EXCELENTETM causou sensação no ano passado ao apresentar um “cartão RAID” NVMe. Claro, não era exatamente uma placa RAID, mas uma GPU NVIDIA, emparelhada com o software GRAID. Os resultados líquidos foram surpreendentes, seu cartão de primeira geração foi capaz de atingir quase 9 milhões de IOPS de leitura aleatória de 4K com latência minúscula, com apenas 8 SSDs.
EXCELENTETM causou sensação no ano passado ao apresentar um “cartão RAID” NVMe. Claro, não era exatamente uma placa RAID, mas uma GPU NVIDIA, emparelhada com o software GRAID. Os resultados líquidos foram surpreendentes, seu cartão de primeira geração foi capaz de atingir quase 9 milhões de IOPS de leitura aleatória de 4K com latência minúscula, com apenas 8 SSDs.
Agora, a empresa está de volta com o GRAID SupremeRAID SR-1010, que aumenta a aposta com uma GPU Gen4 e software atualizado que pode fornecer até 19 milhões de IOPS de leitura aleatória de 4K e leitura sequencial de bloco grande de 110 GB/s.
Primer GRAID SupremeRAID
Foi há apenas alguns meses que analisamos o SR-1000, então não vamos insistir muito sobre qual é a missão do GRAID. Mas para aqueles que querem a versão resumida, o GRAID basicamente viu uma falha na maneira como as unidades NVMe estavam sendo gerenciadas. Os usuários estavam usando soluções RAID de software para agrupar SSDs ou estavam usando placas RAID NVMe cheias de seus próprios desafios.
O RAID por software é excelente porque pode ter um custo muito baixo e ser fácil de implementar. Mas o RAID de software tem penalidades, especificamente, há ocorrências de CPU e recursos do sistema. O RAID de software não possui um componente de gerenciamento de hardware, portanto, as tarefas devem ser transferidas para a CPU e DRAM do sistema.
As placas RAID físicas, que são o padrão há décadas, não conseguiram acompanhar o ritmo da inovação em flash. 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. O problema é que a maioria das placas RAID são x8, portanto, um sistema host com apenas 24 SSDs precisaria de várias placas RAID para chegar a um ponto de desempenho total para o flash.
Especificações do GRAID SupremeRAID SR-1010
Isso nos leva à mais recente iteração do RAID habilitado para GPU, o GRAID SupremeRAID SR-1010. O SR-1010 suporta até 32 SSDs Gen4 em uma única caixa. O hardware, software e interface atualizados permitem que o SR-1010 apresente bons ganhos progressivos em relação ao primeiro cartão, principalmente quando se trata de gravações. A própria placa SR-1010 é uma NVIDIA A2000, projetada para suportar RAID0, 1, 5, 6 e 10 com o software GRAID.
A placa Gen4 mais recente oferece maior poder de computação e largura de banda PCIe. A largura de banda PCIe contribui para o desempenho de gravação, pois os dados de gravação fluem pela placa GPU. É aqui que o desempenho da gravação sequencial e da gravação aleatória dobra devido ao aumento da largura de banda de 10 GB/s para 20 GB/s (PCIe Gen3 x Gen4).
Uma visão geral mais completa das especificações está abaixo, e a planilha detalhada do GRAID é SUA PARTICIPAÇÃO FAZ A DIFERENÇA.
- Níveis de RAID suportados – RAID 0, 1, 5, 6, 10
- Unidades físicas máximas - 32
- Grupos máximos de acionamento - 4
- Máximo de unidades virtuais por grupo de unidades - 8
- Tamanho máximo do grupo de drives -
- Definido pelo tamanho da unidade física
- Ambiente
- Linux: AlmaLinux 8.5
- Rock Linux 8.5
- CentOS 7.9, 8.4, 8.5
- openSUSE Salto 15.2, 15.3
- RHEL 7.9, 8.4, 8.5
- SLES 15 SP2, SP3
- Ubuntu 20.04
- Servidor Windows 2019 x86-64
- Servidor Windows 2022 x86-64
- Interface de host – x16 PCIe Gen 4.0
- Consumo máximo de energia - 70W
- Fator de forma - 2.713" A x 6.6" L, slot único
- Peso do Produto – 306 g
Desempenho GRAID SupremeRAID SR-1010
Para medir o desempenho do SupremeRAID SR-1010, aproveitamos nosso Dell Power Edge R750 executando o Ubuntu 20.04 com oito compartimentos Gen4 NVMe na frente. Aproveitamos oito dos Membrana PBlaze6 6926 SSD de 12.8 TB, dando-nos uma grande pegada de NAND de alto desempenho para usar em uma configuração RAID5.
