Недавно мы познакомились с профессиональным 4-портовым контроллером Adaptec Serial ATA RAID 2410SA и набором Adaptec Serial ATA RAID 2410SA Enclosure Kit. За не очень высокую цену данные продукты предлагают потребителю набор функций и сервисов, вполне достаточный для создания неплохой и надежной системы хранения данных на SATA-дисках. Однако у Adaptec есть и более внушительные продукты для создания мощных профессиональных RAID-массивов на дисках с интерфейсом Serial ATA. Со старшим из них — 16-портовым контроллером Adaptec Serial ATA RAID 21610SA — мы и познакомимся в данном обзоре. Кстати, его младший брат — восьмипортовый контроллер Adaptec Serial ATA RAID 2810SA — по сути, является тем же самым Adaptec Serial ATA RAID 21610SA, у которого просто не установлен один из интерфейсных 8-портовых чипов. Так что в лице нашего героя мы фактически познакомимся сразу с двумя старшими решениями Adaptec для интерфейса Serial ATA 1.0.
Устройство и технические характеристики
Adaptec Serial ATA RAID 21610SA — это самый большой на данный момент контроллер в семействе продуктов Adaptec для интерфейса Serial ATA. Он способен обслуживать одновременно до 16 SATA-дисков и создавать из них одновременно несколько массивов различного уровня вплоть до RAID 50. Данный контроллер ориентирован на интерфейс Serial ATA 1.0 первого поколения без поддержки скорости 3 Гбит/с и Native Command Queuing, но появился на рынке не так давно — лишь в начале 2005 года. И хотя совсем недавно у Adaptec добавились продукты и для более новой модификации SATA II с поддержкой NCQ и скорости 3 Гбит/с (даже для SAS), 16-портовый 21610SA продолжает оставаться наиболее «вместительным» SATA-контроллером Adaptec. Тем более что преимущества скорости 3 Гбит/с фактически не востребованы современными дисками, а цена на 2610SA за последний год упала с почти 1000 долларов до 600-700.
Сравнительные характеристики контроллеров Adaptec с интерфейсом Serial ATA 1.0 приведены в таблице.
| Контроллер | Adaptec Serial ATA RAID 1210SA | Adaptec Serial ATA RAID 2410SA | Adaptec Serial ATA RAID 2810SA | Adaptec Serial ATA RAID 21610SA |
|---|---|---|---|---|
| Номер продукта | 2015000 | 1961900 | 2068400EU | 2080800EU |
| Уровни RAID | 0, 1 и JBOD | 0, 1, 10, 5 и JBOD | 0, 1, 10, 5, 50 и JBOD | 0, 1, 10, 5, 50 и JBOD |
| Скорость передачи данных | 1,5 Гбит/с | 1,5 Гбит/с | 1,5 Гбит/с | 1,5 Гбит/с |
| Количество портов | 2 порта Serial ATA | 4 порта Serial ATA | 8 портов Serial ATA | 16 портов SATA |
| Тип шины PCI | PCI 32-бита/66МГц | PCI 64-бит/66МГц | PCI 64-бит/66МГц | PCI 64-бит/66МГц |
| Объем встроенной кэш-памяти | нет | 64 Мбайт | 64 Мбайт | 64 Мбайт |
| Элементная база | двухпортовый SATA-чип SiI3112A | I/O-процессор Intel 80302 и два двухпортовых SATA-чипа SiI3112A | I/O-процессор Intel 80303 с частотой 100 МГц и один восьмипортовый SATA-чип AIC-8120 | I/O-процессор Intel 80303 с частотой 100 МГц и два восьмипортовых SATA-чипа AIC-8120 |
| Описание продукта | Двухпортовая карта с режимами RAID 0 и 1, поддерживающая до двух жестких дисков с шиной Serial ATA | Недорогая четырехпортовая карта Serial ATA RAID с расширенными возможностями, позволяющая создавать гибкие конфигурации систем хранения данных | Недорогая 8-ми портовая карта RAID позволяет воспользоваться улучшенными возможностями шины Serial ATA и защитой данных в серверах среднего уровня и в рабочих станциях при использовании дешевых дисководов SATA. | Доступный по цене 16-портовый RAID-контроллер, предоставляющий расширенный набор свойств и высокий уровень защищенности данных интерфейса Serial ATA для серверов среднего класса и групп ипользователей, использующих недорогие диски SATA. |
