De MegaRAID 9600-serie is een opslagadapter van de derde generatie die SATA-, SAS- en NVMe-schijven ondersteunt, ontworpen om de best mogelijke prestaties en gegevensbeschikbaarheid voor opslagservers te leveren. Vergeleken met de vorige generatie biedt de 9600-serie een 2x hogere bandbreedte, meer dan 4x hogere IOP's, 25x minder schrijflatentie en 60x hogere prestaties tijdens het opnieuw opbouwen.
De MegaRAID 9600-serie is een opslagadapter van de derde generatie die SATA-, SAS- en NVMe-schijven ondersteunt, ontworpen om de best mogelijke prestaties en gegevensbeschikbaarheid voor opslagservers te leveren. Vergeleken met de vorige generatie biedt de 9600-serie een 2x hogere bandbreedte, meer dan 4x hogere IOP's, 25x minder schrijflatentie en 60x hogere prestaties tijdens het opnieuw opbouwen. Zoals gewoonlijk bevat de 9600-kaartfamilie een aantal configuraties. In deze review kijken we naar de Broadcom MegaRAID 9670W-16i, die 16 interne poorten ondersteunt.
De MegaRAID 9670W-16i is gebaseerd op de SAS4116W RAID-on-Chip (RoC), wat een sleutelfactor is in prestatieverbeteringen over de hele linie. Gebruikers kunnen maximaal 240 SAS/SATA-apparaten of 32 NVMe-apparaten per controller aansluiten met de x16 PCIe Gen 4.0-interface.
De 9600-serie biedt ook ondersteuning voor hardwarematig veilig opstarten en SPDM-attest, balansbescherming en prestaties voor RAID 0, 1, 5, 6, 10, 50 en 60 en JBOD. CacheVault flash cache-bescherming is een optie voor diegenen die meer bescherming willen.
Waarom hardware-RAID voor NVMe?
Hardware-RAID is de beste optie geweest voor het aanbieden van veerkrachtige opslag sinds voordat de baarden van IT-beheerders grijs waren. Maar naarmate opslag sneller is geworden, met name NVMe SSD's, hebben RAID-kaarten moeite om bij de tijd te blijven. Dus toen Broadcom ons een recensie van de MegaRAID 9670W-16i gaf, waren we een beetje twijfelachtig. De waarheid is dat er prestatiekosten verbonden zijn aan een RAID-kaart, en als gevolg daarvan hebben we deze jarenlang vermeden. Dat gezegd hebbende, de waarde van wat hardware RAID biedt, valt niet te ontkennen.
Voor omgevingen die geen software-RAID-opties bieden, waaronder VMware ESXi, kunnen klanten niet eenvoudig opslag samenvoegen of opslag beschermen met RAID. Hoewel vSAN eenvoudig kan worden geïmplementeerd op clusterniveau, kan het niet worden gebruikt voor een standalone ESXi-node aan de edge. Hier willen klanten misschien de voordelen van het samenvoegen van meerdere SSD's in RAID voor een grotere datastore of enige gegevensveerkracht.
Zelfs in Windows, dat Storage Spaces biedt voor individuele servers, krijgen bepaalde software-RAID-types, zoals RAID5/6, een flinke klap. In het verleden was hardware-RAID een effectieve oplossing voor het overbruggen van de prestatiekloof voor SAS- en SATA-apparaten, de MegaRAID 9670W wil dat veranderen voor NVMe-apparaten.
Broadcom MegaRAID 9670W-16i testbed
Voor deze review hebben we samengewerkt met Micron, Supermicro en Broadcom om een testbed samen te stellen. De server is een Supermicro AS-1114S-WN10RT 1U-systeem met AMD Milan 7643 CPU en 128GB DDR4. In dat systeem zit de 9670W-16i, bekabeld naar twee 8-Bay NVMe JBOD's. Binnen elk zijn 8 x Micron 7450 SSD's geformatteerd tot 6.4 TB capaciteit.
