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Examen des performances Graid SupremeRAID QLC

by Lyle Smith

En 2021, Graid a dévoilé ce qu'ils ont appelé la « carte RAID » NVMe, bien qu'il s'agisse bien plus que cela : il s'agissait d'une fusion unique d'un GPU NVIDIA et du logiciel Graid. Depuis, nous sommes de grands fans de SupremeRAID, les performances sont tout simplement époustouflantes et l'intégration est extrêmement simple.

En 2021, Graid a dévoilé ce qu'ils ont appelé la « carte RAID » NVMe, bien qu'il s'agisse bien plus que cela : il s'agissait d'une fusion unique d'un GPU NVIDIA et du logiciel Graid. Depuis, nous sommes de grands fans de SupremeRAID, les performances sont tout simplement époustouflantes.

Un projet Gen5 Graid haute performance en cours nous a fait réfléchir à leur solution. Étant perpétuellement curieux, nous nous sommes laissés aller en pensant à certaines de nos autres choses préférées dans le laboratoire. Le problème est que nous n’avons pas de carte SupremeRAID gratuite par fantaisie. Afin de ne jamais laisser des choses comme le matériel manquant arrêter nos activités frivoles, nous avons pensé que nous pourrions réaliser quelque chose d'amusant.

Et si nous combinions l'incroyable serveur Tyan AMD EPYC avec 26 des SSD Solidigm de 30.72 To et un GPU NVIDIA A2 mince comme carte Graid, pour voir combien de performances nous pouvons tirer de cette plate-forme extrêmement dense et à faible coût ?

Le seul problème est vraiment la sélection A2. Nous avons choisi l'A2 en raison de sa facilité d'installation et de son « branchez-le et c'est parti », car il n'a pas besoin de câble d'alimentation pour fonctionner et s'intègre mieux dans ce serveur que la carte standard de Graid. Cela dit, il faut noter que Graid ne supporte pas encore officiellement l'A2, leur SuprêmeRAID SR-1010 fonctionne sur un A2000. Mais l'A2 fonctionne en fait mieux sur ce serveur particulier et il restait inactif, implorant quelque chose à faire. Graid s'est conformé avec plaisir, livrant des éléments dont nous nous attendions à ce qu'ils s'engagent volontiers avec l'A2.

Qu’est-ce que le Graid ?

En guise de rappel, le logiciel Graid est conçu pour maximiser le potentiel du stockage NVMe sans être gêné par les contraintes traditionnelles des configurations RAID. En utilisant un GPU pour gérer les calculs RAID, le logiciel libère efficacement les ressources du processeur, qui peuvent être mieux utilisées pour traiter les charges de travail réelles des bases de données et des applications.

Cette approche améliore non seulement les performances, mais simplifie également la gestion des systèmes RAID, car elle supprime le besoin de configurations matérielles complexes et permet un processus de gestion plus rationalisé et centré sur les logiciels. Il s'agit d'une solution intéressante pour toute entreprise cherchant à optimiser les performances et l'efficacité de son centre de données sans la surcharge des cartes RAID traditionnelles ni la perte de ressources des solutions RAID logicielles.

En réfléchissant à nos précédentes critiques du Graid SupremeRAID, nous avons été impressionnés par la capacité de la technologie à fournir près de 50 Go/s en lectures séquentielles et un peu plus de 10 millions d'IOPS pour des lectures aléatoires 4K pour SR-1000 (Gen3), tout en atteignant des vitesses de lecture similaires (bien que des performances d'écriture beaucoup plus élevées) avec le SR-1010 (Gén4). Cette solution RAID a non seulement brisé les plafonds de performances, mais a également redéfini l'efficacité du stockage à haut débit. Ces chiffres étaient en avance sur la configuration SW RAID5 et facilement sur les meilleures cartes RAID matérielles.

Nous nous attendons à la même chose et à bien plus encore en exploitant le serveur TYAN, le GPU NVIDIA A2 et les vingt-six SSD Solidigm P5316, mais le passage à QLC apporte un petit problème. Bien qu'excellent dans les environnements de lecture intensifs, le disque Solidigm redonne certaines performances à mesure que les charges de travail se déplacent vers l'écriture. De plus, même si nous avons beaucoup testé la carte Graid, nous sommes en territoire inconnu avec l'A2 et l'énorme empreinte de capacité qu'offrent ces SSD.

Performances Graid SupremeRAID QLC

Comme nous l'avons indiqué, nous utiliserons le TYAN Transport SX TS70AB8056 comme banc d'essai pour mesurer les performances. Nous avons équipé le serveur TYAN de vingt-six SSD Solidigm P30.72 de 5336 To, ce qui nous donne une empreinte énorme à utiliser dans une configuration RAID5. Nous testons les performances de Graid HW RAID5 et du logiciel mdadm RAID5.

