GRAID Technology lanzó su primer producto durante el verano, diseñado para manejar los desafíos de rendimiento modernos que han presentado los SSD NVMe. GRAID SupremeRAID, dice la afirmación, es "la primera tarjeta RAID NVMe del mundo que ofrece un rendimiento SSD 100 % disponible". Dejando de lado un poco de marketing, GRAID aborda un problema muy real: las tarjetas RAID tradicionales no pueden ofrecer todo el rendimiento que ofrecen los SSD modernos. GRAID es significativamente diferente, gracias a una arquitectura completamente nueva. Verá, GRAID SupremeRAID no utiliza una tarjeta RAID heredada; utiliza una GPU para hacer el trabajo.
¿Qué hay de malo con las tarjetas RAID NVMe tradicionales?
Las tarjetas RAID de hardware tradicionales han funcionado bien, hasta cierto punto. Ahora que los SSD NVMe son tan rápidos, el hardware RAID es un factor limitante. No es que las tarjetas RAID en sí mismas no funcionen, es simplemente una cuestión de matemáticas. Un servidor con una ranura PCIe Gen4 solo puede esperar obtener 16 GB/s de una ranura x8 o 32 GB/s de una ranura x16.
Pero las tarjetas RAID suelen ser de tipo x8 , lo que significa que para aprovechar incluso grupos moderados de memoria flash NVMe en un solo servidor, se necesitan varias tarjetas RAID. Una unidad SSD empresarial convencional como la Intel P5510, por ejemplo, puede alcanzar un ancho de banda de lectura secuencial de 7000 MB/s. Incluso teniendo en cuenta la diferencia entre las especificaciones técnicas y la realidad, en esta carga de trabajo, dos unidades SSD limitarán el rendimiento de una tarjeta RAID tradicional.
Por supuesto, no todas las cargas de trabajo serán lecturas secuenciales fáciles, pero el punto permanece. Obtener 24 SSD NVMe en un servidor estándar de 2U en tarjetas RAID de hardware estándar es complicado, costoso y puede comprometer el rendimiento del sistema. Dicho esto, las alternativas como el software RAID tampoco han sido muy buenas. El software RAID es fácil de configurar sin gastar en una tarjeta RAID, pero consume una gran cantidad de recursos de la CPU, lo que crea una penalización en el rendimiento.
Introduzca GRAID SupremeRAID
Como se señaló, la gran diferencia del salto es que GRAID SupremeRAID se basa en una GPU NVIDIA T1000. Ese pequeño detalle no es muy interesante para la mayoría de los clientes de GRAID que solo se preocupan por los resultados, pero para nuestra audiencia, este es un hecho extremadamente interesante. La GPU tiene muchas ventajas cuando se trata de abordar los cuellos de botella en NVMe RAID.
En primer lugar, la tarjeta SupremeRAID procesa directamente la E/S, liberando a la CPU de esta tarea. Y, debido a que la tarjeta es una GPU, hay una tremenda potencia computacional en la tarjeta, que simplemente no existe en las tarjetas RAID estándar. La protección RAID en sí está fuera de ruta, lo que significa que los datos pueden fluir desde la CPU al almacenamiento sin tener que pasar por la tarjeta SupremeRAID. GRAID también tiene un motor de IA, que constituye su salsa secreta, que se ejecuta en la tarjeta y hace que todo el ecosistema funcione de manera eficiente.
Aunque la tarjeta en sí es fundamental para la solución GRAID, aún se clasifican a sí mismos como una solución RAID de software. Actualmente, GRAID admite RAID0, 1, 5, 6 y 10. En términos de rendimiento, GRAID ha generado alrededor de 6 millones de IOPS y 100 GB/s de un sistema de 24 unidades. Por cierto, 24 unidades no son una limitación para GRAID, eso es lo que comúnmente se encuentra en un servidor 2U. SupremeRAID no tiene un límite estricto cuando se trata de la cantidad de unidades admitidas. GRAID también está listo para NVMe-oF y una variedad de interconexiones para que estén listos para las arquitecturas emergentes.
Una última nota de arquitectura. Esta es una tarjeta comercial estándar que es plug-and-play sin necesidad de cableado. La tarjeta tampoco requiere un módulo de respaldo de batería.
Rendimiento
Cuando comenzamos esta reseña, GRAID SupremeRAID solo era compatible con Linux; recientemente nos informaron que pronto dejará de ser compatible con Windows. Para esta reseña, utilizamos nuestro servidor Intel Scalable Gen3 compatible con NVMe Gen4, equipado con ocho SSD Intel P5510 de 3.84 TB. Optamos por RAID 5 tanto para un grupo RAID por hardware con GRAID como para un RAID por software mediante mdadm en Linux.
