В прошлом году компания GRAID ™ произвела фурор, представив NVMe-карту в формате «RAID». Конечно, это была не совсем RAID-карта, а графический процессор NVIDIA в паре с программным обеспечением GRAID. Результаты оказались поразительными: карта первого поколения смогла достичь почти 9 миллионов операций случайного чтения 4K в секунду с минимальной задержкой, используя всего 8 SSD-накопителей.
Теперь компания возвращается с GRAID SupremeRAID SR-1010, которая поднимает планку благодаря графическому процессору 4-го поколения и обновленному программному обеспечению, обеспечивающему до 19 миллионов операций случайного чтения 4K в секунду и последовательное чтение больших блоков со скоростью 110 ГБ/с.
GRAID SupremeRAID Primer
Всего несколько месяцев назад мы делали обзор SR-1000 , поэтому не будем слишком подробно останавливаться на миссии GRAID. Но для тех, кто хочет краткого изложения, GRAID, по сути, обнаружила недостаток в способе управления NVMe-накопителями. Пользователи либо использовали программные RAID-решения для группировки SSD-накопителей, либо NVMe RAID-карты, которые сами по себе сопряжены со множеством проблем.
Программный RAID хорош тем, что может быть очень недорогим и простым в реализации. Но у программного RAID есть и недостатки, в частности, это снижение производительности процессора и системных ресурсов. Программный RAID не имеет компонента аппаратного управления, поэтому задачи должны быть перенесены на процессор и оперативную память системы.
Физические RAID-контроллеры, которые десятилетиями были стандартом, не смогли угнаться за темпами инноваций в области флэш-памяти. Сервер с разъемом PCIe Gen4 может рассчитывать лишь на 16 ГБ/с при использовании слота x8 или 32 ГБ/с при использовании слота x16. Дело в том, что большинство RAID-контроллеров имеют конфигурацию x8, поэтому для достижения полной производительности флэш-памяти хост-системе даже с 24 SSD-накопителями потребуется несколько RAID-контроллеров.
Технические характеристики GRAID SupremeRAID SR-1010
Это подводит нас к последней версии RAID-массива с поддержкой графических процессоров — GRAID SupremeRAID SR-1010. SR-1010 поддерживает до 32 SSD-накопителей Gen4 в одном корпусе. Обновленное оборудование, программное обеспечение и интерфейс позволяют SR-1010 демонстрировать заметный прогресс по сравнению с первой моделью, особенно в плане скорости записи. Сама карта SR-1010 — это NVIDIA A2000, предназначенная для поддержки RAID0, 1, 5, 6 и 10 с программным обеспечением GRAID.
Более новые карты Gen4 обеспечивают повышенную вычислительную мощность и пропускную способность PCIe. Пропускная способность PCIe способствует повышению производительности записи, поскольку данные для записи проходят через видеокарту. Именно здесь производительность последовательной и случайной записи удваивается благодаря увеличению пропускной способности с 10 ГБ/с до 20 ГБ/с (PCIe Gen3 против Gen4).
Более полный обзор технических характеристик представлен ниже, а подробная спецификация от GRAID находится здесь.
- Поддерживаемые уровни RAID: RAID 0, 1, 5, 6, 10
- Максимальное количество физических дисков – 32
- Максимальное количество групп привода – 4
- Максимальное количество виртуальных дисков на группу дисков — 8.
- Максимальный размер группы приводных дисков –
- Определяется физическим размером накопителя.
- Поддерживаемые ОС
- Linux: Alma Linux 8.5
- Рокки Linux 8.5
- ЦенОС 7.9, 8.4, 8.5
- openSUSE Leap 15.2, 15.3
- RHEL 7.9, 8.4, 8.5
- СЛЭС 15 СП2, СП3
- Ubuntu 20.04
- Windows Server 2019 x86-64
- Windows Server 2022 x86-64
- Интерфейс хоста – x16 PCIe Gen 4.0
- Максимальная потребляемая мощность – 70 Вт
- Форм-фактор – 2.713″ В x 6.6″ Д, однослотовый.
- Вес изделия – 306 г
Производительность GRAID SupremeRAID SR-1010
Для измерения производительности SupremeRAID SR-1010 мы использовали наш сервер Dell PowerEdge R750 под управлением Ubuntu 20.04 с восемью отсеками для NVMe-накопителей Gen4. Мы использовали восемь твердотельных накопителей Memblaze PBlaze6 6926 объемом 12.8 ТБ каждый, что обеспечило нам большой объем высокопроизводительной NAND-памяти для использования в конфигурации RAID5.
Поскольку это другие SSD-накопители, чем те, что мы тестировали в прошлом обзоре, мы провели полный цикл новых тестов, сравнивая конфигурации RAID5 с использованием программного RAID с SR-1000 и SR-1010. Для программного RAID мы использовали mdadm с размером блока 64 КБ. Тесты проводились с помощью FIO на томе RAID.