Om de prestaties van de schijven via de MegaRAID 9670W-16i-adapter te meten, werden de benchmarks opgesplitst in de volgende configuraties. De eerste omvatte een JBOD-configuratie die elke schijf meet buiten RAID (maar nog steeds via de HBA), RAID10 en vervolgens RAID5-configuraties. Deze configuraties werden door een scriptingproces geleid om de flash te preconditioneren, de tests uit te voeren waarvoor ze waren geconditioneerd en naar de volgende mix van preconditionering en werklast te gaan. Dit proces duurde in totaal ongeveer 16 uur.
- Totale testlooptijd van ongeveer 16 uur in deze volgorde:
- Sequentiële preconditionering (~2:15)
- Sequentiële tests op 16x JBOD, 2x 8DR10, 2x 8DR5 (~2 uur)
- Willekeurige preconditionering – 2 delen (~4:30)
- Willekeurige optimale tests op 16x JBOD, 2x 8DR10, 2x 8DR5 (~3 uur)
- Willekeurige herbouwtests op 1x 16DR10, 1x 16DR5 (~2:30)
- Willekeurige schrijflatentie voor optimaal en opnieuw opbouwen voor 1x 16DR5 (~1:40)
Het eerste deel van prestatiestatistieken richt zich op de bandbreedte via de kaart in JBOD-, RAID10- en RAID5-modi. Met de MegaRAID 9670W-16i die een x16 PCIe Gen4-slotbreedte biedt, zullen de piekprestaties rond de 28GB/s in één richting liggen, en dat is waar het Gen4-slot uitblinkt. Ter vergelijking: een U.2 Gen4 SSD maakt verbinding via een x4-verbinding en kan een piek bereiken van rond de 7 GB/s, en dit is waar de meeste zakelijke schijven het beste kunnen presteren voor leeswerklasten.
Dat gezegd hebbende, verzadigt de MegaRAID 9670W het slot waarop het is aangesloten volledig. Als we kijken naar de leesprestaties, komt de JBOD-configuratie binnen met 28.3 GB/s met RAID10, en RAID5 komt in een haar eronder met 28 GB/s. Wanneer we onze focus verleggen naar schrijfprestaties, is de JBOD-basislijn 26.7 GB/s, terwijl de RAID10-configuratie binnenkwam met 10.1 GB/s en RAID5 met 13.2 GB/s. Als we kijken naar een 50:50 verdeling van gelijktijdig lees- en schrijfverkeer, meet de JBOD-configuratie 41.6 GB/s, RAID10 op 19.6 GB/s en RAID5 op 25.8 GB/s.
| Werkdruk | JBOD (MB/s) | RAID 10 – Optimaal (MB/s) | RAID 5 – Optimaal (MB/s) |
|---|---|---|---|
| Maximale sequentiële aflezingen | 28,314 | 28,061 | 28,061 |
| Maximale sequentiële schrijfbewerkingen | 26,673 | 10,137 | 13,218 |
| Maximaal 50:50 Seq Leest:Schrijft | 41,607 | 19,639 | 25,833 |
Wanneer we onze focus verleggen naar willekeurige overdrachten in kleine blokken, zien we dat de MegaRAID 9670W vrij goed standhoudt in leesprestaties in vergelijking met het JBOD-basiscijfer van 7M IOPS. Deze snelheid daalde tot ongeveer de helft (3.2 miljoen IOPS) tijdens het opnieuw opbouwen als één SSD in de RAID-groep uitviel. Kijkend naar willekeurige schrijfprestaties, meet de JBOD-basislijn 6.3 miljoen IOPS tegen 2.2 miljoen van RAID10 en 1 miljoen van RAID5. Die cijfers zagen geen aanzienlijke daling toen een SSD van de groep uitviel en de RAID-kaart gedwongen werd opnieuw op te bouwen. In die situatie veranderde RAID10 niet, hoewel RAID5 daalde van 1M naar 788k IOPS.
