La linea di schede RAID MegaRAID di LSI detiene un'enorme quota di mercato per una buona ragione: sono considerate da molti come lo standard de facto grazie al solido hardware e a un fantastico stack software. Ovviamente le schede MegaRAID di LSI sono in grado di fare molto di più che semplicemente collegare insieme unità: il loro componente aggiuntivo CacheCade Pro 2.0 sfrutta il vantaggio in termini di velocità degli SSD come pool di cache per un array di dischi rigidi di capacità maggiore.
La linea di schede RAID MegaRAID di LSI detiene un'enorme quota di mercato per una buona ragione: sono considerate da molti come lo standard de facto grazie al solido hardware e a un fantastico stack software. Ovviamente le schede MegaRAID di LSI sono in grado di fare molto di più che semplicemente collegare insieme unità: il loro componente aggiuntivo CacheCade Pro 2.0 sfrutta il vantaggio in termini di velocità degli SSD come pool di cache per un array di dischi rigidi di capacità maggiore.
Il concetto di caching è semplice: in questo caso LSI utilizza CacheCade per archiviare i dati richiesti di frequente sull'SSD (o sugli SSD, ne sono supportati fino a 32). Quando vengono richiesti dati importanti, l'SSD risponde, offrendo enormi miglioramenti della latenza nelle applicazioni ad alta intensità di lettura e scrittura. I server Web, file e dati trarranno tutti grandi vantaggi dall'aumento della velocità di lettura e scrittura della memorizzazione nella cache. CacheCade continua a funzionare in background, utilizzando i suoi algoritmi per aggiungere o rimuovere file dalla cache SSD.
Forse l'aspetto migliore di CacheCade è la sua semplicità e il basso costo totale di proprietà. Il pacchetto software funziona con la famiglia di schede RAID LSI 9260 e 9280 e può essere acquistato sul sito Web di LSI per $ 270. Il valore TCO è enorme poiché non è più necessaria un'intera gamma di SSD veloci per ottenere l'accesso ai dati a bassa latenza. La memorizzazione nella cache riduce i costi consentendo agli utenti di dimensionare un archivio dati con dischi più economici e di aggiungere solo il numero di SSD necessario per gestire i dati importanti. Consente inoltre all'array di caching di crescere in base alle necessità, supportando l'aggiunta di SSD man mano che i dati più importanti si espandono senza influire sul resto dell'array.
Specifiche LSI MegaRAID CacheCade Pro 2.0
- Compatibile con i controller della serie MegaRAID SAS 9260/9261/9280
- Sistemi operativi supportati: tutti i sistemi operativi supportati dalla scheda controller MegaRAID
- Massimo. Numero di SSD in un pool SSD CacheCade – 32
- Massimo. Numero di VD SSC supportati per controller: fino a 64
- Massimo. Capacità CacheCade per controller: 512 GB
- Protezione della cache di scrittura SSD RAID 1, 10
Impostazione e configurazione
Per mostrare i miglioramenti in più scenari, abbiamo creato tre piattaforme di memorizzazione nella cache uniche per imitare un ambiente per appassionati, workstation e dischi aziendali. Tutte e tre le piattaforme sono state testate tramite la nostra piattaforma di test Lenovo RD240 ThinkServer con un SAS/SATA 6.0Gb/s LSI MegaRAID 9260-8i come interfaccia RAID e caching. Per ciascuno scenario sono state utilizzate le seguenti configurazioni:
appassionato:
- Quattro HDD SATA Samsung F5,400EG da 2 TB a 4 giri/min nel RAID6
- Uno SSD MLC da 240 GB OCZ Vertex 3 MAX IOPS per la memorizzazione nella cache
- Capacità utilizzabile 3.6 TB
- Costo di 3.6 TB di SSD: $ 7,200
- Costo con memorizzazione nella cache SSD/HDD: $1,120
Stazione di lavoro:
- Uno Unità disco fisso SAS Seagate Constellation ES.7,200 da 3 giri/min
