IDE, więc jedynymi sensownymi macierzami dyskowymi na bazie dysków IDE były mirror (RAID 1) i stripeset (RAID 0), zbudowane



Podobne dokumenty
Pamięci masowe. ATA (Advanced Technology Attachments)

Cele RAID. RAID z ang. Redundant Array of Independent Disks, Nadmiarowa macierz niezależnych dysków.

Architektura komputerów

RAID 1. str w przypadku różnych szybkości cała macierz będzie pracowała z maksymalną prędkością najwolniejszego dysku

Parametry techniczne. Testy

Test dysku Intel SSD DC S GB. Wpisany przez Mateusz Ponikowski Wtorek, 22 Październik :22

2,5 cala/3,5 cala USB 3.0 Obudowa SSD/HDD RAID SATA

Macierze RAID MARCEL GAŃCZARCZYK 2TI 1

Wykład 2. Temat: (Nie)zawodność sprzętu komputerowego. Politechnika Gdańska, Inżynieria Biomedyczna. Przedmiot:

Jednostka centralna. Miejsca na napędy 5,25 :CD-ROM, DVD. Miejsca na napędy 3,5 : stacja dyskietek

Struktura dysku. Dyski podstawowe i dynamiczne

NOWY OPIS TECHNICZNY PRZEDMIOTU ZAMÓWIENIA

Twardy dysk. -urządzenie pamięci masowej

TABELA PORÓWNAWCZA OFEROWANEGO SPRZĘTU

MAGISTRALE ZEWNĘTRZNE, gniazda kart rozszerzeń, w istotnym stopniu wpływają na

Dysk CD (ze sterownikami i podręcznikiem użytkownika) Kabel USB 2.0

OPIS TECHNICZNY PRZEDMIOTU ZAMÓWIENIA

Macierze RAID. UTK Marek Pudełko

Podstawy Techniki Komputerowej. Temat: BIOS

ZAPYTANIE OFERTOWE. Medialab s.c. Bożena Rożenek, Zbigniew Rożenek, Łódź

Administracja systemem Linux

1. Serwer rack typ 1 Liczba sztuk: 2

Załącznik nr 6 do SIWZ. 1. Stacja robocza 46 szt. NAZWA PRODUCENTA: NUMER PRODUKTU (part number):

Partycje bez tajemnic

Zarządzanie partycjami

Budowa Komputera część teoretyczna

Kinowa Biblioteka Filmowa KINOSERWER. KinoSerwer

MODYFIKACJA TREŚCI SIWZ

ilość nazwa producenta/ nr katalogowy/ okres gwarancji ilość nazwa producenta/ nr katalogowy/ okres gwarancji szt. 1

Wykonywanie kopii zapasowych i odtwarzanie danych Instrukcja obsługi

ZAŁĄCZNIK NR 1.8 do PFU Serwery wraz z system do tworzenia kopii zapasowych i archiwizacji danych - wyposażenie serwerowni


Kinowa Biblioteka Filmowa KINOSERWER. KinoSerwer

Komputer VIPER i x4,2ghz 8GB GTX 1050TI 4GB 1TB USB 3.0

Tworzenie partycji i dysków logicznych

SYSTEMY OPERACYJNE WYKŁAD 5 OBSŁUGA PAMIĘCI MASOWYCH

Konwersja maszyny fizycznej na wirtualną

Instytut Teleinformatyki

Dostawa serwera bazodanowego i półki dyskowej,

1 Serwer - 1 sztuka Nazwa producenta / Model : /

27/13 ZAŁĄCZNIK NR 4 DO SIWZ. 1 Serwery przetwarzania danych. 1.1 Serwery. dostawa, rozmieszczenie i zainstalowanie 2. serwerów przetwarzania danych.

Załącznik nr 3 do SIWZ DZP /2009-II

Sektor. Systemy Operacyjne

Backup Exec Disaster Recovery - konfiguracja płyty ratunkowej i przywracanie całego systemu operacyjnego z kopii bezpieczeństwa

Optymalizacja wydajności dysków pendrive. Cluster alignment.

Kopia zapasowa i odzyskiwanie

Opis przedmiotu zamówienia

Vat % Słownie złotych:...

OFERTA. Załącznik nr 1 do zapytania ofertowego: Wzór oferty. Dane oferenta. Pełna nazwa oferenta: Adres:. REGON:.. Tel./fax.: .