| Предназначение | Идеальна для настольных компьютеров и станций, равно как и для серверов низшего уровня, в которых требуется дублирование или распределение RAID. Малый или домашний офис, использование в качестве загрузочного устройства сервера печати, файл-сервера и сервера хранения данных. Повышенная производительность при видеоредактировании, работе с потоковым видео/аудио и в игровых приложениях. | Предназначен для рабочих станций высшего уровня и серверов низшего уровня, где требуются улучшенные свойства RAID, поддерживающих до четырех накопителей Serial ATA. | Идеальное решение для поддержки приложений серверов и рабочих групп, где требуются высокие уровни производительности при выполнении непрерывного чтения или записи, включая потоковое видео, получение содержимого веб-сайта и справочных данных, а также память с фиксированным содержимым. Серверы отделов и рабочих групп. | Оптимален для применения в серверах для приложений, требующих высокой скорости операций ввода/вывода, таких как потоковое видео, Web-сайты, видео по запросу, секретные данные спецслужб, хранение фиксированных данных и данных ссылочного типа. Серверы среднего класса и класса high-end. |
| Возможность низкопрофильного использования | Да | Да | Нет | Нет |
| Преимущества | Дешевый контроллер Serial ATA RAID для защиты информации и увеличения производительности. | Дополнительные функции RAID для мощных рабочих станций и серверов начального уровня с SATA-дисками. | Мощный 16-портовый RAID-контроллер — продвинутые свойства Serial ATA и защищенность данных для серверов среднего и high-end класса | |
| Ключевые отличия |
|
| ||
| Системные требования | Компьютер с процессором Intel Pentium или эквивалентный ПК со слотом 32-битной шиной PCI 2.2 (3.3 В или 5 В) | Доступный слот PCI (5 вольт или 3.3 вольта), совместимый с PCI 2.2 | Компьютер Intel PC или эквивалентное изделие с доступным универсальным слотом PCI | Наличие свободного слота PCI (версия 2.2) |
| Поддерживаемые операционные системы | Microsoft Windows 2000 Advanced Server, Microsoft Windows 2000 Professional, Microsoft Windows 2000 Server, Microsoft Windows XP Home Edition, Microsoft Windows XP Professional, RedHat Linux 7.3, RedHat Linux 8.0, SuSE Linux 8.0, SuSE Linux 8.1 | Caldera Open Unix 8, Microsoft Windows 2000 Advanced Server, Microsoft Windows 2000 Professional, Microsoft Windows 2000 Server, Microsoft Windows Server 2003, Microsoft Windows XP Home Edition, Microsoft Windows XP Professional, Redhat Linux 7.3, Redhat Linux 8.0, SCO UnixWare 7.11, SuSE Linux 8.0, SuSE Linux 8.1 | Windows Server 2003, Windows XP, Windows 2000, RedHat and SuSE Linux, SCO UnixWare and Caldera OpenUNIX | Caldera Open Unix, RedHat Linux, SCO UnixWare, SuSe Linux, Windows 2000, Windows Server 2003, Windows XP |
| Комплект поставки |
|
|
|
|
| Срок гарантии | 3 года | 3 года | 3 года | 3 года |
| Обзоры с тестами продукта | SATA | RAID 0,1,10 и RAID 5 | RAID 0,1,10 и RAID 5 | |
Все эти контроллеры, кроме младшего двухпортового 1210SA, оснащены кэш-памятью объемом 64 Мбайт, поддерживают шину PCI 64-бит/66 МГц (совместимы с шиной PCI 32 бит/33 МГц), позволяют создавать массивы RAID уровней 0, 1, 10, 5, 50 и JBOD (2410SA, разумеется, без RAID 50) и построены по комбинированной схеме, когда за SATA-интерфейс отвечают отдельные PCI-чипы, а интеллектуальный центральный процессор ввода-вывода от Intel (такой же, какой применялся в SCSI-продуктах Adaptec прошлого поколения) обсчитывает собственно массивы (в частности RAID 5 и 50). Пожалуй, единственными заметными по нынешним временам недостатками этих профессиональных продуктов следует признать отсутствие поддержки NCQ и RAID 6. Впрочем, для устранения этих недостатков Adaptec совсем недавно выпустила новую линейку продуктов, с которой мы познакомимся в другой раз.
