Im Jahr 2021 stellte Graid die sogenannte NVMe-RAID-Karte vor, die jedoch mehr als nur das war – sie war eine einzigartige Fusion aus einer NVIDIA-GPU und der Software von Graid. Seitdem sind wir große Fans von SupremeRAID, die Leistung ist einfach umwerfend.
Ein leistungsstarkes Gen5-Graid-Projekt, das gerade in Bearbeitung ist, hat uns dazu gebracht, über ihre Lösung nachzudenken. Da wir ständig neugierig waren, schliefen wir ein und dachten über einige unserer anderen Lieblingssachen im Labor nach. Das Problem ist, dass wir keine kostenlose SupremeRAID-Karte haben, die für uns herumliegt. Um nicht zuzulassen, dass Dinge wie fehlende Hardware unsere leichtfertigen Unternehmungen stoppen, dachten wir, wir könnten etwas Lustiges schaffen.
Was wäre, wenn wir den fantastischen Tyan AMD EPYC-Server mit 26 der geräumigen Solidigm 30.72 TB SSDs und einer dünnen NVIDIA A2 GPU als Graid-Karte kombinieren würden, um zu sehen, wie viel Leistung wir aus dieser äußerst dichten, kostengünstigen Plattform herausholen können?
Das einzige Problem ist die Wahl der A2-Karte. Wir haben uns aufgrund der einfachen Installation und der unkomplizierten Inbetriebnahme für die A2 entschieden, da sie kein Stromkabel benötigt und besser in diesen Server passt als die Standardkarte von Graid. Allerdings sollte man beachten, dass Graid die A2 noch nicht offiziell unterstützt; ihr SupremeRAID SR-1010 läuft mit einer A2000. Die A2 funktioniert in diesem speziellen Server jedoch tatsächlich besser, und sie lag ungenutzt herum. Graid hat uns daraufhin bereitwillig die passenden Komponenten geliefert, die erwartungsgemäß problemlos mit der A2 zusammenarbeiten.
Was ist Graid?
Zur Erinnerung: Die Graid-Software ist darauf ausgelegt, das Potenzial von NVMe-Speicher zu maximieren, ohne durch die herkömmlichen Einschränkungen von RAID-Konfigurationen behindert zu werden. Durch die Verwendung einer GPU zur Durchführung von RAID-Berechnungen setzt die Software effektiv CPU-Ressourcen frei, die besser für die Verarbeitung der tatsächlichen Arbeitslasten von Datenbanken und Anwendungen genutzt werden können.
Dieser Ansatz steigert nicht nur die Leistung, sondern vereinfacht auch die Verwaltung von RAID-Systemen, da keine komplexen Hardware-Setups erforderlich sind und ein schlankerer, softwarezentrierter Verwaltungsprozess möglich ist. Es ist eine überzeugende Lösung für jedes Unternehmen, das die Leistung und Effizienz seines Rechenzentrums maximieren möchte, ohne den Overhead herkömmlicher RAID-Karten oder den Ressourcenverbrauch von Software-RAID-Lösungen.
In Anbetracht unserer vorherigen Tests des Graid SupremeRAID waren wir von der Fähigkeit der Technologie beeindruckt, sequenzielle Lesegeschwindigkeiten von fast 50 GB/s und zufällige 4K-Lesezugriffe von über 10 Millionen IOPS für den SR-1000 (Gen3) zu erreichen. Ähnliche Lesegeschwindigkeiten wurden mit dem SR-1010 (Gen4) erzielt (bei deutlich höherer Schreibleistung) . Diese RAID-Lösung sprengte nicht nur die bisherigen Leistungsgrenzen, sondern definierte auch die Effizienz von Hochgeschwindigkeitsspeichern neu. Diese Werte übertrafen die Software-RAID5-Konfiguration um Längen und waren Hardware-RAID-Karten deutlich überlegen.
Wir erwarten mehr vom Gleichen und noch mehr, wenn wir den TYAN-Server, die NVIDIA A2-GPU und die 5316 Solidigm P2-SSDs nutzen, aber der Wechsel zu QLC sorgt für ein kleines Problem. Das Solidigm-Laufwerk eignet sich zwar hervorragend für Umgebungen mit hohem Leseaufkommen, gibt jedoch etwas an Leistung zurück, wenn die Arbeitslast auf Schreibvorgänge verlagert wird. Darüber hinaus haben wir die Graid-Karte zwar ausführlich getestet, mit der AXNUMX und dem enormen Kapazitätsbedarf, den diese SSDs bieten, betreten wir jedoch Neuland.
Graid SupremeRAID QLC-Leistung
Wie bereits erwähnt, werden wir den TYAN Transport SX TS70AB8056 als Prüfstand zur Leistungsmessung nutzen. Wir haben den TYAN-Server mit sechsundzwanzig Solidigm P30.72-SSDs mit 5336 TB bestückt, was uns einen enormen Platzbedarf für die Verwendung in einer RAID5-Konfiguration verschafft. Wir testen die Leistung sowohl in Graid HW RAID5 als auch in mdadm Software RAID5.