CENTRALNA KOMISJA EGZAMINACYJNA

Systemy macierzowe. www. qsantechnology. com

Nr sprawy: INF-V Załącznik nr 4 do SIWZ /Załącznik nr 2 do umowy część II/ OPIS PRZEDMIOTU ZAMÓWIENIA CZĘŚĆ II

WYMAGANIA EDUKACYJNE Z PRZEDMIOTU DIAGNOZA I NAPRAWA SYSTEMÓW KOMPUTEROWYCH

HDD. (hard disk drive) Źródło: Urządzenia techniki komputerowej - WSiP

Wykonywanie kopii zapasowych i odtwarzanie danych Instrukcja obsługi

Część V - Serwery. UWAGA! Część V stanowi nierozerwalną całość. Ocena będzie łączna dla 4 zadań. Zadanie nr 1. SERWER BAZODANOWY KWESTURA

43 Pamięci półprzewodnikowe w technice mikroprocesorowej - rodzaje, charakterystyka, zastosowania

RDZEŃ x86 x86 rodzina architektur (modeli programowych) procesorów firmy Intel, należących do kategorii CISC, stosowana w komputerach PC,

Obudowa zewnętrznego dysku USB 2.0, 2.5" (6.35cm)

DESKTOP Internal Drive. Przewodnik po instalacji

SYSTEMY OPERACYJNE I SIECI KOMPUTEROWE

Pamięć wirtualna. Przygotował: Ryszard Kijaka. Wykład 4

CZĘŚĆ XV. Serwer stelażowy węzeł klastra obliczeniowego

Konfiguracja Wymagania techniczne oferowana Producent. Rok produkcji..

Nazwa kwalifikacji: Montaż i eksploatacja komputerów osobistych oraz urządzeń peryferyjnych Oznaczenie kwalifikacji: E.12 Numer zadania: 01

Modernizacja zestawu komputerowego. Marek Pudełko Urządzenia Techniki Komputerowej

OPIS PRZEDMIOTU ZAMÓWIENIA

Oprogramowanie IP - pytania i odpowiedzi. JPEG (Mb/s) kl./s BASIC SUPER FINE BASIC SUPER FINE 5 0,46 1,45 1,02 2,5 12,5 1,17 3,6 2,53 6,32

EGZAMIN POTWIERDZAJĄCY KWALIFIKACJE W ZAWODZIE Rok 2013 CZĘŚĆ PRAKTYCZNA

Podstawy obsługi komputerów. Budowa komputera. Podstawowe pojęcia

Architektura komputerów

LEKCJA TEMAT: Zasada działania komputera.

Architektura komputerów

SYSTEMY OPERACYJNE I SIECI KOMPUTEROWE

Technologia informacyjna. Urządzenia techniki komputerowej

Specyfikacja sprzętu komputerowego

Serwer główny bazodanowy. Maksymalnie 1U RACK 19 cali (wraz ze wszystkimi elementami niezbędnymi do zamontowania serwera w oferowanej szafie)

KALKULACJA CENY OFERTY Sprzęt informatyczny Część I

SecureDoc Standalone V6.5

Obudowa na moduły Blade 1 szt. Chassis o parametrach: Typ obudowy: Dedykowana do instalacji w szafie rack 19

Konfiguracja komputera przeznaczonego do pracy z IndustrialSQL Server 8.0 (komputer serwer)

Partition Wizard Home Edition Aplikacja przeznaczona do partycjonowania dysków twardych, obsługująca również macierze RAID oraz dyski o pojemności

Nazwa kwalifikacji: Montaż i eksploatacja komputerów osobistych oraz urządzeń peryferyjnych Oznaczenie kwalifikacji: E.12 Numer zadania: 01

OPIS PRZEDMIOTU ZAMÓWIENIA Zakup serwera na potrzeby LAWP w Lublinie

... Podpis osoby - osób upoważnionych do składania oświadczeń woli w imieniu wykonawcy

ZAPYTANIE OFERTOWE. Zamawiający. Przedmiot zapytania ofertowego. Warszawa, dnia r.

EGZAMIN POTWIERDZAJĄCY KWALIFIKACJE W ZAWODZIE Rok 2017 CZĘŚĆ PRAKTYCZNA

Seria wielofunkcyjnych serwerów sieciowych USB

Easy CD/DVD Recorder Instrukcja

Komputer IBM PC niezależnie od modelu składa się z: Jednostki centralnej czyli właściwego komputera Monitora Klawiatury

NOWE MODELE ZEWNĘTRZNYCH DYSKOW Z SERII CANVIO O WIĘKSZEJ POJEMNOŚCI

Opis przedmiotu zamówienia

GOZ /15 Warszawa, dnia r. WYKONAWCY

nazwa producenta/ nr katalogowy/ okres gwarancji cena jedn.netto nazwa producenta/ nr katalogowy/ okres gwarancji cena jedn.netto

EGZAMIN POTWIERDZAJĄCY KWALIFIKACJE W ZAWODZIE Rok 2019 ZASADY OCENIANIA

dokument DOK wersja 1.0

Kopia zapasowa i odzyskiwanie Podręcznik użytkownika

Zadanie nr 1.2: Macierz RAID. Lp. Zwartość karty Opis 1 Specyfikacja techniczna / funkcjonalna przedmiotu zamówienia

