Почему hdd в raid массиве шумят
Представляю вашему вниманию вторую часть обзора жестких дисков компании Western Digital, посвященную работе этих дисков в RAID массиве. В первой части обзора мы выяснили, что по производительности диски WD2500JB с параллельным интерфейсом и WD2500JD с интерфейсом SATA существенно не отличаются. Посмотрим, как ведут себя эти диски «попарно». В тестах принимала участие еще одна пара — два диска WD360GD с интерфейсом SATA и скоростью вращения шпинделя 10000 rpm.
Итак, у нас есть три пары дисков и два контроллера — АТА/133 RAID контроллер Promise Ultra133 TX2 и SATA RAID контроллер Iwill IS150. Что касается RAID-массива уровня 1, то здесь особых вопросов нет — понятно, зачем он нужен и более-менее ясно, какие результаты должны получиться. Так что задача, в общем-то одна — проверить, что все работает так, как должно. Изначально я хотел сделать это в данном обзоре, но, прикинув количество материала, решил вынести «зеркалку» в отдельный обзор. Больше интереса представляет RAID уровня 0. Каждый из контроллеров предоставляет возможность выбора размера блока распределенного массива (Chunk Size). Для Iwill IS150 можно задать блок размером 4, 8, 16, 32 и 64 KB (по умолчанию — 16К), для Promise Ultra133 TX2 — 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256 и 1024 (!) КВ (по умолчанию — 64К). Естественно, возникает вопрос — какой размер блока выбрать при создании массива? Постараемся выяснить, как влияет размер блока на производительность и какой прирост производительности в принципе могут обеспечить распределенные массивы из двух дисков при использовании недорогих контроллеров. Полученные результаты, к сожалению, в большой степени справедливы только для конкретных контроллеров.
Скажу сразу, что объем тестовой информации получился весьма значительный. Для того, чтобы обзор не превратился в сплошную череду диаграмм, детальные результаты вынесены в отдельные приложения. если вас интересует общая картина, можете туда не заглядывать. Итак, приступаем.
Тесты
- Системная плата — Iwill WO2-R (BIOS ver. 6.00PGN);
- Процессор — Intel Pentium III 800EB;
- Память — 256 MB PC133 SDRAM;
- Системный диск — IBM DTLA 307015;
- АТА/133 RAID контроллер — Promise FastTrak TX2000 (BIOS Ver. 2.00.0.33, Driver Ver. 2.0.0.34);
- SATA RAID контроллер — Iwill IS150 (Silicon Image SataLink SiI3112,BIOS Ver. 4.2.0.0, Driver Ver. 1.0.0.22)
- ОС — Windows 2000 Professional SP4.
- Ziff-Davis WinBench 99;
- Intel IOMeter.
Как видим, интересные вещи начались сразу. Что мы видим? Видим следующее. Во-первых, выигрыш в скорости линейного чтения при использовании распределенного массива для дисков с интерфейсом SATA больше, чем для дисков с параллельным интерфейсом, а для дисков со скоростью вращения шпинделя 10000 rpm больше, чем для дисков со скоростью вращения шпинделя 7200 rpm. Во-вторых, если результаты для дисков с последовательным интерфейсом практически не зависят от размера блока (что, в общем-то, естественно), то для дисков с параллельным интерфейсом наблюдается выраженный рост скорости при увеличении размера блока. Графики скорости чтения, приведенные здесь, позволяют понять, как это получается. У массива дисков WD360GD на начальном отрезке достигается максимальная скорость линейного чтения, а вот у WD2500JD максимум (где-то в районе 105000 тысяч байт в секунду) достигается ближе к середине массива. Что касается WD2500JB, то рост скорости с увеличением размера блока объясняется выравниванием графика. Другой вопрос — почему это происходит. Разницу в поведении WD2500JB и WD2500JD легко объяснить тем, что используются различные контроллеры. А вот WD360GD и WD2500JB… Понятно, что объемы несопоставимые, но точного объяснения алгоритма работы контроллера у меня нет.