In de 4K OLTP-workload met een combinatie van lees- en schrijfprestaties, mat de JBOD-basislijn 7.8 miljoen IOPS tegen RAID10 met 5.6 miljoen IOPS en RAID5 met 2.8 miljoen IOPS. Tijdens het opnieuw opbouwen viel RAID10 terug van 5.6 miljoen naar 2.4 miljoen IOPS en viel RAID5 terug van 2.8 miljoen naar 1.8 miljoen IOPS.
| Werkdruk | JBOD | RAID 10 – Optimaal | RAID 5 – Optimaal | RAID 10 – Opnieuw opbouwen | RAID 5 – Opnieuw opbouwen |
|---|---|---|---|---|---|
| 4KB willekeurige leesbewerkingen (IOP's) | 7,017,041 | 7,006,027 | 6,991,181 | 3,312,304 | 3,250,371 |
| 4KB willekeurige schrijfbewerkingen (IOP's) | 6,263,549 | 2,167,101 | 1,001,826 | 2,182,173 | 788,085 |
| 4 KB OLTP (IOP's) | 7,780,295 | 5,614,088 | 2,765,867 | 2,376,036 | 1,786,743 |
Een ander belangrijk aspect van RAID-prestaties is hoe goed de opslag zich gedraagt tussen optimale omstandigheden en herstelprestaties als een schijf uitvalt. Als de prestaties of latentie een enorme klap zouden krijgen, kan de responsiviteit van applicaties een probleem worden. Daartoe hebben we ons gericht op RAID5 4K willekeurige schrijflatentie in optimale en opnieuw opbouwende modi. Over het hele spectrum bleef de latentie vrijwel gelijk, en dat is precies wat u wilt zien in een opslagsysteem in een productieomgeving.
We hebben niet alleen de algehele prestaties van elke modus geëvalueerd aan de hand van prestatiestatistieken op een bepaald moment, waaronder ook de prestaties van de RAID-kaart tijdens het opnieuw opbouwen, maar we hebben ook tests uitgevoerd om de totale tijd te bepalen die nodig was om opnieuw op te bouwen. Hier in RAID10 kostte het verwijderen van een SSD van 6.4 TB uit de RAID-groep en het weer toevoegen ervan 60.7 minuten voor RAID10 met een herstelsnelheid van 10.4 min/TB. De RAID5-groep deed er 82.3 minuten over met een snelheid van 14.1 Min/TB.
Conclusie
Om eerlijk te zijn, kwamen we deze recensie binnen met licht gebogen hoofden en één opgetrokken wenkbrauw. We hebben al een tijdje geen RAID-kaartpitch voor NVMe SSD's gehoord, afgezien van de opkomende klasse van oplossingen die rond GPU's zijn ontworpen. Dus we moesten de fundamentele vraag stellen: kan hardware-RAID zelfs iets zijn voor NVMe SSD's?
Het antwoord is duidelijk ja. Dankzij de prestaties van PCIe Gen4 kan de MegaRAID 9670W-16i RAID-kaart gelijke tred houden met moderne SSD's voor uiteenlopende workloads. Ja, sommige gebieden, zoals bandbreedte, zullen beperkt zijn met minder PCIe-banen, maar nogmaals, de meeste productieomgevingen zitten niet op die niveaus.
In de piekbandbreedte zagen we dat de MegaRAID 9670W-16i dingen tot aan de x16 PCIe Gen4-limiet van 28 GB/s in lezen en tot 13 GB/s in RAID5 in schrijfbandbreedte bood. Aan de doorvoerkant bereikten de willekeurige 4K-leesprestaties een top van 7 miljoen IOPS met een schrijfbereik van 1 tot 2.1 miljoen IOPS tussen RAID5 en RAID10. Voor implementaties die flash willen consolideren in grotere volumes of systemen willen omzeilen die geen software-RAID ondersteunen, heeft de MegaRAID 9670W veel te bieden.
Als u van opslagadapters houdt, staat u op het punt meer van dit soort dekking te krijgen. We zijn al bezig met het verkennen van de nieuwste generatie servers, zoals de Dell PowerEdge R760, die een dubbele RAID-kaartconfiguratie biedt op basis van hetzelfde silicium als deze kaart. In het geval van de R760 bevestigt Dell 8 NVMe SSD's aan elke kaart, waardoor we een robuustere bedrijfsoplossing hebben dan degene die we hier hebben getest voor validatie. Er komt dus nog veel meer aan nu het erop lijkt dat RAID-kaarten weer op het menu staan voor servers met NVMe SSD's.
Broadcom 9670W-16i productpagina
Neem contact op met StorageReview
Nieuwsbrief | YouTube | Podcast iTunes/Spotify | Instagram | Twitter | TikTok | RSS Feed
