W 2021 roku Graid zaprezentował kartę NVMe „RAID”, choć to nie wszystko – to było unikalne połączenie procesora graficznego NVIDIA i oprogramowania Graid. Od tamtej pory jesteśmy wielkimi fanami SupremeRAID, a jej wydajność jest po prostu zdumiewająca.
Projekt o wysokiej wydajności Gen5 Graid, który jest w trakcie realizacji, skłonił nas do zastanowienia się nad ich rozwiązaniem. Wiecznie ciekawi, odpłynęliśmy myślami, myśląc o innych naszych ulubionych rzeczach w laboratorium. Problem w tym, że nie mamy wolnej karty SupremeRAID, która mogłaby nam się przydać. Nie chcąc pozwolić, by takie rzeczy jak brak sprzętu przeszkodziły nam w swobodnych poczynaniach, pomyśleliśmy, że możemy stworzyć coś fajnego.
A co, gdybyśmy połączyli niesamowity serwer Tyan AMD EPYC z 26 pojemnymi dyskami SSD Solidigm o pojemności 30.72 TB i niewielkim procesorem graficznym NVIDIA A2 jako kartą Graid, aby sprawdzić, ile wydajności możemy wycisnąć z tej niezwykle gęstej, taniej platformy?
Jedynym problemem jest wybór karty A2. Wybraliśmy A2 ze względu na łatwość instalacji i funkcjonalność „podłącz i działaj”, ponieważ nie wymaga kabla zasilającego i pasuje do tego serwera lepiej niż standardowa karta Graid. Należy jednak zaznaczyć, że Graid oficjalnie nie obsługuje jeszcze karty A2. Ich karta SupremeRAID SR-1010 działa na A2000. Jednak karta A2 działa lepiej w tym konkretnym serwerze i stała bezczynnie, błagając o jakieś zajęcie. Graid z radością się zgodził, dostarczając elementy, które naszym zdaniem bez problemu zaangażują się w pracę z kartą A2.
Czym jest Graid?
Przypomnijmy, że oprogramowanie Graid zostało zaprojektowane tak, aby maksymalizować potencjał pamięci masowej NVMe bez ograniczeń związanych z tradycyjnymi konfiguracjami RAID. Wykorzystując procesor graficzny (GPU) do obsługi obliczeń RAID, oprogramowanie efektywnie uwalnia zasoby procesora, które można lepiej wykorzystać do przetwarzania rzeczywistych obciążeń baz danych i aplikacji.
Takie podejście nie tylko zwiększa wydajność, ale także upraszcza zarządzanie systemami RAID, eliminując potrzebę skomplikowanych konfiguracji sprzętowych i umożliwiając bardziej usprawniony, zorientowany na oprogramowanie proces zarządzania. To atrakcyjne rozwiązanie dla każdego przedsiębiorstwa, które chce zmaksymalizować wydajność i efektywność swojego centrum danych bez obciążenia związanego z tradycyjnymi kartami RAID lub pochłaniania zasobów przez rozwiązania RAID programowe.
Analizując nasze poprzednie recenzje Graid SupremeRAID, byliśmy pod wrażeniem możliwości technologii, która zapewniała prawie 50 GB/s w sekwencyjnych odczytach i nieco ponad 10 milionów operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS) w przypadku losowych odczytów 4K dla SR-1000 (Gen3), a jednocześnie osiągała podobne prędkości odczytu (choć znacznie wyższe) z SR-1010 (Gen4). To rozwiązanie RAID nie tylko przełamało dotychczasowe bariery wydajności, ale także na nowo zdefiniowało efektywność szybkich pamięci masowych. Te wyniki znacznie przewyższały konfigurację SW RAID5 i zdecydowanie najlepsze sprzętowe karty RAID.
Oczekujemy więcej tego samego, a nawet więcej, korzystając z serwera TYAN, procesora graficznego NVIDIA A2 i dwudziestu sześciu dysków SSD Solidigm P5316, ale przejście na dyski QLC wiąże się z pewnymi problemami. Chociaż dysk Solidigm sprawdza się doskonale w środowiskach intensywnego odczytu, zapewnia on pewną wydajność, gdy obciążenia przenoszą się na zapis. Co więcej, chociaż wielokrotnie testowaliśmy kartę Graid, to z A2 i ogromną pojemnością, jaką oferują te dyski SSD, jesteśmy na nieznanym terytorium.
Wydajność Graida SupremeRAID QLC
Jak wskazaliśmy, wykorzystamy TYAN Transport SX TS70AB8056 jako platformę testową do pomiaru wydajności. Serwer TYAN wyposażono w dwadzieścia sześć dysków SSD Solidigm P5336 o pojemności 30.72 TB, co daje nam ogromną przestrzeń do wykorzystania w konfiguracji RAID5. Testujemy wydajność zarówno w macierzy RAID5 HW Graid, jak i w macierzy RAID5 programowej mdadm.
