LSI's lijn van MegaRAID RAID-kaarten heeft niet voor niets een enorm marktaandeel, ze worden door velen beschouwd als de de facto standaard dankzij solide hardware en een fantastische softwarestack. Natuurlijk zijn LSI's MegaRAID-kaarten in staat tot meer dan alleen schijven aan elkaar koppelen, hun CacheCade Pro 2.0-add-on maakt gebruik van het snelheidsvoordeel van SSD's als cachepools voor een harde-schijfarray met een grotere capaciteit.
Het concept van caching is eenvoudig - in dit geval gebruikt LSI CacheCade om veelgevraagde gegevens op de SSD op te slaan (of SSD's, tot 32 worden ondersteund). Wanneer er om hot data wordt gevraagd, reageert de SSD en levert enorme latentieverbeteringen in lees- en schrijfintensieve applicaties. Web-, bestands- en dataservers zullen allemaal veel baat hebben bij de hogere lees- en schrijfsnelheden van caching. CacheCade blijft op de achtergrond werken en gebruikt zijn algoritmen om bestanden toe te voegen aan of te verwijderen uit de SSD-cache.
Misschien wel het beste van CacheCade is de eenvoud en lage totale eigendomskosten. Het softwarepakket werkt met LSI's 9260- en 9280-familie van RAID-kaarten en kan op de LSI-website worden gekocht voor $ 270. De TCO-waarde is enorm, aangezien er niet langer een hele reeks snelle SSD's nodig is om toegang tot gegevens met lage latentie te krijgen. Caching verlaagt de kosten door gebruikers in staat te stellen een dataopslag te vergroten met goedkopere schijven en alleen zoveel SSD's toe te voegen als nodig is om de hot data te verwerken. Het zorgt er ook voor dat de caching-array naar behoefte kan groeien, waarbij de toevoeging van SSD's wordt ondersteund wanneer hot data zich uitbreidt zonder de rest van uw array te beïnvloeden.
LSI MegaRAID CacheCade Pro 2.0-specificaties
- Compatibel met MegaRAID SAS 9260/9261/9280-serie controllers
- Ondersteunde besturingssystemen – Alle besturingssystemen die worden ondersteund door de MegaRAID-controllerkaart
- Max. Aantal SSD's in een CacheCade SSD-pool - 32
- Max. Aantal ondersteunde SSC VD's per controller - tot 64
- Max. CacheCade-capaciteit per controller - 512 GB
- RAID 1, 10 SSD-schrijfcachebeveiliging
Setup en configuratie
Om de verbeteringen in meerdere scenario's te laten zien, hebben we drie unieke caching-platforms gebouwd om een enthousiast-, werkstation- en bedrijfsschijfomgeving na te bootsen. Alle drie de platforms zijn getest via ons Lenovo RD240 ThinkServer-testplatform met een SAS/SATA 6.0Gb/s LSI MegaRAID 9260-8i als RAID- en caching-interface. Voor elk scenario zijn de volgende configuraties gebruikt:
Liefhebber :
- Vier 5,400 RPM Samsung 2TB F4EG SATA HDD's bij RAID6
- One 240 GB OCZ Vertex 3 MAX IOPS MLC-SSD voor caching
- 3.6 TB bruikbare capaciteit
- Kosten van 3.6 TB aan SSD's: $ 7,200
- Kosten met SSD/HDD caching: $1,120
Werkstation :
- One Seagate Constellation ES.7,200 SAS HDD van 3 RPM van 2 TB
- One 240 GB OCZ Vertex 3 MAX IOPS MLC-SSD voor caching
- 2.8 TB bruikbare capaciteit
- Kosten van 2.8 TB aan SSD's: $ 5,850
- Kosten met SSD/HDD caching: $1,120
Onderneming :
- Drie 10,000 RPM 600 GB Seagate Savvio 10K.4 SAS HDD's bij RAID5
- One 100 GB Micron P300 SLC-SSD voor caching
- 1.12 TB bruikbare capaciteit
- Kosten van 1.12 TB aan SSD's: $ 12,000
- Kosten met SSD/HDD caching: $2,170
