LSI의 MegaRAID RAID 카드 제품군은 상당한 이유 때문에 엄청난 시장 점유율을 차지하고 있으며, 견고한 하드웨어와 환상적인 소프트웨어 스택 덕분에 많은 사람들이 사실상의 표준으로 간주하고 있습니다. 물론 LSI의 MegaRAID 카드는 드라이브를 함께 묶는 것 이상을 할 수 있으며 CacheCade Pro 2.0 애드온은 대용량 하드 디스크 어레이를 위한 캐시 풀로 SSD의 속도 이점을 활용합니다.
LSI의 MegaRAID RAID 카드 제품군은 상당한 이유 때문에 엄청난 시장 점유율을 차지하고 있으며, 견고한 하드웨어와 환상적인 소프트웨어 스택 덕분에 많은 사람들이 사실상의 표준으로 간주하고 있습니다. 물론 LSI의 MegaRAID 카드는 드라이브를 함께 묶는 것 이상을 할 수 있으며 CacheCade Pro 2.0 애드온은 대용량 하드 디스크 어레이를 위한 캐시 풀로 SSD의 속도 이점을 활용합니다.
캐싱의 개념은 간단합니다. 이 경우 LSI는 CacheCade를 사용하여 자주 요청되는 데이터를 SSD(또는 SSD, 최대 32개 지원)에 저장합니다. 핫 데이터가 요청되면 SSD가 응답하여 읽기 및 쓰기 집약적인 애플리케이션에서 대기 시간을 대폭 개선합니다. 웹, 파일 및 데이터 서버는 모두 캐싱의 읽기 및 쓰기 속도 향상으로 많은 이점을 얻을 수 있습니다. CacheCade는 SSD 캐시에서 파일을 추가하거나 제거하는 알고리즘을 사용하여 백그라운드에서 계속 작동합니다.
아마도 CacheCade의 가장 좋은 점은 단순성과 낮은 총소유비용일 것입니다. 소프트웨어 팩은 LSI의 9260 및 9280 RAID 카드 제품군과 함께 작동하며 LSI 웹 사이트에서 $270에 구입할 수 있습니다. 데이터에 대한 짧은 대기 시간 액세스를 위해 고속 SSD의 전체 어레이가 더 이상 필요하지 않기 때문에 TCO 가치는 엄청납니다. 캐싱은 사용자가 더 저렴한 디스크로 데이터 저장소의 크기를 조정하고 핫 데이터를 처리하는 데 필요한 만큼만 SSD를 추가할 수 있도록 하여 비용을 절감합니다. 또한 필요에 따라 캐싱 어레이를 확장할 수 있으므로 어레이의 나머지 부분에 영향을 주지 않고 핫 데이터가 확장됨에 따라 SSD를 추가할 수 있습니다.
LSI MegaRAID CacheCade Pro 2.0 사양
- MegaRAID SAS 9260/9261/9280 시리즈 컨트롤러와 호환 가능
- 지원되는 운영 체제 – MegaRAID 컨트롤러 카드가 지원하는 모든 운영 체제
- 최대 CacheCade SSD 풀의 SSD 수 – 32
- 최대 컨트롤러당 지원되는 SSC VD 수 – 최대 64개
- 최대 컨트롤러당 CacheCade 용량 – 512GB
- RAID 1, 10 SSD 쓰기 캐시 보호
설정 및 구성
여러 시나리오에서 개선 사항을 보여주기 위해 우리는 매니아, 워크스테이션 및 엔터프라이즈 디스크 환경을 모방하기 위해 세 가지 고유한 캐싱 플랫폼을 구축했습니다. 세 가지 플랫폼 모두 SAS/SATA 240Gb/s LSI MegaRAID 6.0-9260i를 RAID 및 캐싱 인터페이스로 사용하는 Lenovo RD8 ThinkServer 테스트 플랫폼을 통해 테스트되었습니다. 각 시나리오에 대해 다음 구성이 사용되었습니다.
