Hem Företag Broadcom MegaRAID 9670W-16i RAID-kortgranskning

Broadcom MegaRAID 9670W-16i RAID-kortgranskning

by Brian Beeler
Broadcom MegaRAID 9670W-16i ovanpå servern

MegaRAID 9600-serien är en tredje generationens lagringsadapter som stöder SATA-, SAS- och NVMe-enheter, designad för att leverera bästa möjliga prestanda och datatillgänglighet för lagringsservrar. Jämfört med föregående generation erbjuder 9600-serien en 2x ökning av bandbredd, över 4x ökning av IOPs, 25x minskning av skrivlatens och 60x ökning av prestanda under ombyggnader.

MegaRAID 9600-serien är en tredje generationens lagringsadapter som stöder SATA-, SAS- och NVMe-enheter, designad för att leverera bästa möjliga prestanda och datatillgänglighet för lagringsservrar. Jämfört med föregående generation erbjuder 9600-serien en 2x ökning av bandbredd, över 4x ökning av IOPs, 25x minskning av skrivlatens och 60x ökning av prestanda under ombyggnader. Som vanligt innehåller 9600-familjen av kort ett antal konfigurationer. I den här recensionen tittar vi på Broadcom MegaRAID 9670W-16i, som stöder 16 interna portar.

Broadcom MegaRAID 9670W-16i

MegaRAID 9670W-16i är baserad på SAS4116W RAID-on-Chip (RoC), som är en nyckelfaktor för prestandaförbättringar över hela linjen. Användare kan ansluta upp till 240 SAS/SATA-enheter eller 32 NVMe-enheter per kontroller med x16 PCIe Gen 4.0-gränssnittet.

9600-serien har också stöd för säker start av hårdvara och SPDM-bekräftelse, balansskydd och prestanda för RAID 0, 1, 5, 6, 10, 50 och 60 och JBOD. CacheVault flash-cache-skydd är ett alternativ för dem som vill ha mer skydd.

Broadcom MegaRAID 9670W-16i teststack fram

Varför Hardware RAID för NVMe?

Hardware RAID har varit det bästa alternativet för att erbjuda elastisk lagring sedan innan dagens IT-administratörs skägg var grått. Men eftersom lagringen har blivit snabbare, särskilt NVMe SSD: er, har RAID-kort kämpat för att hänga med tiden. Så när Broadcom gav oss en recension av MegaRAID 9670W-16i var vi lite tveksamma. Sanningen är att det finns en prestandakostnad för ett RAID-kort, och vi har undvikit dem i många år som ett resultat. Som sagt, värdet av vad hårdvara RAID erbjuder är obestridligt.

Broadcom MegaRAID 9670W-16i i server

För miljöer som inte erbjuder programvaru-RAID-alternativ, som inkluderar VMware ESXi, kan kunder inte enkelt samla lagring eller skydda lagring med RAID. Även om vSAN enkelt kan implementeras på klusternivå, kan det inte användas för en fristående ESXi-nod vid kanten. Här kanske kunder vill ha fördelarna med att dra ihop flera SSD:er i RAID för ett större datalager eller viss datamotståndskraft.

Även i Windows, som erbjuder lagringsutrymmen för enskilda servrar, drabbas vissa RAID-typer av programvara, såsom RAID5/6, kraftigt. Tidigare har hårdvaru-RAID varit en effektiv lösning för att överbrygga prestandagapet för SAS- och SATA-enheter, MegaRAID 9670W syftar till att ändra det för NVMe-enheter.

Broadcom MegaRAID 9670W-16i testbädd

För den här recensionen arbetade vi med Micron, Supermicro och Broadcom för att montera en testbädd. Servern är ett Supermicro AS-1114S-WN10RT 1U-system med AMD Milan 7643 CPU och 128 GB DDR4. Inuti det systemet sitter 9670W-16i, kopplad till dubbla 8-Bay NVMe JBODs. Inuti varje finns 8 x Micron 7450 SSD: er formaterade till 6.4 TB kapacitet.