16 SerialATA-портов на контроллере установлены в 2 этажа и сгруппированы в блоки по 8 разъемов с разных сторон платы.
Каждый из восьмипортовых блоков обслуживается собственным интерфейсным микроконтроллером (чипом для шины PCI64) с поддержкой физического и логического слоя. На плате они надежно прикрыты радиаторами (нагрев в работе приличный), но под этими радиаторами скрываются микросхемы AIC-8120, произведенные Adaptec по лицензии законодателя мод в части микросхемотехники Serial ATA — знаменитой Marvell. 
Кстати, поговаривают, что вместо AIC-8120 в данных контроллерах могут устанавливаться и сами чипы от Marvell (88SX5581; эта же маркировка присутствует и на чипах Adaptec, см. фото выше), совместимые с AIC-8120 по выводам.
Для «объединения» двух контроллеров AIC-8120 в один 16-портовый и расчетов массивов RAID (особенно 5 и 50) служит интеллектуальный процессор ввода-вывода Intel GC80303 с тактовой частотой 100 МГц, который Adaptec традиционно использует в своих RAID-продуктах и для которого годами отлажен универсальный Adaptec RAID код:
Кроме того, контроллер AAR-21610SA несет «на борту» 64 Мбайт достаточно быстрой (133 МГц) кэш-памяти.
С верхней стороны платы контроллера расположен массив из 16 светодиодов, которые характеризуют работу соответствующих SATA-каналов.
Контроллер комплектуется шестнадцатью метровыми SATA-кабелями с компактными коннекторами, удобными для двухэтажной (и низкопрофильной у соответствующих контроллеров) установки.
В спецификациях Adaptec 21610SA подчеркивается возможность горячей замены дисков, обновление массива(ов) на ходу, улучшенные возможности технологии RAID (для уровней 0, 1, 5, 10, 50 и JBOD), пришедшие от SCSI-контроллеров Adaptec, включая функции OCE (Online Capacity Expansion — изменение на ходу объема массива), RLM (RAID Level Migration — перестройка на ходу уровня массива, например, из RAID 0 в 5 или 10, из RAID 1 в 0, 5 или 10, из RAID 5 в 0 или 10, из RAID 10 в 0 или 5), создание нескольких массивов на одном наборе дисков и оптимизацию использования диска. Поддерживаются и основные функции контроля, такие как управление блоком, S.M.A.R.T. и SNMP. В число поддерживаемых операционных систем входят Windows 2000/XP/Server2003, NetWare 6.0 и выше, RedHat Linux, SuSE Linux, SCO UnixWare и Caldera Open Unix.
BIOS контроллера содержит фирменную утилиту для контроля и настройки параметров работы контроллера и подключенных к нему дисков и массивов.
Помимо собственно создания и удаления RAID-массивов, 
здесь доступны многочисленные настройки работы как самого контроллера, 
так и индивидуальный мониторинг подключенных к SATA-каналам накопителей, 
включая форматирование 
и проверку исправности работы дисков,
a также установку кэширования записи индивидуально для каждого из каналов/дисков. 
Более обычного информативен и экран начальной загрузки контроллера (POST). 
Множество полезных функций менеджмента массивов доступны из-под Windows через утилиту Adaptec Storage Manager — Browser Edition.
Итак, доступный по цене 16-портовый RAID-контроллер Adaptec Serial ATA RAID 21610SA — это гибко настраиваемый контроллер на базе оригинального Serial ATA I/O процессора, сочетающий высокопроизводительную коммуникативность хранилищ данных с интерфейсом Serial ATA c продвинутыми свойствами RAID, включающими оптимизированную утилизацию дискового пространства, онлайновое увеличение емкости, изменяемость уровней RAID и программный пакет Adaptec Storage Manager. Он предоставляет расширенный набор свойств и высокий уровень защищенности данных интерфейса Serial ATA для серверов среднего класса и групп пользователей, использующих недорогие диски SATA. Контроллер AAR-21610SA с поддержкой уровней RAID 0, 1, 5, 10, 50 и JBOD, «горячей» замены дисков и расширенного набора свойств RAID от Adaptec является оптимальным по цене решением для приложений, требующих высокой скорости операций ввода/вывода, таких как: потоковое видео, Web-сайты и хранение фиксированных данных и данных ссылочного типа.
