La serie MegaRAID 9600 è un adattatore di archiviazione di terza generazione che supporta unità SATA, SAS e NVMe, progettato per offrire le migliori prestazioni possibili e disponibilità dei dati per i server di archiviazione. Rispetto alla generazione precedente, la serie 9600 offre un aumento di 2 volte della larghezza di banda, un aumento di oltre 4 volte degli IOP, una riduzione di 25 volte della latenza di scrittura e un aumento di 60 volte delle prestazioni durante le ricostruzioni.
La serie MegaRAID 9600 è un adattatore di archiviazione di terza generazione che supporta unità SATA, SAS e NVMe, progettato per offrire le migliori prestazioni possibili e disponibilità dei dati per i server di archiviazione. Rispetto alla generazione precedente, la serie 9600 offre un aumento di 2 volte della larghezza di banda, un aumento di oltre 4 volte degli IOP, una riduzione di 25 volte della latenza di scrittura e un aumento di 60 volte delle prestazioni durante le ricostruzioni. Come di consueto, la famiglia di schede 9600 comprende numerose configurazioni. In questa recensione, esaminiamo Broadcom MegaRAID 9670W-16i, che supporta 16 porte interne.
Il MegaRAID 9670W-16i si basa sul RAID-on-Chip (RoC) SAS4116W, che è un fattore chiave per il miglioramento delle prestazioni su tutta la linea. Gli utenti possono connettere fino a 240 dispositivi SAS/SATA o 32 dispositivi NVMe per controller con l'interfaccia x16 PCIe Gen 4.0.
La serie 9600 offre inoltre supporto per l'avvio sicuro hardware e l'attestazione SPDM, protezione del bilanciamento e prestazioni per RAID 0, 1, 5, 6, 10, 50 e 60 e JBOD. La protezione della cache flash CacheVault è un'opzione per coloro che desiderano maggiore protezione.
Perché il RAID hardware per NVMe?
Il RAID hardware è stato l’opzione di riferimento per offrire storage resiliente da prima che le barbe degli amministratori IT di oggi diventassero grigie. Ma poiché lo storage è diventato più veloce, in particolare gli SSD NVMe, le schede RAID hanno faticato a stare al passo con i tempi. Quindi, quando Broadcom ci ha proposto una recensione del MegaRAID 9670W-16i, eravamo un po' dubbiosi. La verità è che una scheda RAID comporta un costo in termini di prestazioni e di conseguenza li abbiamo evitati per molti anni. Detto questo, il valore di ciò che offre il RAID hardware è innegabile.
Per gli ambienti che non offrono opzioni RAID software, che includono VMware ESXi, i clienti non possono facilmente aggregare lo storage o proteggerlo con RAID. Sebbene vSAN possa essere facilmente implementato a livello di cluster, non può essere utilizzato per un nodo ESXi autonomo a livello periferico. In questo caso i clienti potrebbero desiderare i vantaggi di mettere insieme più SSD in RAID per un archivio dati più grande o una certa resilienza dei dati.
Anche in Windows, che offre spazi di archiviazione per singoli server, alcuni tipi di software RAID, come RAID5/6, subiscono un duro colpo. In passato, il RAID hardware è stato una soluzione efficace per colmare il divario prestazionale per i dispositivi SAS e SATA, il MegaRAID 9670W mira a cambiare la situazione per i dispositivi NVMe.
Banco di prova Broadcom MegaRAID 9670W-16i
Per questa recensione, abbiamo collaborato con Micron, Supermicro e Broadcom per assemblare un banco di prova. Il server è un sistema Supermicro AS-1114S-WN10RT 1U con CPU AMD Milan 7643 e 128 GB di DDR4. All'interno del sistema si trova il 9670W-16i, collegato a due JBOD NVMe gemelli a 8 alloggiamenti. All'interno di ciascuno sono presenti 8 SSD Micron 7450 formattati con una capacità di 6.4 TB.
