V roce 2021 společnost Graid představila to, co nazvala NVMe „RAID kartou“, ačkoli to bylo víc než jen to – šlo o unikátní fúzi grafické karty NVIDIA a softwaru Graid. Od té doby jsme velkými fanoušky SupremeRAID a její výkon je prostě ohromující.
Projekt vysoce výkonné frameworku Gen5 Graid, který právě probíhá, nás přiměl k zamyšlení nad jejich řešením. Protože jsme byli neustále zvědaví, upadli jsme do stereotypu a přemýšleli o některých našich dalších oblíbených věcech v laboratoři. Problém je v tom, že nemáme žádnou volnou kartu SupremeRAID, která by nám jen tak ležela jen tak pro rozmar. Abychom nenechali věci jako chybějící hardware zastavit naše lehkovážné aktivity, řekli jsme si, že bychom mohli vytvořit něco zábavného.
Co kdybychom zkombinovali úžasný server Tyan AMD EPYC s 26 kapacitními SSD disky Solidigm s kapacitou 30.72 TB a tenkou grafickou kartou NVIDIA A2 jako grafickou kartou Graid, abychom zjistili, kolik výkonu dokážeme z této mimořádně husté a levné platformy vytěžit?
Jediným problémem je skutečně výběr A2. Zvolili jsme A2 kvůli snadné instalaci a možnosti „zapojte a jděte“, protože k provozu nepotřebuje napájecí kabel a do tohoto serveru se hodí lépe než standardní karta Graid. Nicméně je třeba poznamenat, že Graid zatím oficiálně A2 nepodporuje, jejich SupremeRAID SR-1010 běží na A2000. Ale A2 na tomto konkrétním serveru ve skutečnosti funguje lépe a jen ladem stál a škemral o to, aby se něco dělalo. Graid ochotně vyhověl a dodal bitové kódy, u kterých jsme očekávali, že s A2 budou ochotně spolupracovat.
Co je Graid?
Pro připomenutí, software Graid je navržen tak, aby maximalizoval potenciál úložiště NVMe, aniž by byl omezován tradičními omezeními konfigurací RAID. Využitím GPU pro zpracování výpočtů RAID software efektivně uvolňuje zdroje CPU, které lze lépe využít pro zpracování skutečných úloh databází a aplikací.
Tento přístup nejen zvyšuje výkon, ale také zjednodušuje správu systémů RAID, protože odstraňuje potřebu složitého hardwarového nastavení a umožňuje efektivnější proces správy zaměřený na software. Je to přesvědčivé řešení pro každý podnik, který chce maximalizovat výkon a efektivitu svého datového centra bez režijních nákladů na tradiční karty RAID nebo vyčerpávání zdrojů softwarovými řešeními RAID.
Když se zamyslíme nad našimi předchozími recenzemi Graid SupremeRAID, byli jsme ohromeni schopností technologie SR-1000 (Gen3) dosáhnout téměř 50 GB/s při sekvenčním čtení a něco málo přes 10 milionů IOPS při náhodném čtení 4K dat, zatímco SR-1010 (Gen4) dosáhl podobných rychlostí čtení (i když mnohem vyššího výkonu při zápisu) . Toto řešení RAID nejenže překonalo výkonnostní limity, ale také nově definovalo efektivitu vysokorychlostního úložiště. Tato čísla byla o krok napřed oproti konfiguraci SW RAID5 a bezpochyby nejlepším hardwarovým kartám RAID.
Očekáváme více stejného a ještě více, když využijeme server TYAN, grafickou kartu NVIDIA A2 a dvacet šest SSD disků Solidigm P5316, ale přechod na QLC přináší trochu nevýhodu. Ačkoli je disk Solidigm vynikající v prostředích s vysokým čtením, poskytuje zpět určitý výkon, když se pracovní zátěž přesouvá k zápisům. Navíc, i když jsme kartu Graid hodně testovali, s A2 a masivní kapacitou, kterou tyto SSD disky nabízejí, jsme na neprobádaném území.
Výkon Graid SupremeRAID QLC
Jak jsme uvedli, jako testovací platformu pro měření výkonu využijeme TYAN Transport SX TS70AB8056. Server TYAN jsme osadili dvaceti šesti SSD disky Solidigm P5336 s kapacitou 30.72 TB, což nám poskytuje obrovský prostor pro použití v konfiguraci RAID5. Výkon testujeme jak v hardwarovém RAID5 s Graid, tak i v softwarovém RAID5 s mdadm.