In elk scenario maken we gebruik van de capaciteit van de harde schijf-array met een 100-240 GB SSD voor caching. In het geval van de Enthusiast-setup zouden er meer dan 16 SSD's van 240 GB nodig zijn om de totale opslagcapaciteit van low-power 5,400 RPM harde schijven te evenaren. Met een straatprijs van ongeveer $ 450 zou die array meer dan $ 7,000 kosten. Met de CacheCade Pro 2.0-software van LSI (ervan uitgaande dat u de RAID-kaart al bezit) kost het slechts $ 400 voor de harde schijven, plus $ 270 voor CacheCade Pro 2.0 en $ 450 voor een enkele SSD. Ongeveer $ 7,200 versus $ 1,120 voor zeer vergelijkbare prestaties over t
Een van de belangrijkste punten die we bij elke installatie moeten begrijpen, is dat we begrijpen dat verschillende gebruikers verschillende behoeften hebben met betrekking tot opslagruimtevereisten en de grootte van hot data voor caching. In elke situatie zijn de kostenbesparingen ronduit verbazingwekkend.
Synthetische benchmarks
Onze methode om de CacheCade Pro 2.0-software van LSI te testen, bestond uit het benchmarken van elke groep schijven zonder caching ingeschakeld en vervolgens het opnieuw benchmarken van elke set met een hot-datazone van 25 GB en SSD-caching op volle snelheid. Wat deze cijfers laten zien, zijn de prestaties van de "koude" datasnelheden versus de "hete" datasnelheden. Een andere manier om ernaar te kijken is om te zien hoe snel caching is of hoe snelheden in de cache alleen worden beperkt door hoe snel uw SSD-caching-array is.
We waren van mening dat de beste manier om CacheCade in actie te laten zien, was om af te stappen van onze gewone synthetische benchmarks (2 MB sequentieel/willekeurig, 4K willekeurig) en alleen gemengde workloads te gebruiken om te laten zien hoe goed caching kan helpen in een bepaald scenario.
De eerste is ons databaseprofiel, met een mix van 67% lees- en 33% schrijfwerklast, voornamelijk gericht op 8K-overdrachtsgroottes.
Kijkend naar de prestaties van elk van de drie arrays, is het moeilijk om de drastische toename in snelheid niet te zien. Prestaties in de cache worden niet tegengehouden door het caching-platform, maar zijn in plaats daarvan de werkelijke snelheid van de SSD die u gebruikt. Het verschil is ronduit geweldig.
Het volgende profiel kijkt naar een bestandsserver, met 80% lees- en 20% schrijfwerklast verdeeld over meerdere overdrachtsgroottes variërend van 512 bytes tot 64 KB.
Dezelfde trend wordt gevolgd voor het bestandsserverprofiel, waarbij de SSD/HDD-snelheden in de cache alleen door hun eigen individuele snelheden worden tegengehouden. Als we de Seagate Savvio's in combinatie met de Micron P300 SSD op de hoogste wachtrijdiepte nader bekijken, is de vergelijking 1,157 IOPS tot 22,902 IOPS tussen koude en warme datasnelheden
Ons webserverprofiel is alleen-lezen met een spreiding van overdrachtsgroottes van 512 bytes tot 512 KB.
In deze opstelling wonnen de configuraties met de SandForce SF-2200-processor het in het snelheidsspel van de Micron P300 dankzij de hogere leessnelheden en boden ze enorme prestatiewinst. Kijkend naar de Samsung RAID6-array stegen de snelheden van 478 IOPS of 7.54 MB/s naar 20,079 IOPS en 308 MB/s.
Het laatste profiel kijkt naar een werkstation, met een mix van 20% schrijven en 80% lezen rond 8K-overdrachten.