Seria wielofunkcyjnych serwerów sieciowych USB

Autor: Jakub Duba. Interjesy

Transkrypt:

wądołkowski Demony szybkości Do tej pory na rynku dostępne były tylko drogie systemy dysków twardych RAID, przeznaczone dla magistrali SCSI. Jednak testy pierwszych kontrolerów RAID nowej generacji, współpracujących z dyskami IDE, dają bardzo obiecujące wyniki. Dotychczas nazwa RAID przeciętnemu użytkownikowi kojarzyła się jedynie z czymś bardzo drogim i przeznaczonym wyłącznie do serwerów. Skojarzenie to jest poniekąd słuszne, gdyż do niedawna jedyne (jeśli nie liczyć niezbyt udanych wyjątków) urządzenia tego typu wykorzystywały drogą technologię SCSI i przeznaczone były właśnie do serwerów. Czym jednak jest RAID? Redundant Arrays of Inexpensive Disks, bo tak brzmi rozwinięcie tego skrótu, to zestaw standardów łączenia dysków twardych w większe zespoły (zwane macierzami) dla zwiększenia wydajności systemu pamięci dyskowej bądź uodpornienia go na awarie jednego lub kilku dysków. Niektóre warianty RAID pozwalają na spełnienie obu tych założeń. Więcej informacji na temat zasad działania tych systemów można znaleźć w ramce Podstawy funkcjonowania systemów RAID. Ze względu na specyfikę interfejsu EIDE wykorzystanie podłączonych za jego pośrednictwem dysków do budowy macierzy było do niedawna rozwiązaniem co najmniej ryzykownym. Kontroler EIDE może komunikować się jednocześnie tylko z jednym urządzeniem podłączonym do danego kanału IDE, więc jedynymi sensownymi macierzami dyskowymi na bazie dysków IDE były mirror (RAID 1) i stripeset (RAID ), zbudowane z dwóch dysków, z których każdy podłączony był do osobnego kanału IDE (jako jedyne urządzenie na tym kanale). Tylko wówczas dostęp do jednego z dysków macierzy nie blokuje pracy drugiego. Niewiele może tu usprawnić zastosowanie systemowej pamięci podręcznej, gdyż poprawia ona jedynie komunikację między systemem operacyjnym a kontrolerem dyskowym, i nie ma wpływu na komunikację pomiędzy kontrolerem a dyskiem. Wprowadzenie coraz większych pojemności pamięci podręcznej (cache) montowanej bezpośrednio na dyskach IDE zupełnie odmieniło sytuację. Jeżeli dysk dysponuje dostateczną ilością pamięci (a w nowoczesnych dyskach jej pojemność sięga dwóch megabajtów), jest w stanie przyjmować dane z pełną prędkością magistrali, dzięki czemu dużo szybciej może ona zostać zwolniona drugiemu urządzeniu pracującemu na tym samym kanale. Pozwoliło to na skonstruowanie tanich kontrolerów macierzowych EIDE, bazujących wprost na konstrukcji typowych układów kontrolerów IDE (np. HPT 368 czy HPT 37). Innym tropem, którym podążyli konstruktorzy, było zwielokrotnienie liczby kanałów IDE do przynajmniej czterech, tak aby każdy podłączony dysk mógł samotnie pracować na osobnym kanale. To rozwiązanie pozwala u źródeł pozbyć się podstawowego mankamentu standardu EIDE, jednak jest bardziej zaawansowane technologicznie i w sposób widoczny wpływa na cenę urządzeń. Do wyboru, do koloru Pierwsze otrzymane przez nas kontrolery EIDE wyposażone w funkcje RAID różniły się bardzo możliwościami i wyposażeniem. Najprostsze urządzenia zbudowane były na bazie układów HPT 368, pracowały w standardzie UDMA/66 i udostępniały jedynie podstawowe poziomy RAID (mirror i stripeset). Są to tanie kontrolery przeznaczone zdecydowanie dla odbiorcy masowego, nie zostały bowiem wyposażone w żadne oprogramowanie narzędziowe, służące do monitorowania pracy macierzy. Wyżej plasują się HotRod 1 Abita oraz Fast- Trak1 firmy Promise. Urządzenia te obsługują dodatkowo RAID poziomu 1 + (mirror + stripeset) i wyposażone zostały 116 PAŹDZIERNIK