Методика тестирования скоростных показателей
Исследования производительности контроллера AAR-21610SA мы разбили на два этапа. На первом, начальном этапе (данная статья), мы познакомимся с особенностями его поведения в несложных массивах RAID 0, 1 и 10 в сравнении с некоторыми другими SATA-контроллерами, а во второй части настанет черед массивов RAID 5. Чтобы не перегружать обзор результатами, производительность массивов RAID 0, 1 и 10 в данном случае была изучена нами на базе четырехдисковой конфигурации, поскольку задействовать большее число дисков в данном случае особого смысла не было, да и понять основные особенности поведения контроллера вполне возможно и на 4-дисковых массивах. Немного позже вы поймете, почему использовать более чем 4 диска для RAID 0 с этим контроллером было нецелесообразно. Итак, все массивы, кроме RAID 1, в данном обзоре — четырехдисковые.
Для сравнения была использована также тройка других RAID-контроллеров: Adaptec AAR-2410SA, 3ware Escalade 8500-4 для шины PCI64 и бюджетный популярный 4-портовый Silicon Image SiI3114 (референс-плата) для шины PCI32 (33 или 66 МГц). Все они участвуют в данном обзоре при работе на шине PCI64. Напомним, что AAR-2410SA и Esclalde 8500-4 примерно равноценны по классу (оба — профессиональные RAID-контроллеры с поддержкой RAID уровня 5, набортной кэш-памятью и массой сервисных функций), тогда как SiI3114 способен лишь на RAID 0, 1 и 10 (если не считать тормозного софтового RAID 5) и не имеет кэш-памяти. Тем интереснее будет выяснить, кто из них наиболее быстр в несложных для расчетов массивах RAID 0 и 10 и насколько AAR-21610SA удалось избавиться от недостатков, присущих в этом плане контроллеру AAR-2410SA.
Испытания проводились при помощи жестких дисков Western Digital Caviar RAID Edition WD1200SD емкостью по 120 Гбайт, специально спроектированных для работы в RAID-массивах (небольшая емкость позволила сэкономить тестовое время, а отсутствие поддержки дисками NCQ в данном случае никакой роли не играет). Во время испытаний диски располагались в SATA-корзине из набора Adaptec 2410SA Enclosure Kit. Для контроллера AAR-21610SA размер блока чередования по дефолту для RAID 0 и 10 равнялся 256 Кбайт, но для демонстрации влияния размера блока чередования на производительность четырехдисковый массив RAID 0 был оттестирован также при размерах блока 64 и 1024 Кбайт (первая и третья строчки диаграмм с тестами). Для контроллеров AAR-2410SA и Escalade 8500-4 размер блока чередования по дефолту для RAID 10 равнялся 256 Кбайт. Кэширование записи для всех контроллеров по дефолту было включено. Для SiI3114 также использовались настройки по умолчанию, BIOS версии 5.0.44 и драйвер версии 1.0.0.7. Для контроллеров Adaptec версии BIOS и драйверов — 7.3.4.8, а для контроллера 3ware — BIOS 7.7.1 и драйвер 1.15.00.014.
Кроме того, поскольку образующие единый массив диски могут, вообще говоря, быть подключены и к разным интерфейсным чипам контроллера AAR-21610SA, мы дополнительно оттестировали RAID 10 из четырех дисков так, что два накопителя «сидели» на левом чипе AIC-8120, а два других — на правом. Эта конфигурация на наших диаграммах носит название SPLIT и также имеет дефолтный размер блока чередования 256 Кбайт. Она покажет, нет ли ухудшения производительности для массива, составленного из разбросанных по всем без разбору портам AAR-21610SA дисков.
