Revisão do GRAID SupremeRAID SR-1000

A GRAID Technology lançou seu primeiro produto durante o verão, projetado para lidar com os desafios modernos de taxa de transferência que foram introduzidos pelos SSDs NVMe. GRAID SupremeRAID, diz-se, é “a primeira placa RAID NVMe do mundo a oferecer desempenho de SSD 100% disponível”. Deixando um pouco de marketing de lado, o GRAID atinge um problema muito real, as placas RAID tradicionais não podem oferecer todo o desempenho que os SSDs modernos têm a oferecer. GRAID é significativamente diferente, graças a uma arquitetura totalmente nova. Veja bem, o GRAID SupremeRAID não usa uma placa RAID herdada; ele usa uma GPU para fazer o trabalho. 

O que há de errado com as placas RAID NVMe tradicionais?

As placas RAID de hardware tradicionais funcionaram bem, até certo ponto. Agora que os SSDs NVMe são tão rápidos, o RAID de hardware é um fator limitante. Não é que as próprias placas RAID não funcionem, é simplesmente uma questão de matemática. Um servidor com um slot Gen4 PCIe só pode esperar atingir 16 GB/s em um slot x8 ou 32 GB/s em um slot x16.

Mas as placas RAID geralmente são do tipo x8 , o que significa que, para aproveitar mesmo que moderadamente a capacidade de armazenamento flash NVMe em um único servidor, você precisará de várias placas RAID. Um SSD empresarial convencional, como o Intel P5510, por exemplo, pode atingir uma largura de banda de leitura sequencial de 7000 MB/s. Mesmo considerando a diferença entre as especificações técnicas e a realidade, nessa carga de trabalho específica, isso significa que dois SSDs serão suficientes para limitar a capacidade de uma placa RAID tradicional.

Nem toda carga de trabalho será de leituras sequenciais fáceis, é claro, mas o ponto permanece. Colocar 24 SSDs NVMe em um servidor 2U padrão em placas RAID de hardware padrão é complicado, caro e pode comprometer o desempenho do sistema. Dito isso, as alternativas como RAID por software também não foram boas. O RAID de software é fácil de configurar sem despesas com uma placa RAID, mas consome muitos recursos da CPU, o que cria uma penalidade de desempenho.

Digite GRAID SupremoRAID

Conforme observado, a grande diferença em relação ao salto é que o GRAID SupremeRAID é baseado em uma GPU NVIDIA T1000. Esse pequeno detalhe não é muito interessante para a maioria dos clientes GRAID que se preocupam apenas com resultados, mas para o nosso público, isso é um fato extremamente interessante. A GPU tem muitas vantagens quando se trata de lidar com gargalos no RAID NVMe.

Em primeiro lugar, a placa SupremeRAID processa diretamente a E/S, liberando a CPU dessa tarefa. E, como a placa é uma GPU, há um tremendo poder computacional na placa, que simplesmente não existe nas placas RAID padrão. A própria proteção RAID está fora do caminho, o que significa que os dados podem fluir da CPU para o armazenamento sem passar pelo cartão SupremeRAID. O GRAID também possui um mecanismo de IA, que compõe seu molho secreto, que roda no cartão e faz com que todo o ecossistema opere com eficiência.

Mesmo que o cartão em si seja fundamental para a solução GRAID, eles ainda se classificam como uma solução RAID de software. Atualmente, o GRAID oferece suporte a RAID0, 1, 5, 6 e 10. Em termos de desempenho, o GRAID gerou cerca de 6 milhões de IOPS e 100 GB/s em um sistema de 24 unidades. A propósito, 24 unidades não são uma limitação para GRAID, é apenas o que é comumente encontrado em um servidor 2U. O SupremeRAID não tem um limite rígido quando se trata do número de unidades suportadas. GRAID também está pronto para NVMe-oF e uma variedade de interconexões para que estejam prontos para arquiteturas emergentes.

Uma última nota de arquitetura. Esta é uma placa padrão pronta para uso que é plug-and-play sem necessidade de cabeamento. O cartão também não requer um módulo de backup de bateria.

Desempenho

Quando iniciamos esta análise, o GRAID SupremeRAID suportava apenas Linux, mas fomos informados recentemente de que o suporte para Windows também será descontinuado. Para esta análise, utilizamos nosso servidor Intel Scalable Gen3 com suporte a NVMe Gen4, equipado com oito SSDs Intel P5510 de 3.84 TB. Optamos por RAID 5, tanto para um grupo RAID por hardware com o GRAID quanto para RAID por software usando o mdadm no Linux.

A configuração RAID de software aproveitou um tamanho de faixa de 16K. Para sacudir cada configuração, usamos o FIO com uma variedade de benchmarks sintéticos que abrangem sequenciais de blocos grandes a aleatórios de blocos pequenos.

Parâmetros de Carga de Trabalho FIO

• Leitura e gravação sequencial de 1 milhão - 16 threads / 32 filas
• Leitura e gravação aleatória 4K – 32 threads / 64 filas
• 8K Aleatório 70/30 Misto – 32 Linhas / 64 Filas

Entrando nesta revisão, estávamos um tanto otimistas, dadas as impressionantes alegações. Não que seja impossível ter um bom desempenho no mercado de armazenamento, mas há muitas novidades sendo lançadas com essa solução. Como você pode ver rapidamente, o GRAID não teve nenhum problema em demolir o RAID de software tradicional.

Medimos leitura aleatória de 8.88 milhões de IOPS 4K a 0.23 ms, em comparação com o RAID de software tradicional, que mediu 2.9 milhões de IOPS a 0.89 ms de latência. Mudar para a medição de desempenho de gravação foi francamente maluco. A solução GRAID HW RAID mediu 863K IOPS a 2.4ms, onde o grupo SW RAID5 chegou a 52.6K IOPS sem brilho a 38.9ms.

Mudando o foco para um teste de largura de banda sequencial de blocos grandes, ficamos muito impressionados. Do grupo GRAID RAID5, vimos uma velocidade máxima de leitura de 30.7 GB/s com latência de 16.3 ms e gravação máxima de 11.3 GB/s com 44.4 ms. Isso estragou completamente nosso grupo RAID5 de software que veio com uma leitura não muito ruim de 26.2 GB/s com latência de 19.1 ms, mas uma triste gravação de 1.42 GB/s a 360 ms. O RAID de software historicamente tem um desempenho de RAID5/6 muito ruim, com um grande impacto no desempenho de gravação.