И опять интересный результат. Для диска WD2500JB время доступа к распределенному массиву оказалось чуть больше, чем к одиночному диску, подключенному к тому же контроллеру, Для WD2500JD — практически не изменилось, для 360GD — чуть уменьшилось. Похоже, SATA контроллер лучше работает с дисками WD, а большая скорость вращения дает преимущество WD360GD.
Посмотрим, как обстоят дела в тесте, «приближенном к реальным приложениям».
Опять-таки интересно обстоят дела. Отрадно, что массив, построенный на дисках WD2500JB с параллельным интерфейсом, показал практически такие же результаты, что и массив на дисках WD2500JD с интерфейсом SATA. Лучшие результаты показал массив на дисках WD360GD. Теперь — о неожиданностях. При использовании блока размером 16К происходит снижение результатов для всех дисков, независимо от контроллера. Снижение незначительное, но, тем не менее, выбираемый по умолчанию размер блока для контроллера Iwill не является оптимальным. И еще один неожиданный для меня результат. При использовании максимального размера блока для контроллера Promise (1024K) наблюдается рост результатов даже в тесте Business Disk WinMark, который оперирует файлами заведомо меньшего размера. Очень похоже на то, что дело здесь в кэширующих свойствах драйверов контроллера. Intel IOMeterFile-server Pattern
Web-server Pattern
Для всех дисков наблюдается рост результатов с ростом размера блока. При этом результаты для блока размером 4K сравнимы с результатами для одиночного диска. Почему в тестах ZD Disk WinMarks массив с блоком 4К показал лучшие результаты, чем с блоком 16К — пока абсолютно непонятно.
Workstation Pattern
Database Pattern
В этих моделях результаты для распределенного массива с размером блока 4K практически совпадают с результатами одиночного диска для последовательного интерфейса и даже ниже для интерфейса параллельного. Для массива с блоком 16K результаты по-прежнему выше. Заметим, что для всех моделей доступа у контроллера Promise прослеживается провал при уровне нагрузки Light (глубина очереди — 16). Диаграммы сравнения результатов массивов, построенных с использованием рассматриваемых дисков, приведены здесь. Общий вывод — массив, построенный с использованием дисков WD2500JB с параллельным интерфейсом, немного проигрывает «последовательному» массиву на дисках WD2500JD. WD360GD по-прежнему впереди.
Random Read Pattern
В этой модели результаты аналогичные.
Random Write Pattern
В тесте случайной записи массив с размером блока 4К показывает худшие результаты, чем одиночный диск. Результаты сравнения массивов, построенных с использованием рассматриваемых дисков, приведены здесь. В тесте случайного чтения результаты для массива, построенного с использованием дисков WD2500JB, практически совпадают с результатами массива на дисках WD2500JD (за исключением провала при глубине очереди 16), а вот в тесте случайной записи массив, построенный на дисках с интерфейсом SATA, впереди. Лидерство же стабильно принадлежит массиву, построенному с использованием дисков WD360GD.
При тестировании массивов в модели доступа Database с изменяемым соотношением запросов на запись/чтение наиболее интересные результаты получились при глубине очереди, равной единице.
Как видно на диаграмме, у массива, построенного на дисках WD360GD четко видны ступеньки, расположение которых зависит от размера блока. Чем больше размер блока, тем правее расположена ступенька.
У массива на дисках WD2500JD нет различия в арсположении ступеньки для размера блока 64К и 128К.
Та же картина и для массива, построенного на дисках WD2500JB. Правда, при размере блока 1024К ступенька все-таки смещается вправо. При увеличении нагрузки ступеньки пропадают — получаем набор практически параллельных линий. Если сравнивать массивы, построенные с использованием исследуемых дисков, между собой, можно констатировать общее преимущество последовательного интерфейса.
Теперь — последовательные режимы. Диск получает запросы на чтение или запись блоков, размер которых постепенно увеличивается. Глубина очереди фиксируется равной 4 (very light).