Chłodzenie to podstawa Poważnym problemem, na jaki natkniemy się podczas instalacji naszego systemu macierzy dyskowej, jest... chłodzenie. O ile same karty kontrolerów nie wydzielają zbyt wiele ciepła, o tyle dyski o dużych pojemnościach produkują go całkiem sporo. W tej sytuacji znalezienie w obudowie miejsca zapewniającego odpowiednią cyrkulację powietrza jest sprawą kluczową, zwłaszcza gdy chcemy wykorzystać cztery takie urządzenia. Jeśli obudowa naszego komputera na to pozwala, nie instalujmy dysków bezpośrednio jeden nad drugim. Najlepszym rozwiązaniem będzie wykorzystanie 5,25- -calowej kieszeni napędów i dołożenie odpowiednich ramek montażowych wraz w podstawowe oprogramowanie monitorujące, informujące o awariach dysków oraz statusie macierzy. W obu przypadkach możliwe jest zdefiniowanie jednego z dysków jako tzw. hot-spare, czyli dysku rezerwowego, który w razie awarii napędu wchodzącego w skład macierzy automatycznie go zastąpi. Do urządzeń z górnej półki należą dwa ostatnie: Adaptec AAA-UDMA oraz Promise SuperTrak66. Oba obsługują RAID poziomu 5, SuperTrak66 dodatkowo zapewnia również RAID 3. Te dwa kontrolery zostały wyposażone w procesory, których zadaniem jest obliczeniowa obsługa macierzy (wyliczanie bitów parzystości dla RAID 5 i sum kontrolnych dla RAID 3) oraz pamięć podręczną (cache). Każde urządzenie umożliwia wymianę uszkodzonych dysków i odbudowę macierzy podczas pracy systemu, dodatkowo kontroler firmy Promise został wyposażony w złącza pozwalające na kontrolę pracy (stan dysku, szybkość obrotowa wbudowanego wentylatora etc.) firmowych kieszeni przeznaczonych dla dysków IDE. Co ciekawe, produkty obu firm pracują jedynie w standardzie UDMA66, przez co możliwości nowoczesnych dysków nie będą w pełni wykorzystane. Dołączone do obu urządzeń oprogramowanie pozwala kontrolować ich pracę nie tylko lokalnie, ale i z innego komputera za pośrednictwem sieci, co sugeruje zastosowanie ich w niewielkich serwerach. Według zapewnień producentów urządzenia te mają po cztery niezależne kanały IDE, zapewniające jednoczesną pracę wszystkich podłączonych dysków. Zaczynamy Zachowanie kontrolerów po uruchomieniu systemu różni się nieco dla poszczególnych modeli. Urządzenia bazujące na układach firmy HighPoint nie wymagają wstępnej konfiguracji jeśli jej nie przeprowadzimy, każdy podłączony dysk widoczny będzie w systemie jako oddzielne urządzenie. Kontrolery opracowane przez Promise są bardziej z oddzielnym wentylatorem. Taka konfiguracja jest szczególnie polecana w przypadku dysków o szybkości 7 obrotów na minutę (i większej), które powoli stają się już standardem. Warto również skorzystać z możliwości instalacji dodatkowych wentylatorów, dostępnej w większości obudów typu middle- i bigtower. Nie można również zapomnieć o zapewnieniu całemu systemowi zasilania o odpowiedniej mocy. Jeśli zamierzamy w jednym komputerze umieścić cztery duże dyski, kartę graficzną bazującą na układzie GeForce, nagrywarkę CD-RW oraz procesor Athlon, zasilacz -watowy będzie jak najbardziej wskazany. Jak testowaliśmy Komputer testowy zbudowany został na bazie dwuprocesorowej płyty Gigabyte GA- -6BXDS, procesora Pentium II MHz oraz 128 MB pamięci roboczej. Jako system operacyjny wykorzystaliśmy polskie wydanie Windows Server. Na to środowisko zdecydowaliśmy się, by było możliwe porównanie wydajności macierzowych funkcji testowanych kontrolerów z odpowiednimi mechanizmami wbudowanymi w ów system. Jako nośnik danych użyte zostały cztery szybkie dyski IBM DTLA 7 o pojemności GB, które wykonując 7 obrotów na minutę, osiągają ciągły