LSI:s linje av MegaRAID RAID-kort har enorma marknadsandelar av goda skäl, de ses av många som de facto-standarden tack vare solid hårdvara och en fantastisk mjukvarustapel. Naturligtvis kan LSI:s MegaRAID-kort mer än att bara knyta ihop enheter, deras CacheCade Pro 2.0-tillägg utnyttjar hastighetsfördelen med SSD:er som cachepooler för en hårddiskarray med större kapacitet.
LSI:s linje av MegaRAID RAID-kort har enorma marknadsandelar av goda skäl, de ses av många som de facto-standarden tack vare solid hårdvara och en fantastisk mjukvarustapel. Naturligtvis kan LSI:s MegaRAID-kort mer än att bara knyta ihop enheter, deras CacheCade Pro 2.0-tillägg utnyttjar hastighetsfördelen med SSD:er som cachepooler för en hårddiskarray med större kapacitet.
Konceptet med cachning är enkelt – i det här fallet använder LSI CacheCade för att lagra ofta begärd data på SSD:n (eller SSD:er, upp till 32 stöds). När het data efterfrågas svarar SSD:n och levererar massiva latensförbättringar i läs- och skrivintensiva applikationer. Webb-, fil- och dataservrar kommer alla att dra stor nytta av de ökade läs- och skrivhastigheterna för cachning. CacheCade fortsätter att fungera i bakgrunden och använder sina algoritmer för att lägga till eller ta bort filer från SSD-cachen.
Det kanske bästa med CacheCade är dess enkelhet och låga totala ägandekostnad. Mjukvarupaketet fungerar med LSI:s 9260 och 9280 familj av RAID-kort och kan köpas på LSI:s webbplats för $270. TCO-värdet är enormt eftersom en hel uppsättning snabba SSD:er inte längre behövs för att få tillgång till data med låg latens. Cachning sänker kostnaderna genom att tillåta användare att storleksanpassa ett datalager med billigare diskar och bara lägga till så många SSD:er som behövs för att hantera heta data. Det låter också cachningsarrayen växa efter behov, vilket stöder tillägget av SSD-enheter när heta data expanderar utan att påverka resten av din array.
Specifikationer för LSI MegaRAID CacheCade Pro 2.0
- Kompatibel med styrenheter i MegaRAID SAS 9260/9261/9280-serien
- Operativsystem som stöds – Alla operativsystem som stöds av MegaRAID-kontrollkort
- Max. Antal SSD i en CacheCade SSD-pool – 32
- Max. Antal SSC VD som stöds per styrenhet – upp till 64
- Max. CacheCade-kapacitet per kontrollenhet – 512 GB
- RAID 1, 10 SSD Write Cache-skydd
Installation och konfiguration
För att visa förbättringarna i flera scenarier byggde vi tre unika cachingplattformar för att efterlikna en entusiast, arbetsstation och företagsdiskmiljö. Alla tre plattformarna testades genom vår testplattform Lenovo RD240 ThinkServer med en SAS/SATA 6.0Gb/s LSI MegaRAID 9260-8i som RAID- och cachinggränssnitt. Följande konfigurationer användes för varje scenario:
entusiast:
- Fyra 5,400 2 RPM Samsung 4TB FXNUMXEG SATA-hårddiskar i RAID6
- en 240GB OCZ Vertex 3 MAX IOPS MLC-SSD för cachning
- 3.6 TB användbar kapacitet
- Kostnad för 3.6 TB SSD:er: $7,200 XNUMX
- Kostnad med SSD/HDD-cache: $1,120
Arbetsstation:
- en 7,200 3 RPM 2TB Seagate Constellation ES.XNUMX SAS HDD
- en 240GB OCZ Vertex 3 MAX IOPS MLC-SSD för cachning
- 2.8 TB användbar kapacitet
- Kostnad för 2.8 TB SSD:er: $5,850 XNUMX
- Kostnad med SSD/HDD-cache: $1,120
Företag:
- Tre 10,000 600 RPM 10 GB Seagate Savvio 4K.XNUMX SAS-hårddiskar i RAID5
- en 100 GB Micron P300 SLC-SSD för cachning
- 1.12 TB användbar kapacitet
- Kostnad för 1.12 TB SSD:er: $12,000 XNUMX
- Kostnad med SSD/HDD-cache: $2,170
I varje scenario utnyttjar vi hårddiskarrayens kapacitet med en 100-240GB SSD för cachning. När det gäller Enthusiast-installationen skulle det ta över 16 240 GB SSD-enheter för att matcha den totala lagringskapaciteten som erbjuds av lågeffekts hårddiskar på 5,400 450 RPM. Med ett gatupris på cirka $7,000 skulle den arrayen kosta över $2.0 400. Med LSI:s CacheCade Pro 270-programvara (förutsatt att du redan äger RAID-kortet) kostar det bara $2.0 för hårddiskarna, plus $450 för CacheCade Pro 7,200 och $1,120 för en enda SSD. Ungefär XNUMX XNUMX USD mot XNUMX XNUMX USD för mycket liknande prestanda över hela världen
En av huvudpunkterna att förstå med varje installation är att vi förstår att olika användare kommer att ha olika behov när det gäller lagringsutrymmeskrav och storleken på heta data för cachelagring. Men i varje situation är kostnadsbesparingarna inget mindre än fantastiska.
