GRAID Technology brachte im Sommer sein erstes Produkt auf den Markt, das für die Bewältigung moderner Durchsatzherausforderungen durch NVMe-SSDs konzipiert ist. GRAID SupremeRAID, so heißt es, sei „die weltweit erste NVMe-RAID-Karte, die 100 % verfügbare SSD-Leistung liefert“. Abgesehen vom kleinen Marketing trifft GRAID tatsächlich auf ein sehr reales Problem: Herkömmliche RAID-Karten können nicht die gesamte Leistung liefern, die moderne SSDs zu bieten haben. GRAID ist dank einer völlig neuartigen Architektur deutlich anders. Sie sehen, GRAID SupremeRAID verwendet keine ältere RAID-Karte; Es verwendet eine GPU, um die Arbeit zu erledigen.
GRAID Technology brachte im Sommer sein erstes Produkt auf den Markt, das für die Bewältigung moderner Durchsatzherausforderungen durch NVMe-SSDs konzipiert ist. GRAID SupremeRAID, so heißt es, sei „die weltweit erste NVMe-RAID-Karte, die 100 % verfügbare SSD-Leistung liefert“. Abgesehen vom kleinen Marketing trifft GRAID tatsächlich auf ein sehr reales Problem: Herkömmliche RAID-Karten können nicht die gesamte Leistung liefern, die moderne SSDs zu bieten haben. GRAID ist dank einer völlig neuartigen Architektur deutlich anders. Sie sehen, GRAID SupremeRAID verwendet keine ältere RAID-Karte; Es verwendet eine GPU, um die Arbeit zu erledigen.
Was stimmt nicht mit herkömmlichen NVMe-RAID-Karten?
Herkömmliche Hardware-RAID-Karten haben bis zu einem gewissen Punkt gut funktioniert. Da NVMe-SSDs mittlerweile so schnell sind, ist Hardware-RAID ein limitierender Faktor. Es ist nicht so, dass die RAID-Karten selbst nicht funktionieren, es ist einfach eine Frage der Mathematik. Ein Server mit einem Gen4-PCIe-Steckplatz kann nur hoffen, 16 GB/s aus einem x8-Steckplatz oder 32 GB/s aus einem x16-Steckplatz zu erreichen.
Aber RAID-Karten sind es im Allgemeinen von der x8-Variante, was bedeutet, dass Sie mehrere RAID-Karten benötigen, um selbst moderate NVMe-Flash-Pools in einem einzelnen Server zu nutzen. Eine Mainstream-Unternehmens-SSD wie die Intel P5510 kann beispielsweise eine sequentielle Lesebandbreite von 7000 MB/s erreichen. Selbst unter Berücksichtigung des Unterschieds zwischen Datenblatt und Realität bedeutet dies bei dieser Arbeitslast, dass zwei SSDs eine herkömmliche RAID-Karte bei dieser bestimmten Arbeitslast begrenzen.
Natürlich werden nicht alle Workloads einfache sequentielle Lesevorgänge sein, aber der Punkt bleibt bestehen. Die Unterbringung von 24 NVMe-SSDs in einem Standard-2U-Server auf Standard-Hardware-RAID-Karten ist kompliziert, teuer und kann die Systemleistung beeinträchtigen. Allerdings waren auch die Alternativen wie Software-RAID nicht so toll. Software-RAID lässt sich einfach und ohne Kosten für eine RAID-Karte einrichten, beansprucht jedoch viele CPU-Ressourcen, was zu Leistungseinbußen führt.
Geben Sie GRAID SupremeRAID ein
Wie bereits erwähnt, besteht der große Unterschied zum Sprung darin, dass GRAID SupremeRAID auf einer NVIDIA T1000-GPU basiert. Dieses kleine Detail ist für die meisten GRAID-Kunden, denen nur die Ergebnisse am Herzen liegen, nicht besonders interessant, aber für unser Publikum ist dies eine äußerst interessante Tatsache. Die GPU bietet viele Vorteile, wenn es darum geht, Engpässe im NVMe-RAID zu beheben.