열성가:
- 네 5,400RPM 삼성 2TB F4EG SATA HDD RAID6에서
- 한 240GB OCZ 버텍스 3 MAX IOPS MLC-SSD 캐싱을 위해
- 3.6TB 가용 용량
- 3.6TB SSD 비용: $7,200
- SSD/HDD 캐싱 비용: $1,120
워크 스테이션:
- 한 7,200RPM 3TB Seagate Constellation ES.2 SAS HDD
- 한 240GB OCZ 버텍스 3 MAX IOPS MLC-SSD 캐싱을 위해
- 2.8TB 가용 용량
- 2.8TB SSD 비용: $5,850
- SSD/HDD 캐싱 비용: $1,120
Enterprise:
- 세 10,000RPM 600GB Seagate Savvio 10K.4 SAS HDD RAID5에서
- 한 100GB 마이크론 P300 SLC-SSD 캐싱을 위해
- 1.12TB 가용 용량
- 1.12TB SSD 비용: $12,000
- SSD/HDD 캐싱 비용: $2,170
각 시나리오에서 우리는 캐싱을 위해 100-240GB SSD가 있는 하드 드라이브 어레이의 용량을 활용하고 있습니다. Enthusiast 설정의 경우 저전력 16RPM 하드 드라이브가 제공하는 총 스토리지 용량과 일치하려면 240개 이상의 5,400GB SSD가 필요합니다. 시중가가 약 $450이면 어레이의 비용은 $7,000가 넘습니다. LSI의 CacheCade Pro 2.0 소프트웨어를 사용하면(이미 RAID 카드를 소유하고 있다고 가정) 하드 드라이브는 400달러, CacheCade Pro 270은 2.0달러, 단일 SSD는 450달러에 불과합니다. 대략 7,200달러 대 1,120달러로 t 전체에서 매우 유사한 성능
각 설정에서 이해해야 할 주요 사항 중 하나는 저장 공간 요구 사항 및 캐싱을 위한 핫 데이터 크기와 관련하여 사용자마다 요구 사항이 다르다는 것을 이해한다는 것입니다. 하지만 각각의 상황에서 비용 절감은 놀랍기만 합니다.
합성 벤치 마크
LSI의 CacheCade Pro 2.0 소프트웨어를 테스트하는 방법에는 캐싱을 활성화하지 않고 각 드라이브 그룹을 벤치마킹한 다음 25GB 핫 데이터 영역 및 SSD 캐싱을 최고 속도로 사용하여 각 세트를 다시 벤치마킹하는 것이 포함되었습니다. 이 수치가 보여주는 것은 "콜드" 데이터 속도 대 "핫" 데이터 속도의 성능입니다. 그것을 보는 또 다른 방법은 캐싱이 얼마나 빠른지 또는 얼마나 캐싱된 속도가 SSD 캐싱 어레이가 얼마나 빠른지에 의해서만 제한되는지를 보는 것입니다.
우리는 CacheCade의 작동을 보여주는 가장 좋은 방법은 단순한 합성 벤치마크(2MB 순차/랜덤, 4K 랜덤)에서 벗어나 혼합 워크로드를 사용하여 주어진 시나리오에서 캐싱이 얼마나 도움이 되는지 보여주는 것이라고 생각했습니다.
첫 번째는 주로 67K 전송 크기에 집중된 33% 읽기 및 8% 쓰기 워크로드 혼합이 있는 데이터베이스 프로필입니다.
XNUMX개 어레이 각각의 성능을 보면 속도 면에서 급격한 향상을 보지 않을 수 없습니다. 캐싱된 성능은 캐싱 플랫폼에 의해 억제되는 것이 아니라 사용 중인 SSD의 실제 속도입니다. 그 차이는 놀랍습니다.
다음 프로필은 80바이트에서 20KB 범위의 여러 전송 크기에 분산된 512% 읽기 및 64% 쓰기 워크로드가 있는 파일 서버를 살펴봅니다.
캐싱된 SSD/HDD 속도는 자체 개별 속도 외에는 아무 것도 억제하지 않는 파일 서버 프로필에 대해서도 동일한 경향을 따릅니다. 가장 높은 대기열 깊이에서 Micron P300 SSD와 페어링된 Seagate Savvio를 자세히 살펴보면 콜드 데이터 속도와 핫 데이터 속도 사이에서 1,157 IOPS와 22,902 IOPS를 비교합니다.
당사의 웹 서버 프로필은 읽기 전용이며 512바이트에서 512KB까지 전송 크기가 다양합니다.
이 설정에서 SandForce SF-2200 프로세서를 사용하는 구성은 더 빠른 읽기 속도 덕분에 Micron P300에 대한 속도 게임에서 이겼고 성능 면에서 엄청난 이득을 제공했습니다. Samsung RAID6 어레이 속도를 살펴보면 478 IOPS 또는 7.54MB/s에서 20,079 IOPS 및 308MB/s로 뛰어났습니다.