- Uno SSD MLC da 240 GB OCZ Vertex 3 MAX IOPS per la memorizzazione nella cache
- Capacità utilizzabile 2.8 TB
- Costo di 2.8 TB di SSD: $ 5,850
- Costo con memorizzazione nella cache SSD/HDD: $1,120
Impresa:
- Tre HDD Seagate Savvio 10,000K.600 SAS da 10 GB e 4 giri/min nel RAID5
- Uno SSD SLC da 100 GB Micron P300 per la memorizzazione nella cache
- Capacità utilizzabile 1.12 TB
- Costo di 1.12 TB di SSD: $ 12,000
- Costo con memorizzazione nella cache SSD/HDD: $2,170
In ogni scenario stiamo sfruttando la capacità dell'array di dischi rigidi con un SSD da 100-240 GB per la memorizzazione nella cache. Nel caso della configurazione Enthusiast, sarebbero necessari oltre 16 SSD da 240 GB per eguagliare la capacità di archiviazione totale offerta dai dischi rigidi a basso consumo da 5,400 RPM. Con un prezzo al pubblico di circa 450 dollari, l'array costerebbe oltre 7,000 dollari. Utilizzando il software CacheCade Pro 2.0 di LSI (supponendo che tu possieda già la scheda RAID) costa solo $ 400 per i dischi rigidi, più $ 270 per CacheCade Pro 2.0 e $ 450 per un singolo SSD. Circa $ 7,200 contro $ 1,120 per prestazioni molto simili su tutto il t
Uno dei punti principali da comprendere con ogni configurazione è che comprendiamo che utenti diversi avranno esigenze diverse per quanto riguarda i requisiti di spazio di archiviazione e le dimensioni dei dati importanti per la memorizzazione nella cache. In ogni situazione, però, il risparmio sui costi è a dir poco sorprendente.
Benchmark sintetici
Il nostro metodo di test del software CacheCade Pro 2.0 di LSI prevedeva il benchmarking di ciascun gruppo di unità senza memorizzazione nella cache abilitata e quindi il nuovo benchmarking di ciascun set con una zona dati hot da 25 GB e memorizzazione nella cache SSD alla massima velocità. Ciò che mostrano queste cifre è la prestazione delle velocità dei dati "fredde" rispetto alle velocità dei dati "calde". Un altro modo di vedere la cosa è vedere quanto è veloce la memorizzazione nella cache o come le velocità della cache sono limitate solo dalla velocità dell'array di memorizzazione nella cache SSD.
Abbiamo ritenuto che il modo migliore per mostrare CacheCade in azione fosse allontanarsi dai nostri semplici benchmark sintetici (2 MB sequenziali/casuali, 4 KB casuali) e utilizzare solo carichi di lavoro misti per mostrare quanto la memorizzazione nella cache possa essere d'aiuto in un determinato scenario.
Il primo è il nostro profilo database, con un mix di carico di lavoro del 67% in lettura e del 33% in scrittura incentrato principalmente sulle dimensioni di trasferimento di 8K.
Osservando le prestazioni di ciascuno dei tre array, è difficile non notare il drastico aumento di velocità. Le prestazioni memorizzate nella cache non sono limitate dalla piattaforma di memorizzazione nella cache, ma dipendono invece dalla velocità effettiva dell'SSD che stai utilizzando. La differenza è a dir poco sorprendente.
Il profilo successivo esamina un file server, con un carico di lavoro dell'80% in lettura e del 20% in scrittura distribuito su più dimensioni di trasferimento che vanno da 512 byte a 64 KB.
La stessa tendenza viene seguita per il profilo file server, con le velocità SSD/HDD memorizzate nella cache che non sono frenate da nient'altro che dalle loro velocità individuali. Dando uno sguardo più da vicino al Savvio di Seagate abbinato all'SSD Micron P300 alla massima profondità di coda, il confronto è di 1,157 IOPS a 22,902 IOPS tra velocità dati freddi e caldi
Il nostro profilo del server web è di sola lettura con una gamma di dimensioni di trasferimento da 512 byte a 512 KB.