TYAN Transport SX TS70AB8056 Spécifications :

  • 1 processeur AMD EPYC 9684X
  • 8 modules DRAM ECC enregistrés Kingston DDR64-5 de 4800 Go (KSM48R40BD4TMM-64HMR)
  • 26 disques SSD Solidigm P5336 (30.72 To)
  • SupremeRAID Driver: 1.5.0-659.g10e76f72.010
Teste Graid HW RAID (bande de 4 Ko)
Logiciel RAID5 (mdadm) (morceau de 4 Ko)
1 Mo de lecture séquentielle (192T/16Q) 95.5 Go/s, 33.7 ms 33.8 Go/s, 95.4 ms
1 Mo d'écriture séquentielle (192T/16Q) 12.7 Go/s, 231.9 ms 1.7 Go/s, 1,888 ms
Écriture aléatoire 64K (192T/16Q) 1,894 106.3 Mo/s, XNUMX ms 2,051 98.1 Mo/s, XNUMX ms
Écriture aléatoire 4K (192T/32Q) 255 12.1 IOPS, XNUMX ms 252 12.2 IOPS, XNUMX ms
Lecture aléatoire 4K
(192T/32Q)
19.1 millions d'IOPS, 0.32 ms 7.82 millions d'IOPS, 0.79 ms

En commençant avec une bande passante de lecture séquentielle de 1 Mo, la configuration Graid présentait un avantage considérable, mesurant 95.5 Go/s contre 33.8 Go/s par rapport au logiciel RAID5, soit un gain de performances 3 fois plus sain. En passant à l'écriture séquentielle, l'avance substantielle était à nouveau la configuration Graid. Nous avons mesuré 12.7 Go/s pour Graid, contre 1.7 Go/s pour le SW RAID5.

Dans notre charge de travail aléatoire de 64 Ko, nous avons vu 1,894 2,051 Mo/s avec Graid, contre 5 XNUMX Mo/s avec le SW RAIDXNUMX. Ici, la solution matérielle combinée n'offre tout simplement pas beaucoup de différenciation, préférant clairement les charges de travail séquentielles en gros blocs. Il s'agit probablement d'une caractéristique du stockage QLC sous-jacent.

En passant à la charge de travail aléatoire 4K, nous avons constaté la parité avec les écritures. La configuration Graid mesurait 255 252 IOPS, contre 5 4 IOPS sur le logiciel RAID19.1. En lecture aléatoire 5K, l'histoire revient rapidement en arrière, le Graid a plus que doublé les performances avec 7.82 millions d'IOPS, alors que la configuration logicielle RAIDXNUMX atteignait XNUMX millions d'IOPS en comparaison.

Conclusion

Les résultats de performances favorisent clairement les configurations RAID matérielles Graid pour la plupart des scénarios, car elles offrent des vitesses de lecture et d'écriture séquentielles impressionnantes qui dépassent largement le RAID5 logiciel. Il convient de noter que ces chiffres surpasseraient également une carte RAID matérielle conventionnelle, limitée à 28 Go/s dans un seul emplacement PCIe, facilement saturée par 4 SSD.

De retour au H2H avec RAID logiciel, le débit de lecture séquentielle de Graid à 95.5 Go/s est près de trois fois supérieur à celui du RAID5 logiciel, ce qui en fait une solution idéale pour les tâches nécessitant le traitement rapide de gros morceaux de données. De plus, sa vitesse d'écriture séquentielle de 12.7 Go/s est nettement meilleure que les 1.7 Go/s proposés par le logiciel RAID5.

Cela dit, le logiciel RAID5 convient dans des cas d'utilisation spécifiques, tels que les opérations d'écriture aléatoires de 64 Ko, où il surpasse légèrement Graid. Cela suggère que le logiciel RAID5 peut être plus efficace pour certaines charges de travail à accès aléatoire, mais à vrai dire, il s'agit davantage d'un artefact des SSD que du logiciel Graid ou du GPU.

En fin de compte, la solution Graid, même dans notre version non prise en charge, semble très solide avec ces SSD haute capacité et peu coûteux de Solidigm. Les empreintes de données massives devenant de plus en plus courantes, les entreprises auront besoin d’une solution pour gérer facilement leurs données. Bien que le logiciel soit une option et le RAID matériel basé sur ASIC une autre, si les organisations souhaitent maximiser les performances de leur investissement SSD NVMe, nous recommandons fortement d'abord un PoC Graid pour voir ce qui pourrait vous manquer.

Comment fonctionne Graid

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