TYAN Transport SX TS70AB8056 Spezifikationen:
- 1 x AMD EPYC 9684X CPU
- 8 x 64 GB Kingston DDR5-4800 registrierte ECC-DRAM-Module (KSM48R40BD4TMM-64HMR)
- 26 x Solidigm P5336 SSDs (30.72 TB)
- SupremeRAID Driver: 1.5.0-659.g10e76f72.010
| Test | Graues HW-RAID (4 KB Stripe) |
SW RAID5 (mdadm) (4 KB Chunk) |
| 1 MB sequentielles Lesen (192T/16Q) | 95.5 GB/s, 33.7 ms | 33.8 GB/s, 95.4 ms |
| 1 MB sequentielles Schreiben (192T/16Q) | 12.7 GB/s, 231.9 ms | 1.7 GB/s, 1,888 ms |
| 64K-Zufallsschreibvorgang (192T/16Q) | 1,894 MB/s, 106.3 ms | 2,051 MB/s, 98.1 ms |
| 4K-Zufallsschreibvorgang (192T/32Q) | 255 IOPS, 12.1 ms | 252 IOPS, 12.2 ms |
| 4K-Zufallslesevorgang (192T/32Q) |
19.1 Mio. IOPS, 0.32 ms | 7.82 Mio. IOPS, 0.79 ms |
Beginnend mit einer sequenziellen Lesebandbreite von 1 MB hatte die Graid-Konfiguration einen gewaltigen Vorsprung und erreichte 95.5 GB/s gegenüber 33.8 GB/s im Vergleich zum Software-RAID5, was einem satten Leistungsgewinn um das Dreifache entspricht. Beim Übergang zum sequentiellen Schreiben lag der wesentliche Vorsprung wieder bei der Graid-Konfiguration. Wir haben 3 GB/s bei Graid gemessen, verglichen mit 12.7 GB/s beim SW RAID1.7.
Bei unserem zufälligen 64K-Workload sahen wir 1,894 MB/s von Graid im Vergleich zu 2,051 MB/s mit dem SW RAID5. Hier bietet die kombinierte Hardwarelösung einfach keine große Differenzierung und bevorzugt eindeutig die großen blocksequenziellen Workloads. Dies ist wahrscheinlich ein Merkmal des zugrunde liegenden QLC-Speichers.
Als wir uns dem zufälligen 4K-Workload zuwandten, sahen wir eine Parität bei den Schreibvorgängen. Bei der Graid-Konfiguration wurden 255 IOPS gemessen, verglichen mit 252 IOPS bei SW RAID5. Bei zufälligen 4K-Lesevorgängen dreht sich die Geschichte schnell um: Der Graid hat die Leistung mit 19.1 Millionen IOPS mehr als verdoppelt, während die Software-RAID5-Konfiguration im Vergleich 7.82 Millionen IOPS erreichte.
Fazit
Die Leistungsergebnisse begünstigen in den meisten Szenarien eindeutig Graid-Hardware-RAID-Konfigurationen, da sie beeindruckende sequentielle Lese- und Schreibgeschwindigkeiten aufweisen, die Software-RAID5 bei weitem übertreffen. Bemerkenswert ist, dass diese Zahlen auch eine herkömmliche Hardware-RAID-Karte übertreffen würden, die auf 28 GB/s in einem einzelnen PCIe-Steckplatz begrenzt ist und leicht von 4 SSDs gesättigt wird.
Zurück zum H2H mit Software-RAID: Der sequenzielle Lesedurchsatz von Graid ist mit 95.5 GB/s fast dreimal so hoch wie der von Software-RAID5, was es zu einer idealen Lösung für Aufgaben macht, die die schnelle Verarbeitung großer Datenmengen erfordern. Darüber hinaus ist die sequentielle Schreibgeschwindigkeit von 12.7 GB/s deutlich besser als die 1.7 GB/s, die das Software-RAID5 bietet.
Allerdings ist Software-RAID5 in bestimmten Anwendungsfällen in Ordnung, beispielsweise bei zufälligen 64-KB-Schreibvorgängen, wo es Graid leicht übertrifft. Dies deutet darauf hin, dass Software-RAID5 für bestimmte Arbeitslasten mit wahlfreiem Zugriff effizienter sein kann, aber um ehrlich zu sein, ist dies eher ein Artefakt der SSDs als Graid-Software oder GPU.
Letztendlich sieht die Graid-Lösung mit diesen kostengünstigen SSDs mit hoher Kapazität von Solidigm selbst in unserem nicht unterstützten Test sehr stark aus. Da große Datenmengen immer häufiger vorkommen, benötigen Unternehmen eine Lösung, mit der sie ihre Daten einfach verarbeiten können. Während Software eine Option und ASIC-basiertes Hardware-RAID eine andere ist, empfehlen wir dringend, zunächst einen Graid PoC durchzuführen, um zu sehen, was Ihnen möglicherweise fehlt, wenn Unternehmen die Leistung ihrer NVMe-SSD-Investition maximieren möchten.
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