Specifikace TYAN Transport SX TS70AB8056:
- 1× procesor AMD EPYC 9684X
- 8 x 64GB Kingston DDR5-4800 registrované ECC DRAM moduly (KSM48R40BD4TMM-64HMR)
- 26 SSD disků Solidigm P5336 (30.72 TB)
- SupremeRAID Driver: 1.5.0-659.g10e76f72.010
| test | GRAID HW RAID (4KB Stripe) |
SW RAID5 (mdadm) (blok 4 kB) |
| 1MB sekvenční čtení (192T/16Q) | 95.5 GB/s, 33.7 ms | 33.8 GB/s, 95.4 ms |
| 1MB sekvenční zápis (192T/16Q) | 12.7 GB/s, 231.9 ms | 1.7 GB/s, 1,888 ms |
| Náhodný zápis 64K (192T/16Q) | 2 051 MB/s, 106.3 ms | 2 051 MB/s, 98.1 ms |
| Náhodný zápis 4K (192T/32Q) | 255 tisíc IOPS, 12.1 ms | 252 tisíc IOPS, 12.2 ms |
| Náhodné čtení 4K (192T/32Q) |
19.1 milionu IOPS, 0.32 ms | 7.82 milionu IOPS, 0.79 ms |
Počínaje sekvenčním čtením s šířkou pásma 1 MB měla konfigurace Graid masivní náskok, když naměřila 95.5 GB/s oproti 33.8 GB/s v porovnání se softwarovým RAID5, což je slušný 3násobný výkonnostní zisk. V oblasti sekvenčního zápisu měla konfigurace Graid opět výrazný náskok. Naměřili jsme 12.7 GB/s u Graidu ve srovnání s 1.7 GB/s u SW RAID5.
V našem náhodném 64K zátěžovém úložiště jsme zaznamenali 1 894 MB/s u Graidu ve srovnání s 2 051 MB/s u SW RAID5. Zde kombinované hardwarové řešení nenabízí mnoho rozdílů a jasně preferuje sekvenční zátěže s velkými bloky. To je pravděpodobně charakteristika základního úložiště QLC.
Pokud jde o náhodné čtení s rozlišením 4K, zaznamenali jsme shodu v počtu zápisů. Konfigurace Graid naměřila 255 tisíc IOPS ve srovnání s 252 tisíci IOPS na SW RAID5. V případě náhodného čtení s rozlišením 4K se příběh rychle obrací zpět, Graid více než zdvojnásobil výkon s 19.1 miliony IOPS, zatímco softwarová konfigurace RAID5 dosáhla 7.82 milionu IOPS.
Závěr
Výsledky výkonu jasně svědčí pro většinu scénářů ve prospěch hardwarových RAID konfigurací Graid, protože se pyšní ohromujícími rychlostmi sekvenčního čtení a zápisu, které výrazně převyšují softwarový RAID5. Za zmínku stojí, že tato čísla by překonala i konvenční hardwarovou RAID kartu, která je omezena na 28 GB/s v jednom PCIe slotu, který lze snadno zahltit 4 SSD disky.
Zpět k H2H se softwarovým RAIDem: sekvenční propustnost čtení Graidu s 95.5 GB/s je téměř třikrát vyšší než u softwarového RAIDu 5, což z něj činí ideální řešení pro úlohy vyžadující rychlé zpracování velkých objemů dat. Navíc je jeho sekvenční rychlost zápisu 12.7 GB/s výrazně lepší než 1.7 GB/s, které nabízí softwarový RAID 5.
Softwarový RAID5 je však v určitých případech použití, jako jsou náhodné operace zápisu 64K, v pořádku, kde mírně překonává Graid. To naznačuje, že softwarový RAID5 může být efektivnější pro určité úlohy s náhodným přístupem, ale pravdou je, že se jedná spíše o artefakt SSD disků než softwaru Graid nebo GPU.
Řešení Graid, a to i v našem nepodporovaném provozu, se v konečném důsledku jeví jako velmi silné s těmito vysokokapacitními a levnými SSD disky od Solidigmu. Vzhledem k tomu, že masivní datová stopa je stále běžnější, budou podniky potřebovat řešení pro snadnou manipulaci s daty. Zatímco software je jednou z možností a hardwarový RAID založený na ASIC je druhou, pokud chtějí organizace maximalizovat výkon své investice do NVMe SSD, důrazně doporučujeme nejprve Graid PoC, abyste zjistili, co vám může uniknout.
Amazon