Broadcom MegaRAID 9670W-16i Micron 7450

För att mäta prestanda för enheterna genom MegaRAID 9670W-16i-adaptern delades riktmärkena upp i följande konfigurationer. Den första inkluderade en JBOD-konfiguration som mäter varje enhet utanför RAID (men fortfarande genom HBA), RAID10 och sedan RAID5-konfigurationer. Dessa konfigurationer gick igenom en skriptprocess för att förkonditionera flashen, köra testerna de konditionerades för och gå vidare till nästa förkonditionering/arbetsbelastningsmix. Denna process tog totalt cirka 16 timmar.

  • Total testkörningstid på cirka 16 timmar i denna ordning:
  • Sekventiell förkonditionering (~2:15)
  • Sekventiella tester på 16x JBOD, 2x 8DR10, 2x 8DR5 (~2 timmar)
  • Slumpmässig förkonditionering – 2 delar (~4:30)
  • Slumpmässiga optimala tester på 16x JBOD, 2x 8DR10, 2x 8DR5 (~3 timmar)
  • Slumpmässiga ombyggnadstester på 1x 16DR10, 1x 16DR5 (~2:30)
  • Slumpmässig skrivlatens för optimal och ombyggnad för 1x 16DR5 (~1:40)

Det första avsnittet av prestandamått fokuserar på bandbredden genom kortet i JBOD-, RAID10- och RAID5-lägen. Med MegaRAID 9670W-16i som erbjuder en x16 PCIe Gen4-kortplatsbredd, kommer dess toppprestanda att vara precis runt 28GB/s i en riktning, och det är där Gen4-sloten toppar. Som jämförelse ansluter en U.2 Gen4 SSD via en x4-anslutning och kan toppa runt 7 GB/s, och det är här de flesta företagsenheter kan fylla på för läsarbetsbelastningar.

Broadcom MegaRAID 9670W-16i baksidan av teststapeln

Med det sagt så mättar MegaRAID 9670W fullständigt kortplatsen den är ansluten till. När man tittar på läsprestandan kommer JBOD-konfigurationen in med 28.3 GB/s med RAID10, och RAID5 kommer i ett hårstrå under den som mäter 28 GB/s. När vi byter fokus till skrivprestanda är JBOD-baslinjen 26.7 GB/s, medan RAID10-konfigurationen kom in med 10.1 GB/s och RAID5 på 13.2 GB/s. När vi tittar på en 50:50-delning av simultan läs- och skrivtrafik, mätte JBOD-konfigurationen 41.6 GB/s, RAID10 på 19.6 GB/s och RAID5 på 25.8 GB/s.

Arbetsbelastning JBOD (MB/s) RAID 10 – Optimal (MB/s) RAID 5 – Optimal (MB/s)
Maximal sekventiell avläsning 28,314 28,061 28,061
Maximal sekventiell skrivning 26,673 10,137 13,218
Max 50:50 Seq Läser:Skriver 41,607 19,639 25,833

När vi byter fokus till slumpmässiga överföringar med små block ser vi att MegaRAID 9670W höll sig ganska bra i läsprestanda jämfört med JBOD-baslinjesiffran på 7M IOPS. Denna hastighet sjönk till ungefär hälften (3.2 miljoner IOPS) under en återuppbyggnadsoperation om en SSD misslyckades i RAID-gruppen. När man tittar på slumpmässig skrivprestanda, mätte JBOD-baslinjen 6.3 miljoner IOPS mot 2.2 miljoner från RAID10 och 1 miljoner från RAID5. Dessa siffror såg inte en avsevärd nedgång när en SSD misslyckades från gruppen och RAID-kortet tvingades byggas om. I den situationen förändrades inte RAID10, även om RAID5 sjönk från 1M till 788k IOPS.

I 4K OLTP-arbetsbelastningen med en blandning av läs- och skrivprestanda, mätte JBOD-baslinjen 7.8 miljoner IOPS mot RAID10 med 5.6 miljoner IOPS och RAID5 med 2.8 miljoner IOPS. Under en ombyggnad sjönk RAID10 från 5.6 miljoner till 2.4 miljoner IOPS och RAID5 sjönk från 2.8 miljoner till 1.8 miljoner IOPS.