Одиночный диск WD360GD лучше справляется с чтением блоков объемом до 4K, чем распределенный массив, правда, при увеличении объема читаемого блока преимущество «двухдисковой» конфигурации становится подавляющим. Если говорить о размере блока данных в массиве (chunk size)? то здесь оптимальным представляется 64К.
А вот в случае WD2500JD распределенный массив однозначно лучше для любого размера читаемого блока.
Да. Ну что тут сказать? Хотя при таком графике линейного чтения сложно ожидать гладких линий на этой диаграмме. Интересен провал в результатах при размере читаемого блока 256K.
При записи ситуация аналогичная, правда, такого прироста результатов использование RAID-массива не дает. Интересно, что при записи блоков большого размера впереди оказался WD2500JB на контроллере Promise. Сравнительные результаты можно посмотреть здесь.
Выводы
Итак, что же мы получаем из всего обилия диаграмм. Ну, во-первых, по совокупности показателей массив из двух дисков WD2500JD на контроллере Iwill IS150 выглядит предпочтительнее, чем массив из двух WD2500JB на контроллере Promise Ultra133 TX2. Во-вторых, замечательно выглядит массив, построенный с использованием двух дисков WD360GD — здесь выигрыш от использования RAID0 максимален. Недостатками такого решения является малый объем (правда, анонсированы диски удвоенного объема) и высокая цена. И в-третьих, используемый по умолчанию в контроллере Iwill размер блока в 16К по результатам тестов не кажется оптимальным. Вообще говоря, выбор размера блока зависит от решаемых задач, но мне кажется, что 64К, используемые по умолчанию в Promise, больше подходят для «стандартного» набора приложений.
В моём компе два жестких диска подключены в RAID1. Операционка ХР SP2. Так вот, харды бурчат практически постоянно, как во время копирования или записи большого объема информации. Когда особо активно, проги даже немного подтормаживают в работе. Если есть среди вас опытные знатоки RAID-массивов и просто хардов подскажите, пожалуйста, это всё нормальное явление, или всё-таки что-то не так? А если не так, то с чем конкретно и как бы я смог это проверить. Заранее благодарен.
aspirin
Ответ: Постоянный шум жестких дисков в RAID-массиве.
К какому контроллеру подключены диски? К встроенному Intel?
Ответ: Постоянный шум жестких дисков в RAID-массиве.
Вообще я забил на RAID1. Поступил проще. Поставил RAID0 и ночной бэкап на USB диск того же объёма.
Оно как-то надёжней к тому же бэкапить не всё нужно.
Снобизм - претензия на высокую интеллектуальность, изысканный вкус или авторитетность в какой-то области, и при этом надменное отношение к тем, кто якобы лишён этих достоинств.
Calligraph
Участник
Ответ: Постоянный шум жестких дисков в RAID-массиве.
Calligraph
Участник
Ответ: Постоянный шум жестких дисков в RAID-массиве.
Ответ: Постоянный шум жестких дисков в RAID-массиве.
Во первых есть контроллер, он ругается если что.
Во вторых действительно есть специальный софт.
В InterNet найти не долго
В прочем в составе RAID может и не прочитать.
А как размонтировать массив и проверить по отдельности и при этом не нагадить, это вопрос который меня тоже очень интересует.
Снобизм - претензия на высокую интеллектуальность, изысканный вкус или авторитетность в какой-то области, и при этом надменное отношение к тем, кто якобы лишён этих достоинств.
aspirin
Ответ: Постоянный шум жестких дисков в RAID-массиве.
В комплекте с машиной, идет софт, который называется Intel Matrix Storage, если более-менее свежий комп.
Посмотрите, возможно он уже установлен. В этом софте можно посмотреть состояние массива, если запустить Matrix Storage Console. Описанные Вами симптомы свойственны процессу перестройки массива после сбоя системы (или чуть не корректной перезагрузки). В этом случае, софт покажет, что идет процесс Rebuild. Ничего страшного.