Для тестов применялся стенд в составе:
- Процессор Intel Pentium 4 3.0C
- Материнская плата Gigabyte GA-8KNXP Ultra-64 на чипсете Intel E7210 (MCH i875P + южный мост Intel Hance Rapids 6300ESB с шиной PCI-X)
- Системная память 2×256 Мбайт DDR400 (тайминги 2.5-3-3-6)
- Системный жесткий диск Maxtor 6E040L0
- Блок питания Zalman ZM400A-APF, 400 ватт
- Корпус Arbyte YY-W201BK-A
- Корзина для 4 SATA дисков из набора Adaptec 2410SA Enclosure Kit
Испытания проводились под управлением операционной системы MS Windows XP Professional SP2. Массивы тестировались как неразмеченными на разделы (в тестах Intel Iometer версии 2003.5.10, H2Benchw 3.6 и AIDA32), так и разбивались и форматировались штатными средствами операционной системы в зависимости от вида теста: одним NTFS-разделом максимально возможной емкости для тестов среднего времени доступа и снятия графика скорости чтения в WinBench 99 и двумя равновеликими разделами NTFS или FAT32 для остальных тестов (WinBench Disk WinMark 99 2.0, ATTO Disk Benchmark, многопотокового чтения/записи и теста в программе Adobe Photoshop CS). Разделы NTFS имели размер в половину объема диска каждый (то есть второй раздел начинался ровно со второй половины диска), а разделы FAT32 имели размер по 32768 Мбайт, причем первый начинался в начале диска (на самых «быстрых» дорожках), а второй — ровно с середины диска по объему. Размер кластеров NTFS и FAT32 выбирался по умолчанию — 4 и 16 Кбайт соответственно.
Результаты тестов физических параметров
Сначала — графики скорости линейного чтения четырехдисковых массивов RAID 0 и 10 на разных контроллерах.
Первое, что стоит отметить — для RAID 0 графики устоявшейся скорости чтения, полученные в программе WinBench 99, сильно зависят от размера блока чередования массива. Идеальным для 4-дискового RAID 0 является «учетверенное» по обеим осям повторение графика для одного диска, то есть максимальная скорость в начале массива на уровне 230 млн. байт/с. И такое в данной тестовой системе действительно наблюдается, если использовать, например, простейший контроллер SiI3114. Однако для Adaptec 21610SA этого не наблюдается и близко: даже при оптимальном размере блока чередования 256 Кбайт скорость линейного чтения ограничивается на уровне около 160 млн. байт/с, а при изменении размера блока до 1024 или 64 Кбайт падает еще ниже — до 120 и 135 млн байт/с соответственно, то есть 4-дисковый массив RAID 0 фактически недобирает около половины положенной скорости! (Именно поэтому я посчитал нецелесообразным использовать для данных тестов большее количество винчестеров.) И ответственность за это ложится на плечи самого контроллера Adaptec 21610SA.
Ситуация оказывается не намного лучше для AAR-21610SA и для более скромных по скорости массивов RAID 1 и RAID 10: взгляните на графики для разных контроллеров и все поймете сами. Впрочем, прогресс по сравнению с Adaptec 2410SA все же наблюдается. :) Кстати, графики для случая, когда в массиве задействованы диски, подключенные к разным чипам на контроллере AAR-21610SA, практически не отличаются от таковых для дисков, подключенных к одному и тому же чипу на этом контроллере. В результате, по линейной скорости чтения массивы и контроллеры расположились так:
Перейдем к скорости интерфейса. К сожалению, и тут сюрпризы нас не покидают. Лишь Sandra 2005 смогла более или менее адекватно оценить скорость интерфейса почти всех массивов на контроллерах с собственной кэш-памятью, тогда как большинство других утилит для контроллеров Adaptec и 3ware продемонстрировало странное поведение — последствия использования кэш-памяти в этих контроллерах. Впрочем, та же Sandra 2005 нередко показывает скорость шины явно более 150 Мбайт/с, то есть явно выше возможностей интерфейса (150 Мбайт/с для Serial ATA 1.0), что является следствием кэширования (даже для SiI3114). В общем, результаты этого теста для нас не будут очень показательны.
По измеренному среднему времени доступа особых сюрпризов нет, хотя при использовании контроллеров Adaptec это время возросло почти на 1 мс (из-за латентности обращения к кэш-памяти контроллера?).