transfer na poziomie 37 MB/s, a zatem nie mogły mieć negatywnego wpływu na ogólną wydajność testowanego systemu RAID. Do sprawdzenia wydajności wykorzystaliśmy opracowany przez Intela program IO- -Meter w wersji 1.8, gdyż narzędzie to daje namolne zmuszają nas do konfiguracji macierzy, nawet jeśli w jej skład będzie wchodził tylko jeden dysk. Jeśli jej nie przeprowadzimy, podłączone do nich dyski nie będą widoczne. Najbardziej kłopotliwa jest konfiguracja kontrolera firmy Adaptec nie dość, że jest konieczna, aby podłączone do niego dyski były widoczne w systemie, to do jej przeprowadzenia niezbędne jest uruchomienie komputera przy wykorzystaniu dołączonej dyskietki startowej, zawierającej odpowiednie oprogramowanie narzędziowe. Niestety, próba uruchomienia owego oprogramowania z poziomu Windows zakończyła się fiaskiem. Konfiguracja kontrolera polega na określeniu rodzaju macierzy, oraz które dyski wchodzą w jej skład. Na tym poziomie ustalamy również wielkość bloków, na jakie będą podzielone wszystkie dane. W większości zastosowań optymalny rozmiar pojedynczego bloku to 64 kilobajty i takie też było domyślne ustawienie, oferowane przez setupy wszystkich testowanych kontrolerów. Po wprowadzeniu niezbędnych parametrów możemy opuścić BIOS (bądź program konfiguracyjny) kontrolera i przystąpić do podziału utworzonej macierzy na partycje oraz do ich formatowania tak jakbyśmy mieli do czynienia z pojedynczym dyskiem. Również na tym etapie kontroler Adapteca odbiegał zachowaniem od pozostałych, proponując inicjalizację założonej macierzy. O ile w przypadku macierzy typu RAID owa inicjalizacja jest opcjonalna, o tyle dla układu lustrzanego jest ona obowiązkowa. Niestety, wiążą się z nią dwie, poważne niedogodności: trwa ona około 2,5 godziny dla dysków o pojemności GB i oznacza wymazanie ich zawartości. Wskutek tego, w przeciwieństwie do innych kontrolerów, Adaptec nie umożliwia utworzenia lustrzanej kopii już używanego dysku. Dalsze postępowanie zależy od wykorzystywanego systemu operacyjnego. W środowisku DOS skonfigurowane macierze są widoczne od razu jako fizyczne dyski, które trzeba jedynie sformatować. W systemach Windows konieczne jest zainstalowanie sterowników, gdyż inaczej dostęp do macierzy nie będzie możliwy. Niestety, w przypadku pozostałych systemów sytuacja nie wygląda dobrze. O sterowniki do NetWare a zadbał jedynie Adaptec, drivery dla Linuksa dostępne są zaś tylko dla kontrolerów zbudowanych na układach HighPointa, jednak... nie obsługują one funkcji macierzowych (sic!). Również dołączone do kontrolerów oprogramowanie monitorujące przeznaczone jest wyłącznie do pracy w okienkowych systemach Microsoftu. Jak widać, macierzowe kontrolery IDE są na razie propozycją skierowaną wyłącznie do użytkowników różnych wersji Windows. wiarygodne wyniki także dla Windows. Badaliśmy szybkość czystego odczytu i zapisu danych (dostęp sekwencyjny w 64-kilobajtowych blokach) oraz przeprowadzaliśmy test symulujący intensywny dostęp do bazy danych, polegający na zapisie i odczycie losowo rozmieszczonych na dysku, niewielkich (4 kb) bloków. Otrzymane wyniki dodatkowo weryfikowaliśmy, mierząc czas zapisu dużego, 18-gigabajtowego pliku oraz formatowania testowej partycji tejże wielkości. Dla każdego kontrolera, o ile było to możliwe, przeprowadziliśmy taki sam zestaw testów, jednak przy wykorzystaniu funkcji macierzowych wbudowanych w Windows. Dodatkowo, te same testy przeprowadziliśmy dla obsługiwanej przez Windows macierzy zbudowanej na bazie dysków U2W SCSI Barracuda oraz kontrolera Adaptec 3916. 1 PAŹDZIERNIK 117