마지막 프로필은 20K 전송에 대한 80% 쓰기 및 8% 읽기 혼합이 있는 워크스테이션을 살펴봅니다.
읽기 전송이 많이 혼합된 경우 모든 어레이는 전반적으로 극적인 이득을 얻으며 놀라운 성능을 발휘합니다. Seagate Constellation ES.2의 경우 267 대기열 깊이 수준에서 성능이 32,422 IOPS에서 128 IOPS로 뛰어났습니다.
실제 벤치마크
일반적인 작업 부하에서 드라이브가 어떻게 작동하는지 실제로 확인하려면 장치에서 주고 받는 정확한 트래픽을 기록하고 이를 사용하여 드라이브를 서로 비교해야 합니다. 이러한 이유로 우리는 HTPC, 생산성 및 게임 시나리오를 다루는 소비자 추적과 메일 서버 및 웹 서버 시나리오를 포함한 엔터프라이즈 추적을 포함하는 StorageMark 2010 추적으로 전환했습니다.
첫 번째 실제 테스트는 HTPC 시나리오입니다. 이 테스트에는 Media Player Classic에서 720P HD 영화 480개 재생, VLC에서 1080P SD 영화 15개 재생, iTunes를 통해 동시에 다운로드되는 영화 2,986개, Windows Media Center를 통해 1,924분 동안 녹화되는 XNUMXi HDTV 스트림 XNUMX개가 포함됩니다. 대기 시간이 짧은 더 높은 IOps 및 MB/s 속도가 선호됩니다. 이 추적에서 우리는 드라이브에 XNUMXMB를 쓰고 XNUMXMB를 읽는 것을 기록했습니다.
우리는 CacheCade Pro 2.0이 테스트 어레이의 HTPC 추적에서 평균 512%의 이득을 기록하면서 매우 잘 작동한다는 것을 발견했습니다.
두 번째 실제 테스트는 생산성 시나리오에서 디스크 활동을 다룹니다. 모든 의도와 목적을 위해 이 테스트는 대부분의 사용자에 대한 일상적인 활동 하에서 드라이브 성능을 보여줍니다. 이 테스트에는 Exchange 서버에 연결된 Outlook 32을 실행하는 2007비트 Vista, Chrome 및 IE8을 사용한 웹 검색, Office 2007 내에서 파일 편집, Adobe Reader에서 PDF 보기 및 4,830시간의 사무 생산성 환경에서 작동하는 2,758시간의 기간이 포함됩니다. Pandora를 통한 추가 온라인 음악 XNUMX시간으로 로컬 음악 재생. 이 추적에서 우리는 드라이브에 XNUMXMB를 쓰고 XNUMXMB를 읽는 것을 기록했습니다.
생산성 추적에서 평균 이득은 1,080%였으며 캐싱이 활성화된 Samsung F4EG 어레이에서 가장 큰 증가가 나타났습니다.
세 번째 클라이언트 기반 실생활 테스트는 게임 환경에서의 디스크 활동을 다룹니다. HTPC 또는 생산성 추적과 달리 이것은 드라이브의 읽기 성능에 크게 의존합니다. 읽기/쓰기 백분율의 간단한 분석을 제공하기 위해 HTPC 테스트는 쓰기 64%, 읽기 36%, 생산성 테스트는 쓰기 59% 및 읽기 41%인 반면 게임 추적은 쓰기 6% 및 읽기 94%입니다. 테스트는 Grand Theft Auto 7, Left 64 Dead 4 및 Mass Effect 4가 이미 다운로드 및 설치되어 있고 Steam으로 사전 구성된 Windows 2 Ultimate 2비트 시스템으로 구성됩니다. 추적은 시작부터 로드되는 각 게임의 많은 읽기 활동과 게임이 진행됨에 따라 텍스처를 캡처합니다. 이 추적에서 우리는 드라이브에 426MB를 쓰고 7,235MB를 읽는 것을 기록했습니다.
읽기가 많은 게임 트레이스의 평균 개선은 682%였으며 단일 Seagate Constellation ES.2에서 가장 큰 개선이 나타났습니다.