Зато по кэшированию случайных обращений при записи контроллер Adaptec 21610SA демонстрирует явно лучшие результаты, чем остальные участники сравнения, и даже AAR-2410SA.
Причем, для RAID 0 показатели при записи явно лучше, чем для RAID 10 и RAID 1. Это в целом подтверждается и в тесте IOmeter, хотя среднее время доступа при записи здесь заметно хуже.
Итак, наличие мощного кэширующего хост-контроллера со своей памятью позволяет заметно снизить различия между дисками, используемыми для организации массива. Кэширующие хост-контроллеры со своей памятью и способны обеспечить ощутимую прибавку производительности накопителей и массивов в тех приложениях, где есть много обращений записи по случайным или псевдослучайным адресам, но, с другой стороны, они могут привести к некоторым потерям скорости дисков (по сравнению с некэширующими хостами) на задачах с множественными случайными операциями чтения.
Быстродействие в приложениях
Теперь посмотрим, как подмеченные выше особенности функционирования массивов на разных контроллерах отражаются на производительности этих систем в различных приложениях. И первым делом попробуем выяснить, как хорошо диски оптимизированы для многопотоковой работы. Для этого я традиционно использую тесты в программе NBench 2.4, где файлы размером 100 Мбайт записываются на диск и читаются с него несколькими одновременными потоками.
Данная диаграмма позволяет судить об эффективности многопотоковой (отложенной) записи в streaming-приложениях при работе операционной системы с файлами. Явные проблемы с линейной скоростью у RAID 0 на AAR-21610SA не позволяют этому массиву развернуться на полную 4-дисковую мощь, и RAID 10 на более простых контроллерах от 3ware и Silicon Image выглядят в этом тесте в целом никак не хуже! А RAID 10 на контроллерах Adaptec существенно уступает последним, хотя для AAR-21610SA ситуация все же вдвое лучше, чем для AAR-2410SA.
Зато при многопотоковом streaming-чтении ситуация для контроллеров Adaptec, напротив, очень благоприятная — они лидируют на всех массивах с заметным преимуществом. И это говорит о хорошей их оптимизации для серверных задач. Вместе с тем, RAID 10 на AAR-2410SA оказывается немного быстрее, чем на AAR-21610SA, а RAID 0 оказывается лишь немного шустрее RAID 10 (вспомним о проблемах с Transfer Rate). Еще одно необычное поведение AAR21610SA: при размере блока чередования 256 Кбайт этот контроллер при многопотоковом чтении оказывается явно медленнее, чем при блоках размером 1024 и 64 Кбайт в данном тесте (в противоположность тесту Linear Disk Transfer Rate)!
Посмотрим, как контроллеры ведут себя в «преклонных», но до сих пор популярных тестах Disk WinMark 99 из пакета WinBench 99. Напомню, что мы проводим эти тесты не только для «начала», но и для «середины» (по объему) физического носителя для двух файловых систем, а на диаграммах приведены усредненные результаты.
Снова RAID 0 на AAR-21610SA не блещет высокими показателями, выступая примерно на одном уровне с «теоретически вдвое более медленным по Linear Transfer Rate» RAID 10, хотя и обгоняя другой RAID 10 на AAR-2410SA. И лишь в High-End Disk Benchmark RAID 0 немного выходит вперед, хотя блок чередования 1024 Кбайт ему здесь противопоказан (а 64 Кбайт, напротив, благоприятен).
В более свежем «трековом» тесте PCMakr04 разрыв между массивами и контроллерами не столь велик, хотя Adaptec 21610SA в целом быстрее бюджетных соперников, а блок размером 256 Кбайт является оптимальным, хотя и не спасает RAID 0 от преследователя в виде RAID 10.
Однако в другом комплексном трековом тесте C'T H2BenchW контроллеры от Adaptec явно не в фаворе, хотя прогресс от 2410SA к 21610SA явно присутствует.
