilite a opção RAID MODE;
Na opção RAID Mode Options, selecione INTEL(R) RST

(*) Antes de sair do Setup de BIOS, volte na aba MAIN e desabilite a opção "Quiet Boot" (pois, em modo "quiet"), a opção de evocar a controladora via "[CTRL] + I" fica oculta pela imagem decorativa do POST.

Use a tecla de função [F10] para salvar as alterações e sair do Setup de BIOS.

O servidor iniciará um novo boot e, após o POST, aparecerá a opção de evocar o Setup da Controladora pressionando a combinação de teclas [CTRL] + I :

Uma vez no Setup da Controladora (Intel Rapid Storage Technology - Option ROM), selecione Create RAID Volume e avance com [ENTER]

Na tela seguinte, informe o Nome do Volume (Name) e avance com [ENTER]

Agora, na opção "RAID Level", selecione (usando setas) o nível de RAID pretendido:
RAID0 (Stripe)
RAID1 (Mirror)
RAID10 (RAID0+1)
RAID5 (Parity)
Avance com [ENTER];

:: Selecionando RAID0 e havendo apenas 2 discos rígidos, o configurador avança automaticamente sem habilitar essa opção.
:: Selecionando RAID1 e havendo apenas 2 discos rígidos, o configurador avança automaticamente sem habilitar essa opção.
:: Selecionando RAID10 e havendo apenas 4 discos rígidos, o configurador avança automaticamente sem habilitar essa opção.
:: Selecionando RAID5 e havendo apenas 3 discos rígidos, o configurador avança automaticamente sem habilitar essa opção.

Havendo mais discos que a exigência mínima do volume, a opção "Disks" será habilitada.
Selecione os discos rígidos que farão parte do RAID (usando as setas para movimentar-se e Barra de Espaço para selecionar):

Avance com [ENTER]

Na opção "Strip Size", selecione o tamanho do bloco de dados, ou mantenha a opção "default" (caso o software não habilite essa opção):

Avance com [ENTER]

Na opção "Capacity" o usuário poderá particionar o volume de dados recém criado.
Informe o tamanho da partição inicial, ou prossiga com o tamanho máximo (já informada pelo configurador).

Avance com [ENTER]

A partir desse ponto o volume já foi configurado e os discos serão integrados ao RAID.
Um alerta surgirá, indicando que o conteúdo dos discos será perdido.
Para criar o volume, confirme com Y (Yes):

O configurador retorna à tela inicial, mostrando o volume já criado.
Avance até a opção Exit (5).

O sistema será reiniciado.
Após o boot, siga com a instalação do sistema operacional.

Servidores Cottonwood Pass Biprocessados com Xeon® E5-2600v4 em Rack
Servidores Cottonwood Pass Biprocessados com Xeon® E5-2600v4 em Torre

Tutorial: Configurando RAID nas placas Server S2400SC (Swiftcurrent Pass)

Siga os seguintes passos para habilitar a opção RAID em servidores biprocessados baseados nas placas Intel® Server S2400SC2 (Swiftcurrent Pass).

Tutorial: Montagem de volume RAID em controladoras Intel® RMS25KB080 (Kohala Beach)

Siga os seguintes passos para habilitar a opção RAID em servidores baseados nas controladoras Intel® RMS25KB080 (Kohala Beach) em ambientes VMware® ESX, Microsoft® Windows Server, Red Hat® Enterprise Linux e SuSe® Linux.

Tutorial: Configurando RAID nas placas Server S1200BT (Beartooth Pass)

Siga os seguintes passos para habilitar a opção RAID em servidores baseados nas placas Intel® Server S1200BT (Beartooth Pass).

Tutorial: Configurando RAID nas placas Server S2600CP (Canoe Pass)

Siga os seguintes passos para habilitar a opção RAID em servidores biprocessados baseados nas placas Intel® Server S2600CP (Canoe Pass).

Entre no Setup de BIOS - usando a tecla de função [F2].
Acesse a aba ADVANCED;
Nessa aba, siga até o item MASS STORAGE;
Habilite a opção RAID MODE;
Na opção RAID Mode Options, selecione INTEL(R) RST

(*) Antes de sair do Setup de BIOS, volte na aba MAIN e desabilite a opção "Quiet Boot" (pois, em modo "quiet"), a opção de evocar a controladora via "[CTRL] + I" fica oculta pela imagem decorativa do POST.

Use a tecla de função [F10] para salvar as alterações e sair do Setup de BIOS.

O servidor iniciará um novo boot e, após o POST, aparecerá a opção de evocar o Setup da Controladora pressionando a combinação de teclas [CTRL] + I :

Uma vez no Setup da Controladora (Intel Matrix Storage Manager option ROM), selecione Create RAID Volume e avance com [ENTER]

Na tela seguinte, informe o Nome do Volume (Name) e avance com [ENTER]

Agora, na opção "RAID Level", selecione (usando setas) o nível de RAID pretendido:
RAID0 (Stripe)
RAID1 (Mirror)
RAID10 (RAID0+1)
RAID5 (Parity)
Avance com [ENTER];

:: Selecionando RAID0 e havendo apenas 2 discos rígidos, o configurador avança automaticamente sem habilitar essa opção.
:: Selecionando RAID1 e havendo apenas 2 discos rígidos, o configurador avança automaticamente sem habilitar essa opção.
:: Selecionando RAID10 e havendo apenas 4 discos rígidos, o configurador avança automaticamente sem habilitar essa opção.
:: Selecionando RAID5 e havendo apenas 3 discos rígidos, o configurador avança automaticamente sem habilitar essa opção.