Podstawy działania systemów RAID Większa wydajność dzięki inteligentnemu sterowaniu Technika RAID (Redundant Arrays of Inexpensive Disks) umożliwia połączenie kilku mniejszych dysków twardych w jeden duży napęd wirtualny. Dzięki takiemu rozwiązaniu możemy znacząco poprawić wydajność systemu pamięci masowych albo zwiększyć bezpieczeństwo przechowywanych danych. W latach osiemdziesiątych wielkość dysków twardych była (w porównaniu z dzisiejszymi standardami) bardzo ograniczona, a napędy o większych pojemnościach osiągały zawrotne ceny. Poszukując alternatywnych rozwiązań rozpoczęto eksperymenty z zestawami dysków twardych (tzw. macierzami), złożonymi z mniejszych i tańszych napędów. W 1988 roku David Patterson, Randy Katz i Gerth Gibson z Uniwersytetu Berkeley w Kalifornii opublikowali pracę pod tytułem A Case for Redundant Arrays of Inexpensive Disks (RAID), w której zaprezentowali koncepcję macierzy dyskowych oraz wprowadzili pojęcie RAID. RAID Level (stripeset) Jest to macierz złożona z 2 co najmniej dysków, tworzących jeden wirtualny napęd o pojemności równej sumie pojemności dysków składowych. Tak jak widać to na poniższym rysunku, mechanizm (sprzętowy lub programowy) RAID dzieli zapisywany plik na małe pakiety danych, tzw. bloki stripe (A, B, C...) o stałej wielkości (którą zazwyczaj można ustalić w zakresie od 4 do 128 kb. Pakiety te są następnie kolejno zapisywane na wszystkich dyskach. Ponieważ głowice każdego z dysków pracują niezależnie, teoretycznie możliwy jest równoczesny zapis tylu bloków, ile dysków wchodzi w skład macierzy, a co za tym idzie, tylokrotne zwiększenie itd... dysk szybkości zapisu co jest właśnie istotą takiego układu. W praktyce, wiele zależy od tego, czy wykorzystana magistrala zapewnia równoczesny dostęp do wszystkich dysków macierzy. Poważną wadą stripingu jest niebezpieczeństwo utraty wszystkich danych w razie awarii któregoś dysku. RAID Level 1 (mirror) Mechanizm mirroringu obsługuje pary dysków twardych, a jego zadaniem jest zapewnienie większego bezpieczeństwa danych. Są one bowiem zapisywane jednocześnie na obu dyskach (czyli tworzone jest lustrzane mirror dysk dysk 2 odbicie danych stąd mirror). Dysk zawierający kopię danych jest przy tym ukryty przed użytkownikiem, który traci w ten sposób połowę pojemności macierzy. Ponadto podczas operacji zapisu przesyłana jest dwukrotnie większa ilość danych, co powoduje spowolnienie całej procedury. Odczyt odbywa się natomiast z taką samą szybkością jak przy pojedynczym napędzie, gdyż dysk zapasowy nie jest wówczas w ogóle wykorzystywany. Zaletą takiego rozwiązania jest możliwość natychmiastowego zastąpienia uszkodzonego dysku drugim napędem, zawierającym kopię tych samych danych. Wszystkie kontrolery i rozwiązania programowe zapewniają uruchomienie dysku zapasowego w tle, bez przerywania pracy systemu. RAID +1 (mirror + stripeset) RAID +1 (oznaczany również jako RAID 1) stanowi połączenie obu opisanych powyżej mechanizmów. W tym przypadku macierz składa się z czterech dysków lub większej, parzystej ich liczby. Każda para zawiera identyczne dane, stanowiąc macierz typu mirror. Odczyt danych jest tak samo szybki jak przy konfiguracji RAID (stripeset), natomiast zapis odbywa się wolniej z prędkością odpowiadającą RAID 1 (mirror). Rozwiązanie takie stanowi więc najlepszy kompromis między blok H dysk dysk 2 mirror stripe stripe blok H szybkością dostępu a bezpieczeństwem danych jednak ze względu na duża liczbę potrzebnych dysków jest bardzo kosztowne. A B C D dysk stripe, 1, 2 stripe stripe 1 stripe 2 parity RAID 3 W macierzach tego poziomu dane zapisywane są na wszystkich dyskach równocześnie (jak w RAID ), jednak towarzyszy im wyliczany na bieżąco bit parzystości, który zapisywany jest na wydzielonym do tego celu, osobnym dysku. Dzięki temu w razie awarii jednego z dysków macierzy można odtworzyć zapisaną na nim informację. RAID 5 W przeciwieństwie do poprzedniego poziomu, RAID 5 nie zawiera wydzielonego dysku do przechowywania bitów parzystości. Informacja o parzystości zostaje rozproszona na wszystkich dyskach macierzy. W ten sposób w razie awarii dowolnego z dysków na podstawie zawartości pozostałych można odtworzyć informację na nim zapisaną. A A1 A2 3 parity dysk A1 B1 C1 D1 A2 B2 C2 D2 dysk 2 Aparity Bparity Cparity Dparity B B1 2 parity B3 dane ABCD C 1 parity C2 C3 dysk 2 parity D1 D2 D3 Spanning Specyficznym rodzajem macierzy jest spanning, polegający po prostu na połączeniu wielu fizycznych dysków w jeden logiczny. Mimo, że nie oferuje on żadnego zwiększenia transferu, daje jedną, niekiedy istotną korzyść: pozwala łączyć dyski o różnej pojemności, podczas gdy w typowych macierzach RAID wielkość obszaru wykorzystywanego na dyskach ograniczona jest do pojemności najmniejszego dysku wchodzącego w skład macierzy. Dzięki temu można w pełni wykorzystać pojemność posiadanych napędów. 118 PAŹDZIERNIK