В общем, данные решения от Adaptec — явно не для решения задач настольных ПК. Хотя при работе с файлом подкачки Adobe Photoshop контроллер AAR-21610SA и лидирует:
Причем, RAID 0, наконец, способен заметно опередить «десятку», а блоки чередования 256 и 64 Кбайт обеспечивают примерно одинаковую скорость выполнения (в отличие от 1024 Кбайт, где наблюдается сильное замедление работы). Прогресс по сравнению с контроллером AAR-2410SA у Adaptec налицо.
Тесты в Intel IOmeter
Переходим к задачам, более характерным для профилей использования профессиональных SATA-массивов — работе различных серверов (DataBase, File Server, Web Server) и рабочей станции (Workstation) по соответствующим паттернам в программе Intel IOmeter версии 2003.5.10.
В паттернах сервера базы данных и файлового сервера лидирует RAID 0 при размере блока чередования 1024 Кбайт (хотя в этих паттернах обращения происходят блоками гораздо меньшего размера), немного обгоняя случай блоков по 256 Кбайт. При снижении размера блока до 64 Кбайт производительность RAID 0 существенно снижается — в файловом сервере почти до уровня RAID 10. Кстати, RAID 10 на Adaptec 21610SA оказывается в этих задачах явно быстрее, чем на контроллерах Adaptec 2410SA и SiI3114.
В Web-сервере ситуация немного меняется: RAID 10 практически догоняет RAID 0, да и контроллер 2410SA почти не уступает контроллеру 21610SA.
Во всех этих паттернах радует хорошая «масштабируемость» быстродействия контроллера Adaptec 21610 при возрастании очереди команд с 1 до 16, хотя при более высоких очередях масштабируемость резко снижается.
Попутно отмечу, что при желании пересчитать показатели тестов в этих паттернах из Мбайт/с в IOps (количество операций ввода-вывода в секунду) очень просто: достаточно умножить цифры в Мбайт/с на фиксированные коэффициенты пересчета, которые составляют 128 для паттернов базы данных и рабочей станции, 92,42 для паттерна файлового сервера и 65,39 для паттерна web-сервера.
По результатам геометрического усреднения показанных выше серверных нагрузок лидирует RAID 0 на контроллере Adaptec 21610SA с мегабайтным размером блока чередования, хотя RAID 10 на этом же контроллере уступает лидеру совсем немного. Контроллер Adaptec 2410SA в RAID 10 оказывается на 16% медленнее, чем AAR-21610SA, а соперники отстали от них еще существеннее.
В паттерне Рабочая станция мы наблюдаем необычную ситуацию, когда для массивов RAID 0 и RAID 10 на контроллере Adaptec 21610SA производительность оказывается практически одинаковой на очередях запросов 4 и 16, в отличие от других, рассмотренных здесь, случаев.
Впрочем, лидеры здесь те же, что и на серверных паттернах, а RAID 0 оказывается лишь немного быстрее RAID 10 на контроллере 21610SA.
Радует то, что контроллер Adaptec 21610SA обеспечивает на массиве RAID 10 значительно лучшее быстродействие на данных профессиональных нагрузках, чем его 4-портовые соперники, несмотря на одинаковый объем кэш-памяти.
Переходим к паттернам чтения, записи и копирования файлов.
При случайном чтении и записи крупных файлов в среднем лидерами оказываются те, кто отставал на серверных нагрузках — RAID 10 на контроллерах от 3ware и SiI3114. И лишь RAID 0 пытается оспорить их лидерство, хотя удается это ему лишь при записи на больших очередях запросов. Справедливости ради отметим, что 21610SA все же обгоняет старичка 2410SA примерно на треть при прочих равных. Посмотрим, как обстоят дела на мелких файлах.
Здесь, напротив, RAID 0 на Adaptec 21610SA становится непререкаемым лидером, причем чуть выгоднее при этом использовать блоки чередования размером 1 Мбайт, и это, пожалуй, один из немногих тестов, где RAID 0 оказался намного (почти в полтора раза) быстрее, чем RAID 10 на этом же контроллере — в основном, благодаря записи, тогда как при чтении скорость этих массивов сопоставима. Кстати, RAID 10 на всех четырех показанных здесь контроллерах имеет в среднем близкое быстродействие!
В общем, данные контроллеры Adaptec оказываются неважно оптимизированными для работы с крупными объектами (файлами и блоками), тогда как на мелких блоках они лидируют — особенно AAR-21610SA.