In questa configurazione le configurazioni che utilizzano il processore SandForce SF-2200 hanno avuto la meglio nel gioco di velocità rispetto al Micron P300 grazie alle sue velocità di lettura più elevate e hanno offerto enormi guadagni in termini di prestazioni. Osservando l'array Samsung RAID6, la velocità è passata da 478 IOPS o 7.54 MB/s a 20,079 IOPS e 308 MB/s.
L'ultimo profilo riguarda una workstation, con un mix di scrittura del 20% e lettura dell'80% su trasferimenti di 8K.
Con un elevato mix di trasferimenti di lettura, tutti gli array funzionano straordinariamente bene con guadagni notevoli su tutta la linea. Nel caso di Seagate Constellation ES.2, le prestazioni sono passate da 267 IOPS a 32,422 IOPS al livello di profondità della coda 128.
Benchmark del mondo reale
Per vedere realmente come si comportano le unità in condizioni di carico di lavoro normali, è necessario registrare l'esatto traffico trasmesso da e verso il dispositivo, quindi utilizzarlo per confrontare le unità tra loro. Per questo motivo ci siamo rivolti alle nostre tracce StorageMark 2010, che includono tracce consumer che coprono scenari HTPC, produttività e giochi e tracce aziendali che includono uno scenario di server di posta e server web.
Il primo test nella vita reale è il nostro scenario HTPC. In questo test includiamo: la riproduzione di un film HD 720P in Media Player Classic, la riproduzione di un film SD 480P in VLC, il download simultaneo di tre film tramite iTunes e la registrazione di uno streaming HDTV 1080i tramite Windows Media Center per un periodo di 15 minuti. Sono preferibili velocità di IOps e MB/s più elevate con tempi di latenza inferiori. In questa traccia abbiamo registrato 2,986 MB scritti sull'unità e 1,924 MB letti.
Abbiamo riscontrato che CacheCade Pro 2.0 si è comportato molto bene, registrando un guadagno medio del 512% nella traccia HTPC sui nostri array di test.
Il nostro secondo test nella vita reale copre l'attività del disco in uno scenario di produttività. A tutti gli effetti questo test mostra le prestazioni di guida durante la normale attività quotidiana per la maggior parte degli utenti. Questo test include: un periodo di tre ore di funzionamento in un ambiente di produttività d'ufficio con Vista a 32 bit con Outlook 2007 connesso a un server Exchange, navigazione Web utilizzando Chrome e IE8, modifica di file in Office 2007, visualizzazione di PDF in Adobe Reader e un'ora di riproduzione di musica locale con due ore di musica online aggiuntiva tramite Pandora. In questa traccia abbiamo registrato 4,830 MB scritti sull'unità e 2,758 MB letti.
Nel tracciato della produttività il guadagno medio è stato del 1,080% con il salto più grande osservato con l'array Samsung F4EG con caching abilitato.
Il nostro terzo test nella vita reale basato su client copre l'attività del disco in un ambiente di gioco. A differenza della traccia HTPC o produttività, questa fa molto affidamento sulle prestazioni di lettura di un'unità. Per fornire una semplice ripartizione delle percentuali di lettura/scrittura, il test HTPC è 64% scrittura, 36% lettura, il test di produttività è 59% scrittura e 41% lettura, mentre la traccia di gioco è 6% scrittura e 94% lettura. Il test consiste in un sistema Windows 7 Ultimate a 64 bit preconfigurato con Steam, con Grand Theft Auto 4, Left 4 Dead 2 e Mass Effect 2 già scaricati e installati. La traccia cattura l'intensa attività di lettura di ogni caricamento del gioco dall'inizio, nonché le trame man mano che il gioco avanza. In questa traccia abbiamo registrato 426 MB scritti sull'unità e 7,235 MB letti.
Il miglioramento medio nella nostra traccia di gioco con molte letture è stato di un buon 682%, con il salto più grande visto dal singolo Seagate Constellation ES.2.