Met een hoge mix van leesoverdrachten presteren alle arrays opmerkelijk goed met dramatische winsten over de hele linie. In het geval van de Seagate Constellation ES.2 sprongen de prestaties van 267 IOPS naar 32,422 IOPS op het niveau van 128 wachtrijdiepte.
Benchmarks uit de echte wereld
Om echt te zien hoe schijven presteren onder normale werkbelasting, moet u het exacte verkeer registreren dat van en naar het apparaat wordt doorgegeven, en dat vervolgens gebruiken om schijven met elkaar te vergelijken. Om deze reden hebben we ons tot onze StorageMark 2010-traceringen gewend, waaronder consumententraceringen voor HTPC-, productiviteits- en gamingscenario's en enterprise-traceringen, waaronder een mailserver- en webserverscenario.
De eerste real-life test is ons HTPC-scenario. In deze test omvatten we: het afspelen van één 720P HD-film in Media Player Classic, één 480P SD-film die wordt afgespeeld in VLC, drie films die tegelijkertijd worden gedownload via iTunes en één 1080i HDTV-stream die wordt opgenomen via Windows Media Center gedurende een periode van 15 minuten. Hogere IOps- en MB/s-snelheden met kortere latentietijden hebben de voorkeur. In deze trace hebben we geregistreerd dat 2,986 MB naar de schijf werd geschreven en 1,924 MB werd gelezen.
We ontdekten dat CacheCade Pro 2.0 het heel goed deed, met een gemiddelde winst van 512% in de HTPC-tracering op onze testarrays.
Onze tweede real-life test behandelt schijfactiviteit in een productiviteitsscenario. In alle opzichten toont deze test voor de meeste gebruikers de schijfprestaties bij normale dagelijkse activiteit. Deze test omvat: een periode van drie uur werken in een productiviteitsomgeving op kantoor met 32-bits Vista met Outlook 2007 verbonden met een Exchange-server, surfen op het web met Chrome en IE8, bestanden bewerken in Office 2007, PDF's bekijken in Adobe Reader, en een uur van lokale muziek afspelen met twee uur extra online muziek via Pandora. In deze trace hebben we geregistreerd dat 4,830 MB naar de schijf werd geschreven en 2,758 MB werd gelezen.
In het productiviteitsspoor was de gemiddelde winst 1,080% met de grootste sprong die werd gezien met de Samsung F4EG-array met ingeschakelde caching.
Onze derde real-life test op een client heeft betrekking op schijfactiviteit in een spelomgeving. In tegenstelling tot de HTPC- of Productivity-tracering, is deze sterk afhankelijk van de leesprestaties van een schijf. Om een eenvoudige uitsplitsing te geven van lees-/schrijfpercentages: de HTPC-test is 64% schrijven, 36% lezen, de productiviteitstest is 59% schrijven en 41% lezen, terwijl de gaming-trace 6% schrijven en 94% lezen is. De test bestaat uit een Windows 7 Ultimate 64-bits systeem dat vooraf is geconfigureerd met Steam, met Grand Theft Auto 4, Left 4 Dead 2 en Mass Effect 2 al gedownload en geïnstalleerd. De trace registreert de zware leesactiviteit van elke game die vanaf het begin wordt geladen, evenals texturen naarmate de game vordert. In deze trace hebben we geregistreerd dat 426 MB naar de schijf werd geschreven en 7,235 MB werd gelezen.
De gemiddelde verbetering in onze lees-zware gaming-trace was een gezonde 682%, met de grootste sprong gezien door de enkele Seagate Constellation ES.2.
Onze eerste enterprise trace heeft betrekking op een Microsoft Exchange mailserveromgeving. We hebben de activiteit van onze StorageReview-mailserver over een periode van een paar dagen vastgelegd. Deze serverhardware bestaat uit een Dell PowerEdge 2970 met Windows Server 2003 R2-omgeving die werkt op drie 73GB 10k SAS harde schijven in RAID5 op de Dell Perc 5/I geïntegreerde controller. De trace bestaat uit veel kleine overdrachtsverzoeken, met een sterke leesbelasting van 95% met 5% schrijfverkeer.