Arbetsbelastning JBOD RAID 10 – Optimalt RAID 5 – Optimalt RAID 10 – Återuppbyggnad RAID 5 – Återuppbyggnad
4KB slumpmässiga läsningar (IOP) 7,017,041 7,006,027 6,991,181 3,312,304 3,250,371
4KB slumpmässiga skrivningar (IOP) 6,263,549 2,167,101 1,001,826 2,182,173 788,085
4KB OLTP (IOP) 7,780,295 5,614,088 2,765,867 2,376,036 1,786,743

En annan viktig aspekt av RAID-prestanda är hur väl lagringen beter sig mellan optimala förhållanden och återuppbyggnadsprestanda om en enhet misslyckas. Om prestanda eller fördröjning skulle drabbas hårt, kan applikationsrespons bli ett problem. För det ändamålet fokuserade vi på RAID5 4K slumpmässig skrivfördröjning i optimala och ombyggnadslägen. Över hela spektrumet förblev latensen ganska likartad, vilket är precis vad du vill se i ett produktionsmiljölagringssystem.

Broadcom hwraid latens

Vi utvärderade inte bara den övergripande prestandan för varje läge genom prestandamätningar vid tidpunkten, som också inkluderade RAID-kortets prestanda under en ombyggnadsoperation, utan vi genomförde också tester för att fastställa den totala tiden det tog att bygga om. Här i RAID10 tog det 6.4 minuter för RAID60.7 att ta bort en 10TB SSD från RAID-gruppen och lägga till den igen med en återuppbyggnadshastighet på 10.4 Min/TB. RAID5-gruppen tog 82.3 minuter med en hastighet på 14.1 Min/TB.

Avslutande tankar

För att vara ärlig, kom vi in ​​i den här recensionen med huvuden lätt på sned och ena ögonbrynet höjt. Vi har inte hört en RAID-kortpitch för NVMe SSD-enheter på ett tag, utanför den framväxande klassen av lösningar designade kring GPU:er. Så vi var tvungna att ställa den grundläggande frågan, kan hårdvaru-RAID ens vara en sak för NVMe SSD:er?

Broadcom MegaRAID 9670W-16i ovanpå servern

Svaret är klart ja. Prestandan hos PCIe Gen4 gör att MegaRAID 9670W-16i RAID-kortet kan hålla jämna steg med moderna SSD:er över en mängd olika arbetsbelastningar. Ja, vissa områden som bandbredd kommer att vara begränsade med färre PCIe-banor, men återigen ligger de flesta produktionsmiljöer inte på de nivåerna.

I toppbandbredd såg vi MegaRAID 9670W-16i ta saker ända upp till x16 PCIe Gen4-gränsen på 28GB/s i läsning och erbjuda upp till 13GB/s i RAID5 i skrivbandbredd. På genomströmningssidan toppade slumpmässig 4K-läsprestanda vid 7M IOPS med skrivspännande från 1 till 2.1M IOPS mellan RAID5 och RAID10. För distributioner som vill konsolidera flash till större volymer eller komma runt system som inte stöder mjukvaru-RAID, har MegaRAID 9670W mycket att erbjuda.

Om du älskar lagringsadaptrar är du på väg att få mer av den här typen av täckning. Vi utforskar redan den senaste generationens servrar, som Dell PowerEdge R760, som erbjuder en dubbel RAID-kortkonfiguration baserad på samma kisel som detta kort. I R760-fallet fäster Dell 8 NVMe SSD:er på varje kort, vilket ger oss en mer robust företagslösning än den vi testade här för validering. Så det finns mycket mer att komma nu när det ser ut som att RAID-kort är tillbaka på menyn för servrar med NVMe SSD.

Broadcom 9670W-16i produktsida

Engagera dig med StorageReview

Nyhetsbrev | Youtube | Podcast iTunes/Spotify | Instagram | Twitter | TikTok | Rssflöde