Per misurare le prestazioni delle unità tramite l'adattatore MegaRAID 9670W-16i, i benchmark sono stati suddivisi nelle seguenti configurazioni. Il primo includeva una configurazione JBOD che misurava ciascuna unità al di fuori del RAID (ma comunque tramite l'HBA), RAID10 e quindi le configurazioni RAID5. Queste configurazioni sono state sottoposte a un processo di scripting per precondizionare la memoria flash, eseguire i test per i quali erano state condizionate e passare alla successiva combinazione di precondizionamento/carico di lavoro. Questo processo, in totale, è durato circa 16 ore.
- Durata totale del test di circa 16 ore in questo ordine:
- Precondizionamento sequenziale (~2:15)
- Test sequenziali su 16x JBOD, 2x 8DR10, 2x 8DR5 (~2 ore)
- Precondizionamento casuale – 2 parti (~4:30)
- Test ottimali casuali su 16x JBOD, 2x 8DR10, 2x 8DR5 (~3 ore)
- Test di ricostruzione casuale su 1x 16DR10, 1x 16DR5 (~2:30)
- Latenza di scrittura casuale per un'ottimale e ricostruzione per 1x 16DR5 (~1:40)
La prima sezione delle misurazioni delle prestazioni si concentra sulla larghezza di banda attraverso la scheda nelle modalità JBOD, RAID10 e RAID5. Con il MegaRAID 9670W-16i che offre uno slot PCIe Gen16 x4, le sue prestazioni di picco saranno di circa 28 GB/s in una direzione, ed è qui che lo slot Gen4 raggiunge il suo massimo. In confronto, un SSD U.2 Gen4 si collega tramite una connessione x4 e può raggiungere un picco di circa 7 GB/s, ed è qui che la maggior parte delle unità aziendali può raggiungere il massimo per i carichi di lavoro di lettura.
Detto questo, il MegaRAID 9670W satura completamente lo slot a cui è collegato. Osservando le prestazioni di lettura, la configurazione JBOD arriva a 28.3 GB/s con RAID10 e RAID5 arriva appena sotto misurando 28 GB/s. Quando spostiamo la nostra attenzione sulle prestazioni di scrittura, la linea di base JBOD è di 26.7 GB/s, mentre la configurazione RAID10 è arrivata con 10.1 GB/s e RAID5 a 13.2 GB/s. Quando osserviamo una suddivisione 50:50 del traffico di lettura e scrittura simultaneo, la configurazione JBOD misurava 41.6 GB/s, RAID10 a 19.6 GB/s e RAID5 a 25.8 GB/s.
| Carico di lavoro | JBOD (MB/s) | RAID 10 – Ottimale (MB/s) | RAID 5 – Ottimale (MB/s) |
|---|---|---|---|
| Letture sequenziali massime | 28,314 | 28,061 | 28,061 |
| Scritture sequenziali massime | 26,673 | 10,137 | 13,218 |
| Massimo 50:50 letture sequenziali:scritture | 41,607 | 19,639 | 25,833 |
Quando spostiamo la nostra attenzione sui trasferimenti casuali di piccoli blocchi, vediamo che il MegaRAID 9670W ha resistito abbastanza bene nelle prestazioni di lettura rispetto alla cifra di base JBOD di 7 milioni di IOPS. Questa velocità è scesa a circa la metà (3.2 milioni di IOPS) durante un'operazione di ricostruzione se un SSD si è guastato nel gruppo RAID. Osservando le prestazioni di scrittura casuale, la linea di base JBOD ha misurato 6.3 milioni di IOPS contro 2.2 milioni di RAID10 e 1 milione di RAID5. Queste cifre non hanno subito un calo considerevole quando un SSD del gruppo si è guastato e la scheda RAID è stata costretta a ricostruire. In quella situazione, RAID10 non è cambiato, anche se RAID5 è sceso da 1 milione a 788k IOPS.