첫 번째 엔터프라이즈 추적은 Microsoft Exchange 메일 서버 환경을 다룹니다. 며칠 동안 StorageReview 메일 서버의 활동을 캡처했습니다. 이 서버 하드웨어는 Dell Perc 2970/I 통합 컨트롤러의 RAID2003에서 2개의 73GB 10k SAS 하드 드라이브에서 작동하는 Windows Server 5 R5 환경을 실행하는 Dell PowerEdge 95으로 구성됩니다. 추적은 쓰기 트래픽이 5%인 강력한 읽기 로드가 XNUMX%인 많은 작은 전송 요청으로 구성됩니다.
메일 서버 추적은 각 구성에 대한 평균이 캐시된 것과 캐시되지 않은 것 사이에서 1,868%인 보드 전체에서 가장 큰 이득 중 일부를 보았습니다.
웹 서버 추적은 하루에 수천 명의 방문자를 처리하는 라이브 웹 서버에서 캡처되었습니다. 활성 방문자 로깅, 평균 전송 크기 16K, 최고 1024K, 이 추적은 33% 읽기/67% 쓰기 혼합으로 쓰기가 많았습니다.
웹 서버 추적에서 확인된 평균 이득은 캐시되지 않은 스토리지 어레이와 완전히 캐시된 스토리지 어레이 사이에서 684%였습니다.
결론
LSI의 CacheCade Pro 2.0 하드웨어/소프트웨어 설정은 특히 소프트웨어의 저렴한 비용을 고려할 때 캐싱 분야에서 이길 수 없습니다. 콜드와 핫(풀 캐시) 벤치마크 결과를 비교할 때 전반적으로 상당한 이득을 보았으며, 1,800% 이상 개선된 메일 서버 추적에서 실제로 가장 높은 증가를 보였습니다. 이러한 개선을 방해하는 유일한 것은 사용 중인 환경의 정확한 요구 사항에 맞게 사용자 지정할 수 있는 SSD 캐싱 어레이의 속도였습니다.
결론적으로 캐싱의 전체 요점은 자주 액세스하는 데이터의 SSD 속도를 얻는 것입니다. CacheCade Pro 2.0을 사용하면 필요한 크기로 하드 드라이브 어레이를 구축하고 핫 데이터 크기 또는 속도 요구 사항을 충족하는 데 필요한 만큼의 SSD만 추가할 수 있습니다. 비용이 많이 드는 대안은 필요한 속도에 필요한 용량과 일치하도록 완전히 SSD에서 어레이를 생성하거나 필요한 용량에 대한 IOPS 요구 사항을 충족하기 위해 수천 개의 짧은 스트로크 하드 드라이브 어레이 크기를 조정하는 것입니다. 두 대안 모두 매우 비용이 많이 듭니다. short-stroked 하드 드라이브 방법은 구현하는 데 막대한 양의 물리적 공간과 전력이 필요하므로 대부분의 경우 실현 불가능합니다.
CacheCade 어레이를 구현하는 데 드는 비용은 소프트웨어 패키지의 경우 $270에 불과합니다. 디스크 어레이보다 더 빠른 속도가 필요한 프로슈머나 매니아의 경우 호환 가능한 LSI MegaRAID 카드가 이미 있을 수 있으므로 소프트웨어 추가 비용이 만만치 않습니다. 엔터프라이즈 측면에서 거의 확실하게 호환되는 LSI RAID 카드를 사용하고 있으며 사용 중인 서버 또는 스토리지 어레이의 총 비용과 비교할 때 270달러는 아주 적은 금액입니다. 모든 경우에 최소한의 현금 지출을 위해 사용자는 대량의 로드를 위한 저렴한 하드 드라이브 스토리지와 일치하는 SSD 속도를 얻습니다. 이는 기술에서 몇 안 되는 윈-윈 시나리오 중 하나입니다.
장점
- 매우 비용 효율적
- 놀라운 성능 향상
- LSI의 광범위한 드라이버 스택을 통해 여러 OS와 호환 가능
단점
- 더 작은 규모에서는 막대한 비용이 들 수 있음(열광자 수준)
히프 라인
LSI의 MegaRAID CacheCade Pro 2.0 소프트웨어는 기업과 매니아 모두에게 최소한의 추가 비용으로 대형 하드 드라이브 어레이에서 SSD 속도를 구동할 수 있는 방법을 제공합니다. 워크스테이션에서 데이터 센터에 이르기까지 CacheCade는 환상적인 가치를 제공하며 스토리지에서 달러당 최고의 성능을 발휘하고자 하는 사람들에게 절대적으로 필요한 개선 사항입니다.