De tracering van de mailserver leverde over de hele linie enkele van de grootste winsten op, met een gemiddelde voor elke configuratie van 1,868% tussen cache en niet-cache.
Onze webservertracering werd vastgelegd op een live webserver die duizenden bezoekers per dag verwerkte. Met actieve bezoekersregistratie, een gemiddelde overdrachtsgrootte van 16K met een piek van 1024K, was dit spoor veel schrijfwerk met een mix van 33% lezen en 67% schrijven.
In onze webserver-tracering was de gemiddelde waargenomen winst 684% tussen de niet-gecachete en volledig gecachete opslagarrays.
Conclusie
LSI's CacheCade Pro 2.0 hardware/software setup is echt moeilijk te verslaan in de caching-arena, vooral gezien de lage kosten van de software. We zagen over de hele linie aanzienlijke winst bij het vergelijken van koude met warme (volledig gecachete) benchmarkresultaten, met de hoogste real-world stijging in onze mailservertracering die een verbetering van meer dan 1,800% zag. Het enige dat deze verbeteringen tegenhield, was de snelheid van de SSD-cachingarray, die kan worden aangepast aan de exacte behoeften van de omgeving waarin deze wordt gebruikt.
Als het erop aankomt, is het hele doel van caching om SSD-snelheden te krijgen voor veelgebruikte gegevens. Met CacheCade Pro 2.0 kunt u een reeks harde schijven bouwen in elke gewenste grootte en alleen zoveel SSD's toevoegen als u nodig hebt om te voldoen aan de hot data-omvang of snelheidsvereisten. Het dure alternatief zou zijn om een array te creëren die volledig uit SSD's bestaat om te voldoen aan de capaciteit die nodig is bij de benodigde snelheden, of om een array van duizenden harde schijven met een korte slag te dimensioneren om te voldoen aan de IOPS-vereiste boven de benodigde capaciteit. Beide alternatieven zijn erg duur, waarbij de harde schijf-methode met een korte slag enorme hoeveelheden fysieke ruimte en kracht vereist om zelfs maar te implementeren, waardoor het in de meeste gevallen niet eens haalbaar is.
De kosten voor het implementeren van een CacheCade-array zijn minimaal: slechts $ 270 voor het softwarepakket. Voor de prosumer of liefhebber die meer snelheid nodig heeft over een reeks schijven, is de kans groot dat je al een compatibele LSI MegaRAID-kaart hebt, dus het toevoegen van de softwarekosten is niet onbetaalbaar. Aan de zakelijke kant gebruikt u vrijwel zeker een compatibele LSI RAID-kaart en $ 270 is peanuts vergeleken met de totale kosten van de gebruikte server of opslagarray. In alle gevallen krijgen gebruikers voor een minimale gelduitgave SSD-snelheden die overeenkomen met goedkope opslag op de harde schijf voor het grootste deel van de belasting - een van de weinige win-winscenario's in technologie.
VOORDELEN
- Zeer kostenbesparend
- Ongelooflijke prestatiewinst
- Compatibel met meerdere besturingssystemen dankzij de uitgebreide driverstack van LSI
NADELEN
- Kan onbetaalbaar zijn op kleinere schaal (enthousiastelingsniveau)
Tot slot
LSI's MegaRAID CacheCade Pro 2.0-software biedt ondernemingen en enthousiastelingen een manier om SSD-snelheden te verhogen over een grote harde schijf-array, met minimale extra kosten. Van het werkstation tot het datacenter, CacheCade biedt een fantastische waarde en is absoluut een onmisbare verbetering voor diegenen die de beste prestaties per dollar uit hun opslag willen halen.
Amazon