La nostra prima traccia aziendale copre un ambiente server di posta Microsoft Exchange. Abbiamo catturato l'attività del nostro server di posta StorageReview in un periodo di pochi giorni. L'hardware del server è costituito da un Dell PowerEdge 2970 con ambiente Windows Server 2003 R2 che opera su tre dischi rigidi SAS da 73 GB e 10 in RAID5 sul controller integrato Dell Perc 5/I. La traccia è costituita da numerose piccole richieste di trasferimento, con un forte carico di lettura del 95% con traffico di scrittura del 5%.
La traccia del server di posta ha registrato alcuni dei maggiori miglioramenti su tutta la linea, con una media per ciascuna configurazione pari al 1,868% tra cache e non cache.
La traccia del nostro server web è stata catturata su un server web live che gestisce migliaia di visitatori al giorno. Con la registrazione attiva dei visitatori, una dimensione media di trasferimento di 16 KB con un picco di 1024 KB, questa traccia era ad alta intensità di scrittura con una combinazione di 33% di lettura e 67% di scrittura.
Nella traccia del nostro server web il guadagno medio osservato è stato del 684% tra gli array di archiviazione senza cache e con cache completa.
Conclusione
La configurazione hardware/software CacheCade Pro 2.0 di LSI è davvero difficile da battere nell'arena del caching, soprattutto considerando il basso costo del software. Abbiamo riscontrato miglioramenti significativi su tutta la linea confrontando i risultati dei benchmark a freddo con quelli a caldo (con cache completa), con l'aumento più elevato nel mondo reale registrato nella traccia del nostro server di posta che ha registrato un miglioramento di oltre il 1,800%. L’unico aspetto che ha frenato questi miglioramenti è stata la velocità dell’array di caching SSD che può essere personalizzato per soddisfare le esatte esigenze dell’ambiente in cui viene utilizzato.
In fondo, lo scopo principale della memorizzazione nella cache è ottenere velocità SSD per i dati a cui si accede di frequente. Utilizzando CacheCade Pro 2.0 puoi creare una serie di dischi rigidi della dimensione desiderata e aggiungere solo il numero di SSD necessario per soddisfare i requisiti di velocità o dimensioni dei dati importanti. L'alternativa costosa sarebbe creare un array interamente composto da SSD per soddisfare la capacità richiesta alle velocità necessarie o dimensionare un array di migliaia di dischi rigidi a corsa breve per soddisfare i requisiti IOPS rispetto alla capacità necessaria. Entrambe queste alternative sono molto costose, poiché il metodo del disco rigido a corsa breve richiede grandi quantità di spazio fisico e potenza anche solo per l'implementazione, rendendolo non fattibile nella maggior parte dei casi.
Il costo per implementare un array CacheCade è minimo e ammonta a soli 270 dollari per il pacchetto software. Per il prosumer o l'appassionato che necessita di maggiore velocità su una serie di dischi, è probabile che tu abbia già una scheda LSI MegaRAID compatibile, quindi aggiungere il costo del software non è proibitivo. Dal punto di vista aziendale, stai quasi sicuramente utilizzando una scheda RAID LSI compatibile e $ 270 sono noccioline rispetto al costo totale del server o dell'array di archiviazione in uso. In tutti i casi, con un esborso minimo, gli utenti ottengono velocità SSD abbinate a un disco rigido economico per la maggior parte del carico: uno dei pochi scenari vantaggiosi per tutti nella tecnologia.
Vantaggi
- Molto conveniente
- Incredibili guadagni in termini di prestazioni
- Compatibile con più sistemi operativi grazie all'ampio stack di driver di LSI
Svantaggi
- Può avere costi proibitivi su scala più piccola (a livello di appassionati)
Conclusione
Il software MegaRAID CacheCade Pro 2.0 di LSI offre alle aziende e agli appassionati un modo per aumentare la velocità degli SSD su un array di dischi rigidi di grandi dimensioni, con costi aggiuntivi minimi. Dalla workstation al data center, CacheCade offre un valore fantastico ed è assolutamente un miglioramento indispensabile per coloro che desiderano ottenere le migliori prestazioni per dollaro dal proprio storage.