Zunächst einmal verarbeitet die SupremeRAID-Karte die I/O direkt und entlastet so die CPU von dieser Aufgabe. Und da es sich bei der Karte um eine GPU handelt, verfügt sie über eine enorme Rechenleistung, die bei Standard-RAID-Karten einfach nicht vorhanden ist. Der RAID-Schutz selbst ist Out-of-Path, was bedeutet, dass Daten von der CPU zum Speicher fließen können, ohne die SupremeRAID-Karte zu durchlaufen. GRAID verfügt außerdem über eine KI-Engine, die das Geheimnis bildet, die auf der Karte läuft und für einen effizienten Betrieb des gesamten Ökosystems sorgt.
Obwohl die Karte selbst für die GRAID-Lösung von grundlegender Bedeutung ist, kategorisieren sie sich selbst dennoch als Software-RAID-Lösung. Derzeit unterstützt GRAID RAID0, 1, 5, 6 und 10. In Bezug auf die Leistung hat GRAID rund 6 Millionen IOPS und 100 GB/s aus einem System mit 24 Laufwerken herausgeholt. 24 Laufwerke stellen übrigens keine Einschränkung für GRAID dar, sondern sind lediglich das, was bei einem 2U-Server üblich ist. Bei SupremeRAID gibt es keine feste Grenze für die Anzahl der unterstützten Laufwerke. GRAID ist auch bereit für NVMe-oF und eine Vielzahl von Verbindungen, sodass sie für neue Architekturen gerüstet sind.
Eine letzte Anmerkung zur Architektur. Dabei handelt es sich um eine handelsübliche Standardkarte, die Plug-and-Play-fähig ist und keine Verkabelung erfordert. Die Karte benötigt außerdem kein Batterie-Backup-Modul.
Kennzahlen
Zu dem Zeitpunkt, als wir mit dieser Überprüfung begannen, unterstützte GRAID SupremeRAID nur Linux. Kürzlich wurde uns mitgeteilt, dass Windows auf dem Weg dorthin ist. Für diesen Test haben wir unseren Intel Scalable Gen3-Server mit Unterstützung für NVMe Gen4 genutzt, der mit acht Servern ausgestattet ist Intel P5510 3.84 TB SSDs. Wir haben uns für RAID5 sowohl für eine Hardware-RAID-Gruppe mit GRAID als auch für Software-RAID mit mdadm unter Linux entschieden.
Die Software-RAID-Konfiguration nutzte eine Stripe-Größe von 16 KB. Um jede Konfiguration herauszufiltern, verwendeten wir FIO mit einer Reihe synthetischer Benchmarks, die sequenzielle große Blöcke bis hin zu zufälligen kleinen Blöcken abdeckten.
FIO-Workload-Parameter
- 1 Mio. sequentielles Lesen und Schreiben – 16 Threads / 32 Warteschlangen
- 4K zufälliges Lesen und Schreiben – 32 Threads / 64 Warteschlangen
- 8K zufällig 70/30 gemischt – 32 Threads / 64 Warteschlangen
Angesichts der beeindruckenden Behauptungen waren wir angesichts dieser Rezension einigermaßen optimistisch. Es ist zwar nicht unmöglich, auf dem Speichermarkt erfolgreich zu sein, aber mit dieser Lösung werden viele neue Dinge auf den Markt gebracht. Wie Sie schnell erkennen können, hatte GRAID kein Problem damit, herkömmliches Software-RAID zu zerstören.
Wir haben 8.88 Mio. IOPS beim 4K-Zufallslesen bei 0.23 ms gemessen, verglichen mit herkömmlichem Software-RAID, das 2.9 Mio. IOPS bei einer Latenz von 0.89 ms gemessen hat. Der Wechsel zur Messung der Schreibleistung war ehrlich gesagt verrückt. Die GRAID-HW-RAID-Lösung maß 863 IOPS bei 2.4 ms, während die SW-RAID5-Gruppe eher schwache 52.6 IOPS bei 38.9 ms erreichte.