Dane techniczne TYAN Transport SX TS70AB8056:
- 1 x procesor AMD EPYC 9684X
- 8 modułów pamięci Kingston DDR5-4800 Registered ECC DRAM o pojemności 64 GB (KSM48R40BD4TMM-64HMR)
- 26 dysków SSD Solidigm P5336 (30.72 TB)
- SupremeRAID Driver: 1.5.0-659.g10e76f72.010
| Testowanie | Graid HW RAID (pasek 4 KB) |
SW RAID5 (mdadm) (fragment 4 KB) |
| 1MB sekwencyjny odczyt (192T/16Q) | 95.5 GB/s, 33.7 ms | 33.8 GB/s, 95.4 ms |
| 1 MB sekwencyjny zapis (192T/16Q) | 12.7 GB/s, 231.9 ms | 1.7 GB/s, 1,888 ms |
| Losowy zapis 64K (192T/16Q) | 1,894 MB/s, 106.3 ms | 2,051 MB/s, 98.1 ms |
| Losowy zapis 4K (192T/32Q) | 255 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS), 12.1 ms | 252 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS), 12.2 ms |
| Losowy odczyt 4K (192T/32Q) |
19.1 mln operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS), 0.32 ms | 7.82 mln operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS), 0.79 ms |
Począwszy od 1 MB sekwencyjnej przepustowości odczytu, konfiguracja Graid miała ogromną przewagę, osiągając 95.5 GB/s w porównaniu z 33.8 GB/s w porównaniu z programowym RAID5, co stanowiło solidny, trzykrotny wzrost wydajności. Przechodząc do zapisu sekwencyjnego, konfiguracja Graid ponownie uzyskała znaczącą przewagę. Zmierzyliśmy 12.7 GB/s dla Graida w porównaniu z 1.7 GB/s dla programowego RAID5.
W naszym losowym obciążeniu 64 KB odnotowaliśmy 1,894 MB/s z Graid w porównaniu do 2,051 MB/s z SW RAID5. W tym przypadku połączone rozwiązanie sprzętowe nie oferuje dużego zróżnicowania, wyraźnie preferując sekwencyjne obciążenia z dużymi blokami. Jest to prawdopodobnie cecha bazowej pamięci masowej QLC.
Przechodząc do losowego obciążenia 4K, zaobserwowaliśmy parzystość w zapisach. Konfiguracja Graid osiągnęła 255 tys. IOPS w porównaniu do 252 tys. IOPS w SW RAID5. W przypadku losowych odczytów 4K sytuacja szybko się odwraca – Graid zwiększył wydajność ponad dwukrotnie, osiągając 19.1 mln IOPS, podczas gdy konfiguracja programowego RAID5 osiągnęła 7.82 mln IOPS.
Wniosek
Wyniki wydajności wyraźnie przemawiają za sprzętowymi konfiguracjami RAID Graid w większości scenariuszy, ponieważ oferują one imponujące prędkości sekwencyjnego odczytu i zapisu, znacznie przewyższające programowy RAID 5. Warto zauważyć, że te wyniki przewyższyłyby również konwencjonalną kartę RAID, która ma przepustowość ograniczoną do 28 GB/s w jednym slocie PCIe, co z łatwością można osiągnąć, obsługując 4 dyski SSD.
Wracając do porównania H2H z RAID-em programowym, Graid oferuje sekwencyjną przepustowość odczytu na poziomie 95.5 GB/s, prawie trzykrotnie większą niż RAID-5, co czyni go idealnym rozwiązaniem do zadań wymagających szybkiego przetwarzania dużych porcji danych. Co więcej, jego sekwencyjna prędkość zapisu wynosząca 12.7 GB/s jest znacznie lepsza niż 1.7 GB/s oferowane przez RAID-5.
Mimo to, programowy RAID5 sprawdza się w określonych zastosowaniach, takich jak losowe operacje zapisu 64 KB, gdzie nieznacznie przewyższa Graid. Sugeruje to, że programowy RAID5 może być wydajniejszy w przypadku niektórych obciążeń z dostępem swobodnym, ale prawdę mówiąc, jest to bardziej artefakt dysków SSD niż oprogramowania Graid czy GPU.
Rozwiązanie Graid, nawet w naszym nieobsługiwanym środowisku, prezentuje się bardzo solidnie dzięki tym pojemnym i niedrogim dyskom SSD firmy Solidigm. Wraz ze wzrostem liczby ogromnych ilości danych, przedsiębiorstwa będą potrzebowały rozwiązania, które pozwoli im łatwo zarządzać swoimi danymi. Oprogramowanie to jedna opcja, a sprzętowy RAID oparty na układach ASIC to druga. Jeśli jednak organizacje chcą zmaksymalizować wydajność swojej inwestycji w dysk SSD NVMe, zdecydowanie zalecamy najpierw przeprowadzenie testu Graid PoC, aby sprawdzić, co może im umknąć.
Amazon