Syntetiska Benchmarks
Vår metod för att testa LSI:s CacheCade Pro 2.0-programvara innebar benchmarking av varje grupp av enheter utan att cachelagring är aktiverad och sedan ombenchmarking av varje set med en 25 GB hot-data-zon och SSD-cache i full hastighet. Vad dessa siffror visar är prestandan för de "kalla" datahastigheterna kontra de "heta" datahastigheterna. Ett annat sätt att se på det är att se hur snabb cachning är eller hur cachade hastigheter bara begränsas av hur snabb din SSD-cachning är.
Vi kände att det bästa sättet att visa CacheCade i aktion var att gå bort från våra raka syntetiska riktmärken (2MB sekventiell/slumpmässig, 4K slumpmässig) och använda bara blandade arbetsbelastningar för att visa hur väl cachning kan hjälpa i ett givet scenario.
Den första är vår databasprofil, med en 67 % läs- och 33 % skrivarbetsbelastningsmix, främst centrerad på 8K-överföringsstorlekar.
Om man tittar på prestandan för var och en av de tre arrayerna är det svårt att inte se den drastiska upptagningen i hastighet. Cachad prestanda hålls inte tillbaka av cachningsplattformen, utan är istället den sanna hastigheten på den SSD du använder. Skillnaden är inget mindre än fantastisk.
Nästa profil tittar på en filserver, med 80 % läs- och 20 % skrivarbetsbelastning spridd över flera överföringsstorlekar från 512-byte till 64KB.
Samma trend följs för filserverprofilen, där de cachade SSD/HDD-hastigheterna inte hålls tillbaka av något annat än deras egna individuella hastigheter. Om man tar en närmare titt på Seagate Savvios parade med Micron P300 SSD på högsta ködjupet, är jämförelsen 1,157 22,902 IOPS till XNUMX XNUMX IOPS mellan kalla och varma datahastigheter
Vår webbserverprofil är skrivskyddad med en spridning av överföringsstorlekar från 512-byte till 512KB.
I denna uppsättning vann konfigurationerna med SandForce SF-2200-processorn i hastighetsspelet till Micron P300 tack vare dess snabbare läshastigheter och erbjöd enorma prestandavinster. När man tittar på Samsung RAID6-matrisen hoppade hastigheterna från 478 IOPS eller 7.54MB/s till 20,079 308 IOPS och XNUMXMB/s.
Den sista profilen tittar på en arbetsstation, med en 20 % skriv- och 80 % läsmix runt 8K-överföringar.
Med en hög mix av läsöverföringar presterar alla arrayer anmärkningsvärt bra med dramatiska vinster över hela linjen. I fallet med Seagate Constellation ES.2 hoppade prestandan från 267 IOPS till 32,422 128 IOPS på XNUMX ködjupsnivå.
Riktiga riktmärken
För att verkligen se hur enheter fungerar under normala arbetsbelastningar måste du registrera den exakta trafiken som skickas till och från enheten och sedan använda den för att jämföra enheter med varandra. Av den anledningen vände vi oss till våra StorageMark 2010-spår, som inkluderar konsumentspårningar som täcker HTPC-, produktivitets- och spelscenarier och företagsspårningar inklusive ett e-postserver- och webbserverscenario.
Det första testet i verkligheten är vårt HTPC-scenario. I det här testet inkluderar vi: uppspelning av en 720P HD-film i Media Player Classic, en 480P SD-film som spelas upp i VLC, tre filmer som laddas ner samtidigt via iTunes och en 1080i HDTV-ström som spelas in via Windows Media Center under en 15 minuters period. Högre IOps och MB/s-hastigheter med lägre latenstider är att föredra. I det här spåret spelade vi in 2,986 1,924 MB som skrevs till enheten och XNUMX XNUMX MB läses.
Vi fann att CacheCade Pro 2.0 gick igenom väldigt bra, med en genomsnittlig ökning på 512 % i HTPC-spåret på våra testmatriser.
Vårt andra test i verkligheten täcker diskaktivitet i ett produktivitetsscenario. Det här testet visar körprestanda under normal daglig aktivitet för de flesta användare. Detta test inkluderar: en tretimmarsperiod som arbetar i en kontorsproduktivitetsmiljö med 32-bitars Vista som kör Outlook 2007 ansluten till en Exchange-server, webbsurfning med Chrome och IE8, redigering av filer i Office 2007, visning av PDF-filer i Adobe Reader och en timme lokal musikuppspelning med två timmars extra onlinemusik via Pandora. I det här spåret registrerade vi 4,830 2,758 MB som skrevs till enheten och XNUMX XNUMX MB läses.
I produktivitetsspåret var den genomsnittliga ökningen 1,080 4 % med det största hoppet som setts med Samsung FXNUMXEG-arrayen med cachning aktiverad.