Als wir den Fokus auf einen sequentiellen Bandbreitentest mit großen Blöcken verlagerten, waren wir nach wie vor sehr beeindruckt. Bei der GRAID RAID5-Gruppe sahen wir eine Spitzenlesegeschwindigkeit von 30.7 GB/s bei 16.3 ms Latenz und 11.3 GB/s Spitzenschreibgeschwindigkeit bei 44.4 ms. Dies hat unsere Software-RAID5-Gruppe völlig durcheinander gebracht, die mit nicht allzu schlechten 26.2 GB/s beim Lesen bei 19.1 ms Latenz, aber traurigen 1.42 GB/s beim Schreiben bei 360 ms aufwartete. Software-RAID weist in der Vergangenheit eine sehr schlechte RAID5/6-Leistung auf, mit massiven Einbußen bei der Schreibleistung.
Zuletzt sind wir wieder zu einer zufälligen Arbeitslast übergegangen, dieses Mal jedoch zu einer gemischten Lese-/Schreibverteilung mit einem 8K-70/30-Profil. Hier konnte das GRAID-Setup weiterhin mit einer fantastischen Geschwindigkeit arbeiten und 1.59 Mio. IOPS bei 1.3 ms Latenz messen, im Vergleich zu Software-RAID5, das 101.3 IOPS bei 20.2 ms Latenz erreichte.

Fazit
Die GRAID SupremeRAID SR-1000-Lösung bietet viele Vorteile, wenn Sie RAID für eine Gruppe von NVMe-SSDs nutzen müssen. Herkömmliche Hardware-RAID-Lösungen haben eine Grenze hinsichtlich der Datenmenge, die durch sie fließen kann, was letztendlich die Bandbreite der Lösung auf das begrenzt, was die PCIe-Schnittstellenkarte unterstützen kann. GRAID entschärft dieses Problem, indem es den Datenpfad umgeht. Während Software-RAID-Lösungen die Notwendigkeit einer physischen Karte zur Weiterleitung des NVMe-Verkehrs umgehen konnten, war die Leistung in der Vergangenheit miserabel.
In unserem Test der GRAID SupremeRAID-Lösung wurden acht verwendet Intel P5510 Gen4 SSDIn RAID5 bot die Lösung insgesamt eine unglaubliche Leistung. Dies stand im Gegensatz zu Software-RAID5, das nur einen Bruchteil der Leistung erreichte und alles, was mit Schreibaktivitäten zu tun hatte, massiv beeinträchtigte.
Highlights sprechen wirklich für sich. Die 4K-Zufallsleseleistung durch GRAID erreichte den Höhepunkt 8.88 Millionen IOPS im Vergleich zu nur 2.9 Millionen IOPS durch Software-RAID. Bei der zufälligen 4K-Schreibleistung vergrößert sich die Lücke noch weiter: GRAID misst 863 IOPS im Vergleich zu nur 52.6 IOPS mit SW RAID5.
Wir haben gesehen, dass wir auf einen sequentiellen Übertragungs-Workload von 1 MB umsteigen 30.7 GB/s Lesen und 11.3 GB/s Schreiben von GRAID, während SW RAID mit 26.2 GB/s Lesen und 1.42 GB/s Schreiben kam. Wenn Sie wiederum nur auf die Leseleistung achten, sieht Software-RAID nicht so schlecht aus, aber die Schreibaktivität macht es einfach zunichte.
Wenn Sie in SSDs der 4. Generation (und bald auch der 5. Generation) investieren, sollten Sie die Leistung nicht auf der Strecke lassen. Die GRAID SupremeRAID-Lösung ist absolut phänomenal. Wir waren von der Wirksamkeit dieser einfach zu verwendenden Karte und der dazugehörigen Software überwältigt. Im Vergleich zu herkömmlichem Hardware-RAID oder beliebten Software-RAID-Optionen bietet der SupremeRAID 1000 einen erstaunlichen ROI für anspruchsvolle Workloads.
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