Tańszy nie znaczy wolniejszy Jak widać na poniższych wykresach, nawet najtańsze urządzenia pozwoliły uzyskać znaczący wzrost wydajności. Ponieważ wyniki kontrolerów opartych na układzie HPT 368 różniły się symbolicznie, na wykresie zaprezentowaliśmy szybszy z nich Centos CI- 155U6. Nie zamieściliśmy również wyników testu bazodanowego, gdyż w skali wykresu byłyby one nie do rozróżnienia. Pełne wyniki wszystkich przeprowadzonych testów umieściliśmy na płycie CD-ROM dołączonej do numeru. MB/s MB/s 8 7 6 5 1 8 7 6 5 1 Promise FastTrak1 Abit HotRod 1 Pro (HPT 37) Adaptec AAA-UDMA 8 8 7 7 6 6 5 5 1 1 zapis odczyt Centos HPT 368 SCSI (Windows software RAID) Promise SuperTrak66 8 8 7 7 6 6 5 5 1 1 zapis odczyt mirror 1+1 stripe 1+1 stripe 1+1+1+1 stripe + mirror 2+2 RAID5 Czy to działa? Proste kontrolery, nie wyposażone we własne procesory, w zasadzie zachowywały się zgodnie z oczekiwaniami: sekwencyjny odczyt i zapis do macierzy RAID składającej się z dwóch dysków prawie dwukrotnie przewyższał osiągi pojedynczego dysku. Najwyższy zarejestrowany przez nas transfer danych osiągnął prawie 7 MB/s i był to sekwencyjny odczyt z macierzy RAID zbudowanej z czterech napędów przy wykorzystaniu kontrolera FastTrak1. Słabsze kontrolery, zbudowane na układzie HPT 368, nie miały niestety możliwości skonfigurowania takiej macierzy. Pomiędzy poszczególnymi kontrolerami zaobserwować można było spore rozbieżności pod względem stosunku szybkości zapisu do szybkości odczytu. Najbardziej przewidywalnie zachowywał się FastTrak1, który dane odczytywał przeciętnie 2 razy szybciej, niż zapisywał. Sporą niespodziankę sprawiły najsłabsze teoretycznie kontrolery na układzie HPT 368 zapisywały dane jedynie 1% wolniej, niż odczytywały. Wyniki HotRoda 1 stanowiły zaś całkowite zaskoczenie otóż ten kontroler zapisywał dane szybciej, niż odczytywał! Aby zweryfikować te zaskakujące wyniki, przeprowadziliśmy szereg pomiarów pomocniczych, jednak niezależnie od metody pomiaru wynik był zawsze zbliżony. Należy podkreślić, że sięgające kilkudziesięciu megabajtów na sekundę transfery mają miejsce jedynie podczas sekwencyjnego dostępu do zapisanych na dysku danych. W przypadku bazodanowego testu, polegającego na naprzemiennym zapisie i odczycie losowo rozmieszczonych na dysku danych, osiągane przepustowości wahały się w granicach 15 25 kb na sekundę. Z tego też powodu nie zamieściliśmy wyników tego pomiaru na wykresach, gdyż wysokość odpowiadających im słupków byłaby zbyt mała. Przystępując do testu najbardziej zaawansowanych, wyposażonych we własne Oprogramowanie dołączone do SuperTraka66 pozwala monitorować nie tylko pracę kontrolera, ale i firmowych kieszeni zawierających dyski twarde. procesory konstrukcji, spodziewaliśmy się, że będą one znacząco szybsze od swych mniej inteligentnych pobratymców. Jakież było nasze zdziwienie, gdy okazało się, iż pod względem prędkości zapisu Super- Trak66 z trudem przekracza 1 12 MB na sekundę, a produkt Adapteca wykazuje się osiągami o połowę... niższymi. Z kolei pod względem szybkości odczytu AAA-UDMA przynajmniej osiągnął wydajność pojedynczego dysku, za to SuperTrak66 stabilnie pozostał na poziomie 15 MB na sekundę. Należy przy tym podkreślić, iż wynik ten uzyskał również dla wymagającej 123 1 PAŹDZIERNIK