La configuración RAID de software aprovechó un tamaño de banda de 16K. Para sacudir cada configuración, usamos FIO con una gama de puntos de referencia sintéticos que cubren secuencial de bloque grande a aleatorio de bloque pequeño.
Parámetros de carga de trabajo de FIO
- 1M de lectura y escritura secuencial: 16 subprocesos / 32 colas
- Lectura y escritura aleatoria 4K: 32 subprocesos/64 colas
- 8K Aleatorio 70/30 Mixto – 32 Subprocesos / 64 Cola
Al comenzar esta revisión, éramos algo optimistas, dadas las impresionantes afirmaciones. No es que sea imposible tener un buen desempeño en el mercado de almacenamiento, pero hay muchos elementos nuevos que se lanzan con esta solución. Como puede ver rápidamente, GRAID no tuvo problemas para demoler el software RAID tradicional.
Medimos 8.88 millones de IOPS 4K de lectura aleatoria a 0.23 ms, en comparación con el software RAID tradicional que midió 2.9 millones de IOPS a 0.89 ms de latencia. Pasar a la medición del rendimiento de escritura fue francamente una locura. La solución GRAID HW RAID midió 863 2.4 IOPS a 5 ms, mientras que el grupo SW RAID52.6 obtuvo una cifra bastante mediocre de 38.9 XNUMX IOPS a XNUMX ms.
Al cambiar el enfoque a una prueba de ancho de banda secuencial de bloque grande, quedamos muy impresionados. Del grupo GRAID RAID5, vimos una velocidad máxima de lectura de 30.7 GB/s con una latencia de 16.3 ms y una velocidad máxima de escritura de 11.3 GB/s con 44.4 ms. Esto fumó por completo nuestro grupo de software RAID5 que llegó con una lectura no muy mala de 26.2 GB/s a una latencia de 19.1 ms, pero una triste escritura de 1.42 GB/s a 360 ms. El software RAID ha tenido históricamente un rendimiento RAID5/6 muy bajo, con un gran impacto en el rendimiento de escritura.
Por último, volvimos a una carga de trabajo aleatoria, pero esta vez con una distribución mixta de lectura/escritura con un perfil de 8K 70/30. Aquí, la configuración de GRAID pudo seguir funcionando a una velocidad fantástica, midiendo 1.59 millones de IOPS a 1.3 ms de latencia, en comparación con el software RAID5 que llegó a 101.3 IOPS a 20.2 ms de latencia.
Conclusión
La solución GRAID SupremeRAID SR-1000 ofrece muchas ventajas si necesita aprovechar RAID en un grupo de SSD NVMe. Las soluciones RAID de hardware tradicionales tienen un límite de la cantidad de datos que pueden fluir a través de ellas, lo que en última instancia limita el ancho de banda de la solución a lo que sea compatible con la tarjeta de interfaz PCIe. GRAID mitiga ese problema al eludir la ruta de datos. Si bien las soluciones RAID de software han podido eludir la necesidad de una tarjeta física para enrutar el tráfico NVMe, históricamente el rendimiento ha sido abismal.
En nuestras pruebas de la solución GRAID SupremeRAID, utilizando ocho SSD Intel P5510 Gen4 en RAID5, la solución ofreció un rendimiento global increíble. Esto contrasta con el RAID5 por software, que alcanzó un rendimiento muy inferior, con una caída drástica en cualquier operación de escritura.
Los resultados hablan por sí solos. El rendimiento de lectura aleatoria 4K a través de GRAID alcanzó los 8.88 millones de IOPS, en comparación con los 2.9 millones de IOPS del RAID por software. En el rendimiento de escritura aleatoria 4K, la diferencia es aún mayor: GRAID registró 863 000 IOPS, frente a los 52 600 IOPS del RAID por software.
Al realizar una transferencia secuencial de 1 MB, observamos velocidades de lectura de 30.7 GB/s y de escritura de 11.3 GB/s con GRAID, mientras que SW RAID alcanzó 26.2 GB/s de lectura y 1.42 GB/s de escritura. Si solo se considera el rendimiento de lectura, el RAID por software no parece tan malo, pero la actividad de escritura lo supera con creces.
Si va a invertir en SSD Gen4 (y pronto en Gen5), no querrá dejar el rendimiento sobre la mesa. La solución GRAID SupremeRAID es absolutamente fenomenal, nos sorprendió la eficacia de esta tarjeta fácil de usar y el software que la acompaña. En comparación con el RAID de hardware tradicional o las opciones populares de RAID de software, SupremeRAID 1000 ofrece un retorno de la inversión sorprendente para cargas de trabajo exigentes.
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