Havendo mais discos que a exigência mínima do volume, a opção "Disks" será habilitada.
Selecione os discos rígidos que farão parte do RAID (usando as setas para movimentar-se e Barra de Espaço para selecionar):

Avance com [ENTER]

Na opção "Strip Size", selecione o tamanho do bloco de dados, ou mantenha a opção "default" (caso o software não habilite essa opção):

Avance com [ENTER]

Na opção "Capacity" o usuário poderá particionar o volume de dados recém criado.
Informe o tamanho da partição inicial, ou prossiga com o tamanho máximo (já informada pelo configurador).

Avance com [ENTER]

A partir desse ponto o volume já foi configurado e os discos serão integrados ao RAID.
Um alerta surgirá, indicando que o conteúdo dos discos será perdido.
Para criar o volume, confirme com Y (Yes):

O configurador retorna à tela inicial, mostrando o volume já criado.
Avance até a opção Exit (5).

O sistema será reiniciado.
Após o boot, siga com a instalação do sistema operacional.

Ref.: Servidores baseados na Server Board S2600CP (Canoe Pass):
Servidores Canoe Pass Biprocessados com Xeon® E5-2600 em Rack
Servidores Canoe Pass Biprocessados com Xeon® E5-2600 em Torre

Tutorial: Configurando RAID nas placas Server S1200V3RPL (Rainbow Pass)

O tutorial a seguir apresenta os passos para habilitar a opção RAID em servidores baseados nas placas Intel® Server S1200V3RPL (Rainbow Pass) e processadores Intel® Xeon® E3-1200V3.

Tutorial: Configurando RAID nas placas Server S1200V3RPS (Rainbow Pass)

O tutorial a seguir apresenta os passos para habilitar a opção RAID em servidores baseados nas placas Intel® Server S1200V3RPS (Rainbow Pass) e processadores Intel® Xeon® E3-1200V3.

Tutorial: Configurando RAID nas placas Server S1200SPS (Silver Pass)

O tutorial a seguir apresenta os passos para habilitar a opção RAID em servidores baseados nas placas Intel® Server S1200SPS (Silver Pass) e processadores Intel® Xeon® E3-V5.

Ligue o equipamento e acesse o Setup de BIOS através da tecla de função [F2].
Acesse a aba ADVANCED;
Nessa aba, siga até o item MASS STORAGE;
Habilite a opção RAID MODE;
Na opção RAID Mode Options, selecione INTEL(R) RST

(*) Antes de sair do Setup de BIOS, volte na aba MAIN e desabilite a opção "Quiet Boot" (pois, em modo "quiet"), a opção de evocar a controladora via "[CTRL] + I" fica oculta pela imagem decorativa do POST.

Use a tecla de função [F10] para salvar as alterações e sair do Setup de BIOS.

O servidor iniciará um novo boot e, após o POST, aparecerá a opção de evocar o Setup da Controladora pressionando a combinação de teclas [CTRL] + I :

Uma vez no Setup da Controladora (Intel Rapid Storage Technology - Option ROM), selecione Create RAID Volume e avance com [ENTER]

Na tela seguinte, informe o Nome do Volume (Name) e avance com [ENTER]

Agora, na opção "RAID Level", selecione (usando setas) o nível de RAID pretendido:
RAID0 (Stripe)
RAID1 (Mirror)
RAID10 (RAID0+1)
RAID5 (Parity)
Avance com [ENTER];

:: Selecionando RAID0 e havendo apenas 2 discos rígidos, o configurador avança automaticamente sem habilitar essa opção.
:: Selecionando RAID1 e havendo apenas 2 discos rígidos, o configurador avança automaticamente sem habilitar essa opção.
:: Selecionando RAID10 e havendo apenas 4 discos rígidos, o configurador avança automaticamente sem habilitar essa opção.
:: Selecionando RAID5 e havendo apenas 3 discos rígidos, o configurador avança automaticamente sem habilitar essa opção.

Havendo mais discos que a exigência mínima do volume, a opção "Disks" será habilitada.
Selecione os discos rígidos que farão parte do RAID (usando as setas para movimentar-se e Barra de Espaço para selecionar):

Avance com [ENTER]

Na opção "Strip Size", selecione o tamanho do bloco de dados, ou mantenha a opção "default" (caso o software não habilite essa opção):

Avance com [ENTER]

Na opção "Capacity" o usuário poderá particionar o volume de dados recém criado.
Informe o tamanho da partição inicial, ou prossiga com o tamanho máximo (já informada pelo configurador).

Avance com [ENTER]

A partir desse ponto o volume já foi configurado e os discos serão integrados ao RAID.
Um alerta surgirá, indicando que o conteúdo dos discos será perdido.
Para criar o volume, confirme com Y (Yes):

O configurador retorna à tela inicial, mostrando o volume já criado.
Avance até a opção Exit (5).

O sistema será reiniciado.
Após o boot, prossiga com a instalação do sistema operacional.

Servidores Silver Pass com Xeon® E3-1200V5 em Rack
Servidores Silver Pass com Xeon® E3-1200V5 em Torre