Dane techniczne i wyniki testu Producent Adaptec Promise Centos, Inc. Titan Abit Promise http:// www.adaptec.com/ www.promise.com/ www.centos.com.tw/ b.d. www.abit.com/ www.promise.com/ Model AAA-UDMA Fasttrak1 CI-155U6 UDMA66/RAID HotRod 1 Pro SuperTrack 66 Dostarczył Veracomp, Kraków Alstor, Poznań BIOS, Warszawa Luxus Technology, Warszawa Veracomp, Kraków Alstor, Poznań tel.: (-12) 411 1 44 (-22) 675 55 15 (-22) 668 42 6 (-22) 66-64-9 (-12) 411 1 44 (-22) 675 55 15 faks: 422 23 52 675 43 1 662 1 77 8-25-56 422 23 52 675 43 1 e-mail: veracomp@veracomp.com.pl alstor@alstor.com.pl office@bios.com.pl chris@luxus.com.pl veracomp@veracomp.com.pl alstor@alstor.com.pl http:// www.veracomp.com.pl/ www.alstor.com.pl/ www.bios.com.pl/ www.luxus.com.pl/ www.veracomp.com.pl/ www.alstor.com.pl/ Cena (z VAT-em) 2911 785 299 379 218 2245 Gwarancja [miesiące] 6 12 24 12 24 12 Kontroler Typ karty PCI PCI PCI PCI PCI PCI Chipset AIC-789AB/AIC-7815G/Altera HPT368 HPT368 HPT37 PCDC263/i96 Pamięć podręczna std./maks 2/64 / / / / 16/128 Liczba kanałów 4 2 2 2 2 4 Maks. tryb UDMA 66 1 66 66 1 66 Liczba obsługiwanych urządzeń 4 4 4 4 4 4 Złącza Liczba złączy IDE na karcie 4 2 2 2 2 4 Kable IDE 4 2 2 1 2 4 Obsługiwane poziomy RAID 1 +1 (1) 3 5 Systemy operacyjne DOS Windows 9x Windows NT 4./ / / / / / / Novell Netware 3.x/4.x/5.x / / Linux * * * Dołączone oprogramowanie Adaptec CIO FastCheck Abit EZ RAID SuperCheck Management Software Monitoring Utility tak nie * nie obsługują macierzowych funkcji kontrolera obliczeniowo macierzy RAID 5, w którym to przypadku produkt Adapteca uzyskał dużo gorsze wyniki. Tak zadziwiające rezultaty trudno wyjaśnić inaczej niż niedopracowaniem obu konstrukcji. W urządzeniu Adapteca w dużej mierze wykorzystane zostały układy stosowane w macierzowych kontrolerach SCSI tej firmy. Nawet BIOS kontrolera jest żywcem wzięty z któregoś z kontrolerów Adapteca można znaleźć tam mnóstwo opcji i ustawień, które do dysków IDE żadnego zastosowania nie mają. Także przeznaczone dla kontrolerów SCSI oprogramowanie narzędziowe Adapteca (EzSCSI) widzi ów kontroler jako urządzenie SCSI... Być może konieczność zapewnienia komunikacji między dwoma tak odmiennymi światami jest dla układów kontrolera zbyt absorbująca. Czy warto? Odpowiedź na to pytanie w dużej mierze zależy od tego, jakiego systemu używamy. Aby porównać wydajność testowanych urządzeń z funkcjami wbudowanymi w system Windows, dla każdego kontrolera powtórzyliśmy wszystkie pomiary, wykorzystując macierzowe możliwości tego systemu. Okazało się, że uzyskane wyniki nie odbiegają o więcej niż kilka procent od otrzymanych podczas testu macierzy obsługiwanych sprzętowo. Również zainstalowanie drugiego procesora nie zmieniło uzyskiwanych wyników. Okazuje się więc, że moc obliczeniowa dzisiejszych procesorów jest w zupełności wystarczająca, by obsłużyć systemy RA- ID podczas wykonywania najbardziej wymagającego testu bazodanowego obciążenie procesora obsługą macierzy nie przekraczało bowiem 1%. Ciekawie na tle testowanych rozwiązań wypada obsługiwana przez system macierz zbudowana z czterech dysków U2W SCSI od razu widać większą skalowalność zastosowanej magistrali, gdyż dokładanie kolejnych dysków powoduje wyraźny i systematyczny wzrost wydajności macierzy typu RAID. Przewagę owej wielozadaniowej magistrali widać zwłaszcza w przypadku macierzy RAID 5 uzyskana szybkość odczytu jest daleko poza zasięgiem któregokolwiek z testowanych kontrolerów EIDE. Wydaje się więc, że instalowanie któregoś z wymienionych urządzeń w systemie Windows bądź NT (gdyż ma on analogiczne możliwości w tym względzie) nie jest zbyt uzasadnione ekonomicznie. Zupełnie inaczej ma się sprawa, gdy użytkujemy system z rodziny Windows 9x. Ponieważ nie zawiera on żadnych funkcji programowej realizacji macierzy dyskowych, instalacja sprzętowego kontrolera RAID jest nader kuszącą perspektywą uzyskania wysokich transferów nawet przy wykorzystaniu dysków starszych generacji. Być może otrzymane wyniki nie będą tak oszałamiające, jednak nawet starsze urządzenia zyskają w ten sposób drugą młodość. Marcin Pawlak INFO Grupy dyskusyjne Uwagi i komentarze do artykułu: news://news.vogel.pl/chip.artykuły Pytania techniczne: news://news.vogel.pl/chip.hardware Internet Instalacja kontrolerów FastTrak: http://www.geocities.com/promise_raid/english.htm http://www6.tomshardware.com/storage/q1/ 329/index.html Szczegóły technologii RAID: http://www.dell.com/us/en/biz/topics/ vectors_1999-raid.htm www.acnc.com/raid.html www.twincom.com/raid.html Na dołączonym do tego numeru CD- 1/ -ROM-ie w kategorii Hardware Kontrolery IDE RAID umieszczony został dokument zawierający dokładne wyniki pomiarów PAŹDZIERNIK 123