Muitos usuários têm demonstrado interesse em unidades SSD com RAID-0 implementado, visando obter elevado desempenho de I/O sobre uma capacidade maior de armazenamento.
Para ilustrarmos os ganhos percebidos nessa decisão, realizamos simulações de tráfego e demonstramos as vantagens reais que serão percebidas pelo usuário.Custo vs. Capacidade
É consenso no mercado que HDDs mecânicos (discos rígidos) o custo por GB cai em função da capacidade. Um HD de 2TB tem custo abaixo de dois de 1TB; tal qual três HDs de 1TB tem custo acima de um único HD de 3TB.
Já em SSDs o custo por GB é linear. Um SSD de 240GB custa o mesmo que duas unidades de 120GB, assim como duas unidades de 240GB têm o mesmo custo que uma unidade de 480GB.
Esse custo por GB se dá em função do custo de memória, a mesma situação que ocorre em módulos de memória RAM, onde, por exemplo, um módulo de 16GB tem o mesmo custo que dois módulos de 8GB.
Sabendo disso, os usuários tem optado por duas ou mais unidades SSD em lugar de apenas uma unidade de maior capacidade.
Cenário dos testes:
Para ilustrarmos as diferentes performances que podem ser atingidas em volumes RAID, montamos uma configuração base para de testes :
:: Placa mãe de servidor Intel® S2600CP2 (Canoe Pass);
:: 02 (dois) processadores Intel® Xeon® E5-2630V2 (6-Core @ 2.6Ghz HT);
:: 64GB de RAM (populadas através de 4 módulos Kingston® DDR3/1600 ECC Reg);
:: Fonte Nilko® 500W com PFC Ativo
Para montagem dos volumes foram usados de 1 até 4 SSDs de 240GB Kingston® modelo SV300S37A/240G.
Sem RAID, usando apenas 1 SSD
Empregando apenas 01 SSD, sem RAID, o servidor atingiu uma taxa de transferência média de 329.7MB/s (como se vê na imagem abaixo - clique para ampliar).
RAID nível 0
O volume em RAID-0 consolida duas ou mais unidades em um único volume. Dessa maneira, tomando por exemplo dois SSDs de 240GB, o produto final será um RAID-0 com 480GB.
Como os dados são gravados e lidos repartidamente em duas unidades, um incremento de desempenho é facilmente percebido pelo usuário.
O risco envolvido em um volume em RAID-0 é que, havendo defeito em um unidade, todo o volume será perdido, uma vez que os dados estão espalhados e, portanto, não poderão ser reconstruídos.
Em contrapartida, como a confiabilidade dos SSDs é muito superior à dos discos mecânicos, muitos usuários têm optado pela vantagem em desempenho.
Desempenho com 2 SSDs em RAID-0
Com o volume formado por 2 SSDs em RAID-0 o sistema demonstrou uma taxa de transferência média de 522.8MB/s, portanto, um incremento de 58% sobre a unidade única.
RAID-1 (espelho), usando 2 SSDs
Como a segurança dos dados é fator primordial, a configuração de RAID mais difundida é o espelhamento (mirroring), através do RAID em nível 1.
Nessa montagem, mesmo com a duplicação dos dados, o volume atingiu uma taxa de transferência média de 515.7MB/s, um incremento de 56% sobre a unidade nominal (como se vê na imagem abaixo - clique para ampliar) e, comparativamente ao volume RAID-0, sofrendo uma discreta queda de apenas 2% frente ao volume RAID-0.
RAID nível 0 com 4 unidades SSD
Com o volume formado por 4 (quatro) SSDs em RAID-0 o sistema demonstrou uma taxa de transferência média de 853.3MB/s, um brutal incremento de 158% sobre a unidade única e 63% de ganho em comparação ao RAID-0 de 2 SSDs, demonstrando que há percepção de desempenho a cada inserção de unidades no arranjo RAID-0.
RAID nível 10 com 4 unidades SSD
No RAID nível 10 o usuário consegue combinar segurança e performance!
O volume é montado através de 4 discos, onde são vistos 2 volumes espelhados e, sobre esses 2 volumes, um nível 0 (zero) de stripe combina o desempenho dos 2 volumes, criando uma matriz com a capacidade dobrada, segurança dos dados e performance de leitura e gravação!
Na configuração com RAID-10 o volume atingiu uma taxa de transferência média de 713.5MB/s (como se vê na imagem abaixo - clique para ampliar), ou seja, um incremento de 116% sobre a unidade sem RAID, 36% sobre o volume de 02 SSDs em RAID-0 , 38% sobre o volume espelhado (2 SSDs em RAID-1) e apenas 16% de perda em relação ao brutal RAID-0 de 04 unidades SSD.
Com o volume formado por 4 (quatro) SSDs em RAID-0 o sistema demonstrou uma taxa de transferência média de 853.3MB/s, um brutal incremento de 158% sobre a unidade única e 63% de ganho em comparação ao RAID-0 de 2 SSDs, demonstrando que há percepção de desempenho a cada inserção de unidades no arranjo RAID-0.
RAID nível 10 com 4 unidades SSD
No RAID nível 10 o usuário consegue combinar segurança e performance!
O volume é montado através de 4 discos, onde são vistos 2 volumes espelhados e, sobre esses 2 volumes, um nível 0 (zero) de stripe combina o desempenho dos 2 volumes, criando uma matriz com a capacidade dobrada, segurança dos dados e performance de leitura e gravação!
Na configuração com RAID-10 o volume atingiu uma taxa de transferência média de 713.5MB/s (como se vê na imagem abaixo - clique para ampliar), ou seja, um incremento de 116% sobre a unidade sem RAID, 36% sobre o volume de 02 SSDs em RAID-0 , 38% sobre o volume espelhado (2 SSDs em RAID-1) e apenas 16% de perda em relação ao brutal RAID-0 de 04 unidades SSD.
Conclusão: Encontrar a relação ideal entre desempenho e segurança
Pelos resultados obtidos nas medições acima é possível perceber que o incremento de desempenho é linear e proporcional, ou seja, a cada unidade aderida ao volume o usuário notará um incremento no I/O.
Os equipamentos baseados em placas de servidor Intel® trazem a tecnologia Intel RSTe como recurso nativo, permitindo a implementação de volumes sem nenhum ônus adicional com controladoras proprietárias.
O propósito dessa postagem é apresentar uma solução acessível para alto desempenho de I/O, cabendo ao usuário dimensionar um arranjo que assegure performance e segurança aos dados ali depositados.
Dicas de leitura:Pelos resultados obtidos nas medições acima é possível perceber que o incremento de desempenho é linear e proporcional, ou seja, a cada unidade aderida ao volume o usuário notará um incremento no I/O.
Os equipamentos baseados em placas de servidor Intel® trazem a tecnologia Intel RSTe como recurso nativo, permitindo a implementação de volumes sem nenhum ônus adicional com controladoras proprietárias.
O propósito dessa postagem é apresentar uma solução acessível para alto desempenho de I/O, cabendo ao usuário dimensionar um arranjo que assegure performance e segurança aos dados ali depositados.
Comparando desempenho de SSDs em RAID-0
Performance em RAID-5
Comparando RAID-1 e RAID-10 (2010)
Comparando RAID-1 e RAID-10 (2014)