Впрочем, эта закономерность немного нарушается в паттернах копирования файлов, где AAR-21610SA уверенно лидирует и на крупных, и на мелких файлах, хотя преимущество 4-дискового RAID 0 над RAID 10 оказывается не очень ощутимым.
По усредненным показателям чтения, записи и копирования файлов (с единичным весом) на массиве RAID 10 контроллер Adaptec 21610SA оказывается быстрее других фигурантов данного сравнения, а четырехдисковый RAID 0 добавляет ему еще 20% производительности при прочих равных. Использование блоков чередования размером 1 Мбайт вместо дефолтных 256 Кбайт здесь чревато прибавкой еще 10% скорости, тогда как при размере блоков 64 Кбайт скорость падает на 13%.
При имитации дефрагментации явного лидера среди контроллеров и рассматриваемых массивов не наблюдается, хотя AAR-21610SA выглядит достойно, опережая AAR2410SA на 20%.
И, наконец, в паттерне потоковых чтения-записи крупными и мелкими блоками, имитирующем, например, работу сервера системы видеонаблюдений, наш герой реабилитируется за прежние неудачи при работе с крупными объектами и демонстрирует отличные результаты, особенно на блоках данных размером 64 Кбайт. Причем оказывается, что как раз здесь выгоднее использовать малый размер блоков чередования в массивах (64 Кбайт), тогда как мегабайтных блоках чередования скорость RAID 0 сильно проседает.
Заключение
Несмотря на скепсис консерваторов, выросший из бюджетно-персонального интерфейса IDE последовательный интерфейс Serial ATA продолжает отвоевывать себе все новые и новые поля для сугубо профессиональных применений. И наличие многоканальных SATA RAID контроллеров вроде Adaptec 21610SA — лучшее тому подтверждение. 16 портов Serial ATA (пусть даже версии 1.0 ) с возможностью очень гибкой организации RAID-массивов на любой вкус (кроме, разве что, RAID 6) и хорошая производительность на профессиональных нагрузках (хотя и меньшая, чем для SCSI-решений) способны удовлетворить запросы многих потребителей современных систем хранения данных. А появление в последнее время недорогих SATA-накопителей емкостью 400-500 Гбайт делает возможным создание компактных и недорогих СХД весьма внушительного объема — под стать стремительно растущим запросам пользователей. И можно только приветствовать появление такого продукта как Adaptec Serial ATA RAID 21610SA, представляющего собой решение для профессиональных систем высокого класса.
Безусловно, как и у многих новаторских продуктов, не обошлось здесь и без некоторых недостатков: даже при работе с простейшими 4-дисковыми массивами RAID 0 и RAID 10 скорость линейного чтения заметно недобирает до положенного по теории уровня, да и при работе с крупными файлами и блоками производительность AAR-21610SA на RAID 0 нередко оставляет желать лучшего (уже не говоря о скорости при выполнении настольных задач, на которую в данном случае не стоит особо ориентироваться). Однако на более профессиональных нагрузках контроллер Adaptec 21610SA показал себя с лучшей стороны, заметно опередив своего младшего братца Adaptec 2410SA (за счет применения более быстрого процессора?) и более дешевые контроллеры конкурентов. И этим он только подтверждает свое сугубо профессиональное предназначение, тогда как для более потребительских и настольных задач часто оказывается выгоднее использовать дешевые решения в виде чипа SiI3114 и ему подобных.
Уменьшение или увеличение размера блока чередования массива RAID 0 с дефолтных 256K до более привычных в прошлом 64 Кбайт или гигантских 1 Мбайт в настройках контроллера Adaptec 21610SA дает весьма неоднозначный результат: в части приложений наблюдается снижение скорости работы массива с уменьшением размера блока, в другой части — наоборот, повышение производительности на более мелких блоках, а в третьей (немалой) части это почти никак не влияет на скорость контроллера. В общем, однозначных рекомендаций относительно выбора размера блока чередования дать нельзя — все зависит от конкретных приложений.
Во второй части мы продолжим знакомство с контроллером Adaptec SATA RAID 21610SA на примере работы в массивах RAID 5.