Vårt tredje klientbaserade verkliga test täcker diskaktivitet i en spelmiljö. Till skillnad från HTPC eller Productivity Trace, är den här starkt beroende av läsprestandan hos en enhet. För att ge en enkel uppdelning av läs/skrivprocent, är HTPC-testet 64% skriv, 36% läst, produktivitetstestet är 59% skriv och 41% läst, medan spelspår är 6% skriv och 94% läst. Testet består av ett Windows 7 Ultimate 64-bitarssystem förkonfigurerat med Steam, med Grand Theft Auto 4, Left 4 Dead 2 och Mass Effect 2 redan nedladdade och installerade. Spåret fångar den tunga läsaktiviteten för varje spel som laddas från början, såväl som texturer när spelet fortskrider. I det här spåret registrerade vi att 426 MB skrevs till enheten och 7,235 XNUMX MB lästes.
Den genomsnittliga förbättringen i vårt lästunga spelspår var friska 682 %, med det största hoppet som den enda Seagate Constellation ES.2 såg.
Vår första företagsspårning täcker en Microsoft Exchange-e-postservermiljö. Vi fångade aktiviteten på vår StorageReview-e-postserver under en period av några dagar. Denna serverhårdvara består av en Dell PowerEdge 2970 som kör Windows Server 2003 R2-miljö som drivs av tre 73GB 10k SAS-hårddiskar i RAID5 på den integrerade Dell Perc 5/I-styrenheten. Spårningen består av många små överföringsförfrågningar, med en stark 95 % läsbelastning med 5 % skrivtrafik.
E-postserverns spårning såg några av de största vinsterna över hela linjen, med genomsnittet för varje konfiguration som var 1,868 XNUMX % mellan cachad och uncachad.
Vår webbserverspår fångades på en live-webserver som hanterade tusentals besökare per dag. Med aktiv besöksloggning, en genomsnittlig överföringsstorlek på 16K med en topp på 1024K, var detta spår skrivtungt med en 33% läs/67% skrivblandning.
I vår webbserverspårning var den genomsnittliga ökningen 684 % mellan de uncachade och helt cachade lagringsarrayerna.
Slutsats
LSI:s CacheCade Pro 2.0 hårdvaru-/mjukvaruinstallation är verkligen svår att slå i cache-arenan, särskilt med tanke på den låga kostnaden för programvaran. Vi såg betydande vinster över hela linjen när vi jämförde kalla till varma (full cachade) benchmarkresultat, med den högsta ökningen i verkliga världen i vår e-postserverspår som såg en förbättring på över 1,800 XNUMX %. Det enda som höll tillbaka dessa förbättringar var hastigheten på SSD-cache-arrayen som kan anpassas för att passa de exakta behoven i miljön den används i.
När det kommer till kritan är hela poängen med cachelagring att få SSD-hastigheter för data som ofta används. Med CacheCade Pro 2.0 kan du bygga en rad hårddiskar till vilken storlek du än behöver och bara lägga till så många SSD-enheter du behöver för att möta de heta datastorlekarna eller hastighetskraven. Det dyra alternativet skulle vara att skapa en array helt av SSD-enheter för att matcha den kapacitet som krävs vid de nödvändiga hastigheterna eller dimensionera en array med tusentals korttaktade hårddiskar för att möta IOPS-kravet över den kapacitet som behövs. Båda dessa alternativ är mycket dyra, med den korta hårddiskmetoden som kräver enorma mängder fysiskt utrymme och kraft att ens implementera, vilket gör det inte ens genomförbart i de flesta fall.
Kostnaden för att implementera en CacheCade-array är minimal på endast $270 för mjukvarupaketet. För prosumenten eller entusiasten som behöver mer hastighet över en rad diskar, är chansen stor att du redan har ett kompatibelt LSI MegaRAID-kort, så att lägga till mjukvarukostnaden är inte oöverkomligt. På företagssidan använder du nästan definitivt ett kompatibelt LSI RAID-kort och $270 är jordnötter jämfört med den totala kostnaden för servern eller lagringsuppsättningen som används. I alla fall, för en minimal kontantutgift, får användare SSD-hastigheter matchade med billig hårddisklagring för huvuddelen av belastningen - ett av de få win-win-scenarierna inom teknik.
Fördelar
- Mycket kostnadseffektivt
- Otroliga prestationsvinster
- Kompatibel med flera operativsystem genom LSI:s omfattande drivrutinsstack
Nackdelar
- Kan vara kostnadskrävande i mindre skalor (entusiastnivå)
Bottom Line
LSI:s MegaRAID CacheCade Pro 2.0-programvara ger både företag och entusiaster ett sätt att köra SSD-hastigheter över en stor hårddiskuppsättning, med minimal extra kostnad. Från arbetsstationen till datacenter, CacheCade erbjuder ett fantastiskt värde och är absolut en måste-ha förbättring för dem som vill få ut den bästa prestandan per dollar ur sin lagring.