Технические характеристики Dell PowerEdge R750:
- 2 процессора Intel Xeon 3-го поколения 8380 (масштабируемые процессоры)
- 32 x 32 ГБ DDR4 3200 МГц
- 8 x 12.8 ТБ Memblaze PBlaze6 6926
| Производительность RAID 5 FIO |
||||
| Тест | ПО RAID5 | SR-1000 (Gen3) | SR-1010 (Gen4) |
|
| Последовательная запись 1 МБ (16T/32Q) | 1.3GB / s | 11.1GB / s | 17.7GB / s | |
| Последовательное чтение 1 МБ (16T/32Q) | 56.2GB / s | 49.4GB / s | 49.4GB / s | |
| 8K случайный 70/30 (32T/64Q) | IOPS 160.2k | 1.51 млн операций ввода-вывода в секунду | 1.95 млн операций ввода-вывода в секунду | |
| Случайная запись 4K (32T/64Q) | IOPS 73.9k | IOPS 838k | 1.56 млн операций ввода-вывода в секунду | |
| Случайное чтение 4K (32T/64Q) | 2.24 млн операций ввода-вывода в секунду | 10.3 млн операций ввода-вывода в секунду | 11.0 млн операций ввода-вывода в секунду | |
Что касается пропускной способности при последовательном чтении, конфигурация программного RAID показала небольшое преимущество, составив 56.2 ГБ/с против 49.4 ГБ/с у моделей SR-1000 и SR-1010.
Однако при переходе к последовательной записи лидерство снова переключилось на RAID, показав огромную разницу. Мы измерили скорость 1.3 ГБ/с при использовании программного RAID по сравнению с 11.1 ГБ/с у Gen3 SR-1000 и 17.7 ГБ/с у Gen4 SR-1010.
В нашей задаче с произвольным доступом к данным размером 8K и соотношением чтения/записи 70/30 мы зафиксировали 160.2 тыс. операций ввода-вывода в секунду (IOPS) при использовании программного RAID по сравнению с 1.51 млн IOPS на SR-1000 и 1.95 млн IOPS на SR-1010.
При переходе к случайной нагрузке 4K мы продолжали наблюдать значительный прирост производительности, в частности, при случайной записи 4K. Конфигурация программного RAID показала всего 73.9 тыс. операций ввода-вывода в секунду по сравнению с 838 тыс. операций ввода-вывода в секунду на SR-1000 и значительно улучшенным показателем в 1.56 млн операций ввода-вывода в секунду на SR-1010.
При случайной записи 4K обе версии RAID показали схожую производительность: 10.3 млн IOPS на SR-1000 и 11 млн IOPS на SR-1010, но значительно выше, чем у программного RAID, который показал 2.24 млн IOPS.
Заключение
При тестировании GRAID SupremeRAID SR-1010 мы получили именно то, что ожидали. Хотя прошлогодняя модель SR-1000 нас приятно удивила, к SR-1010 мы предъявляли более высокие требования. Чтобы дать SR-1010 наилучшие условия, мы использовали карту GRAID в паре с высокопроизводительным сервером и восемью нашими лучшими корпоративными SSD- накопителями Memblaze 6926.
Следует отметить, что наши результаты производительности, хотя и очень хорошие, не соответствуют спецификациям GRAID просто из-за количества тестируемых накопителей. Хотя мы с удовольствием вернулись бы к тестированию карты GRAID с полностью укомплектованной конфигурацией из 32 SSD-накопителей, у нас просто нет достаточного количества соответствующих SSD в лаборатории.
Что касается наибольшего прироста производительности по сравнению с картой предыдущего поколения, то GRAID SupremeRAID SR-1010 показала самые значительные улучшения в задачах записи. Мы зафиксировали увеличение скорости последовательной записи с 11.1 ГБ/с с SR-1000 до 17.7 ГБ/с с SR-1010. Производительность случайной записи также существенно улучшилась, увеличившись с 838 тыс. IOPS с SR-1000 до 1.56 млн IOPS с SR-1010. В целом, мы были очень впечатлены этими показателями, которые значительно превосходят производительность программного RAID.
Организации, желающие получить максимальную отдачу от своих инвестиций в NVMe SSD, имеют множество вариантов. Однако большинство не осознает, что как программный RAID, так и традиционные аппаратные RAID-контроллеры имеют серьезные ограничения, которые фактически сводят на нет самые дорогие компоненты сервера — SSD. GRAID открывает поток данных, одновременно освобождая системные ресурсы и/или слоты ввода-вывода, которые использовались бы в устаревших моделях. Настройка проста, а прирост производительности легко измерим. Стоит провести пилотный проект, чтобы понять, подходят ли эти карты.
Amazon