Como esses são SSDs diferentes de nossa última análise, concluímos uma rodada completa de novos testes comparando configurações RAID5 usando RAID por software versus SR-1000 e SR-1010. Para o RAID de software, aproveitamos o mdadm com um tamanho de bloco de 64K. Testes foram executados executando FIO contra o volume RAID.
Especificações do Dell PowerEdge R750:
- 2 x 8380 Intel 3rd Gen Intel Xeon CPUs escaláveis
- 32x32GB DDR4 3200MHz
- 8 x 12.8 TB Memblaze PBlaze6 6926
| Desempenho RAID 5 FIO |
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| Test | SW RAID5 | SR-1000 (Geração 3) | SR-1010 (Geração 4) |
|
| Gravação sequencial de 1 MB (16T/32Q) | 1.3GB / s | 11.1GB / s | 17.7GB / s | |
| Leitura sequencial de 1 MB (16T/32Q) | 56.2GB / s | 49.4GB / s | 49.4GB / s | |
| 8K aleatório 70/30 (32T/64Q) | IOPS 160.2k | 1.51 milhão de IOPS | 1.95 milhão de IOPS | |
| Gravação aleatória 4K (32T/64Q) | IOPS 73.9k | IOPS 838k | 1.56 milhão de IOPS | |
| Leitura aleatória de 4K (32T/64Q) | 2.24 milhão de IOPS | 10.3 milhão de IOPS | 11.0 milhão de IOPS | |
Começando com largura de banda de leitura sequencial, a configuração de RAID por software teve uma ligeira vantagem, medindo 56.2 GB/s contra 49.4 GB/s no SR-1000 e SR-1010.
Movendo-se para gravação sequencial, esse lead voltou para GRAID com uma enorme diferença. Medimos 1.3 GB/s do RAID de software em comparação com 11.1 GB/s do Gen3 SR-1000 e 17.7 GB/s do Gen4 SR-1010.
Em nossa carga de trabalho aleatória de 8K com uma mistura de 70/30 R/W, vimos 160.2k IOPS de RAID de software em comparação com 1.51M IOPS com o SR-1000 e 1.95M IOPS no SR-1010.
Passando para a carga de trabalho aleatória de 4K, continuamos a ver grandes ganhos, com gravação aleatória de 4K. A configuração RAID de software mediu apenas 73.9 mil IOPS em comparação com 838 mil IOPS no SR-1000 e 1.56 milhões de IOPs muito melhorados no SR-1010.
Gravação aleatória de 4K em ambas as versões do GRAID tiveram desempenho semelhante com 10.3 milhões de IOPS do SR-1000 e 11 milhões de IOPS no SR-1010, mas foram muito superiores ao RAID de software, que mediu 2.24 milhões de IOPS.
Conclusão
Ao olhar para o GRAID SupremeRAID SR-1010, obtivemos exatamente o que esperávamos. Embora tenhamos ficado agradavelmente surpresos com o SR-1000 no ano passado, com o SR-1010 entramos com expectativas mais altas. Para dar ao SR-1010 a melhor chance possível, combinamos o cartão GRAID com um servidor de alta especificação e oito de nossos melhores SSDs corporativos no Membrana 6926 drives.
Deve-se observar que nossos resultados de desempenho, embora muito bons, não correspondem à especificação GRAID simplesmente devido ao número de unidades em teste. Embora adoraríamos revisitar o cartão GRAID com uma configuração de 32 SSDs totalmente carregada, simplesmente não temos tantos SSDs correspondentes no laboratório.
Em termos de maiores ganhos de desempenho em comparação com a placa da geração anterior, o GRAID SupremeRAID SR-1010 teve as maiores melhorias medidas em cargas de trabalho de gravação. Vimos velocidades de gravação sequencial passarem de 11.1 GB/s com o SR-1000 para 17.7 GB/s com o SR-1010. O desempenho de gravação aleatória também melhorou substancialmente, aumentando de 838k IOPS com o SR-1000 para 1.56M IOPS com o SR-1010. No geral, ficamos muito impressionados com esses números, que foram exponencialmente mais altos do que o desempenho do software RAID.
As organizações que desejam obter o máximo de seu investimento em SSDs NVMe têm muitas opções. O que a maioria não percebe, porém, é que tanto o RAID de software quanto as placas RAID de hardware tradicionais têm sérias limitações que efetivamente limitam os componentes mais caros de um servidor, os SSDs. O GRAID abre o fluxo de dados ao mesmo tempo em que libera recursos do sistema e/ou slots de E/S que seriam usados com modelos legados. A configuração é fácil, os ganhos de desempenho são facilmente mensuráveis. Vale a pena o PoC para ver se esses cartões são adequados.
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