Nel carico di lavoro OLTP 4K con un mix di prestazioni di lettura e scrittura, la linea di base JBOD ha misurato 7.8 milioni di IOPS contro RAID10 con 5.6 milioni di IOPS e RAID5 con 2.8 milioni di IOPS. Durante una ricostruzione, RAID10 è sceso da 5.6 milioni a 2.4 milioni di IOPS e RAID5 è sceso da 2.8 milioni a 1.8 milioni di IOPS.
| Carico di lavoro | JBOD | RAID 10 – Ottimale | RAID 5 – Ottimale | RAID 10 – Ricostruzione | RAID 5 – Ricostruzione |
|---|---|---|---|---|---|
| Letture casuali (IOP) da 4 KB | 7,017,041 | 7,006,027 | 6,991,181 | 3,312,304 | 3,250,371 |
| Scritture casuali (IOP) da 4 KB | 6,263,549 | 2,167,101 | 1,001,826 | 2,182,173 | 788,085 |
| OLTP da 4 KB (IOP) | 7,780,295 | 5,614,088 | 2,765,867 | 2,376,036 | 1,786,743 |
Un altro aspetto importante delle prestazioni RAID è il comportamento dello storage tra le condizioni ottimali e le prestazioni di ricostruzione in caso di guasto di un'unità. Se le prestazioni o la latenza dovessero subire un duro colpo, la reattività delle applicazioni potrebbe diventare un problema. A tal fine ci siamo concentrati sulla latenza di scrittura casuale RAID5 4K in modalità ottimale e di ricostruzione. In tutto lo spettro, la latenza è rimasta abbastanza simile, che è esattamente ciò che si desidera vedere in un sistema di storage in un ambiente di produzione.
Non solo abbiamo valutato le prestazioni complessive di ciascuna modalità attraverso parametri prestazionali puntuali, che includevano anche le prestazioni della scheda RAID durante un'operazione di ricostruzione, ma abbiamo anche condotto test per determinare il tempo totale necessario per la ricostruzione. Qui in RAID10, eliminare un SSD da 6.4 TB dal gruppo RAID e aggiungerlo nuovamente ha richiesto 60.7 minuti per RAID10 con una velocità di ricostruzione di 10.4 Min/TB. Il gruppo RAID5 ha impiegato 82.3 minuti con una velocità di 14.1 Min/TB.
Considerazioni finali
Ad essere onesti, siamo arrivati a questa recensione con la testa leggermente inclinata e un sopracciglio alzato. È da un po' che non sentiamo proposte di schede RAID per SSD NVMe, al di fuori della classe emergente di soluzioni progettate attorno alle GPU. Quindi abbiamo dovuto porre la domanda fondamentale: il RAID hardware può essere utile anche per gli SSD NVMe?
La risposta è chiaramente sì. Le prestazioni di PCIe Gen4 consentono alla scheda RAID MegaRAID 9670W-16i di tenere il passo con i moderni SSD in un'ampia gamma di carichi di lavoro. Sì, alcune aree come la larghezza di banda saranno limitate con meno corsie PCIe, ma ancora una volta la maggior parte degli ambienti di produzione non si attesta a questi livelli.
Nella larghezza di banda di picco, abbiamo visto il MegaRAID 9670W-16i portare le cose fino al limite x16 PCIe Gen4 di 28 GB/s in lettura e offrire fino a 13 GB/s in RAID5 nella larghezza di banda di scrittura. Dal punto di vista del throughput, le prestazioni di lettura casuale 4K hanno raggiunto i 7 milioni di IOPS con un intervallo di scrittura compreso tra 1 e 2.1 milioni di IOPS tra RAID5 e RAID10. Per le implementazioni che desiderano consolidare la memoria flash in volumi più grandi o aggirare i sistemi che non supportano il software RAID, MegaRAID 9670W ha molto da offrire.
Se ami gli adattatori di archiviazione, stai per ottenere più di questo tipo di copertura. Stiamo già esplorando i server di ultima generazione, come il Dell PowerEdge R760, che offre una configurazione di scheda RAID doppia basata sullo stesso silicio di questa scheda. Nel caso dell'R760, Dell collega 8 SSD NVMe a ciascuna scheda, offrendoci una soluzione aziendale più solida di quella che abbiamo testato qui per la convalida. Quindi c'è molto altro in arrivo ora che sembra che le schede RAID siano tornate nel menu per i server con SSD NVMe.
Pagina del prodotto Broadcom 9670W-16i
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