Если найдете софт, снимите скриншот (в заколке)
Как это не странно, но с ростом емкости жестких дисков до величин, которые еще пару лет тому назад казались фантастическими, интерес к применению RAID массивов не падает, а наоборот, растет. Мы попытаемся рассказать о применении RAID для целей домашних, которые принято почему-то считать несерьезными и не стоящими внимания серьезных дядей, выпускающих RAID системы. На самом деле это не так, поскольку множество людей занимается на своих домашних компьютерах вполне профессиональным и достойным творчеством, поэтому применение RAID в этом случае зачастую обязательно. К сожалению, большинство из нас понимает важность применения RAID и иных средств спасения только после потери бесценных для автора данных.
Для начала немного теории и истории одновременно. Идея RAID была впервые публично изложена в 1987 году в ставшей с тех пор классической статье ученых из калифорнийского университета Беркли под названием "A Case for Redundant Arrays of Inexpensive Disks (RAID)" («Массивы с избыточностью из недорогих дисков»). Эта статья и сейчас доступна на сайте университета. Но до середины 2000 годов под RAID всегда понималось нечто дорогое и сложное, применяемое только в небедных организациях и никак не дома. Проблема состояла в том, что для обеспечения действительно надежной, быстрой и эффективной работы RAID-систем, отвечающих предъявляемым к ним требованиям, приходилось использовать не дешевые, а напротив, весьма дорогие SCSI диски (именно поэтому впоследствии термин RAID стали "расшифровывать" как Redundant Arrays of Independent Discs – Избыточные массивы из независимых дисков). Но времена меняются, и сейчас, пожалуй, уже стоит вернуться к классической расшифровке RAID как Избыточного массива из недорогих дисков.
Ворвавшиеся на рынок RAID систем SATA диски радикальным образом изменили ситуацию в свою пользу. SATA интерфейс изначально задумывался как интерфейс с возможностью «горячей» замены дисков. Кроме этого, каждый SATA диск подключается к своему персональному порту (каналу) SATA контроллера. Все это сделало создание RAID на SATA дисках занятием несложным и недорогим. Поэтому в разы более дорогие SCSI/SAS диски сначала практически полностью покинули рынок аудио и видео приложений, а теперь потихоньку сдают позиции и на рынке бизнес применений. Первой еще несколько лет тому назад оценила ситуацию компания Western Digital, навсегда прекратившая выпуск и разработку SCSI/SAS дисков.
Данные как бы «размазываются» последовательно по всем дискам, входящим в RAID 0, обеспечивая тем самым высокую скорость записи
Для дома применение SCSI или SAS дисков необоснованно во всех отношениях, даже при безразмерном кошельке владельца компьютера, поэтому далее мы будем иметь в виду только RAID'ы на SATA дисках.
RAID массивы различаются в первую очередь по уровням (level). Расскажем кратко, что есть что:
RAID 0 Этот уровень часто называется страйп (stripe). Идея его в том, что при записи данные как бы «размазываются» последовательно по всем дискам, входящим в RAID 0, обеспечивая тем самым высокую скорость записи. Контроллер «бросает» порцию данных на один диск и, не дожидаясь окончания записи на него, «бросает» следующую часть блока данных на следующий диск и т.д. Точно также, порциями, происходит и чтение данных. Именно RAID 0 дает максимально возможную скорость записи/чтения. Теоретически эта скорость равна суммарной скорости всех входящих в RAID дисков. Иными словами, если в RAID 0 два диска и каждый имеет скорость записи 50 мегабайт/сек, то скорость записи на такой RAID может достигать 80 мегабайт в секунду. На практике, разумеется, скорость немного ниже теоретической, но, тем не менее, близка к ней. Строго говоря, в RAID 0 может участвовать сколь угодно много дисков, но в домашней практике используют обычно пару жестких дисков. Достоинства RAID 0 – высокая скорость работы, нулевая избыточность, т.к. емкость RAID равна суммарной емкости входящих в него дисков, а недостаток всего один, но он весьма существенен. В случае выхода из строя хотя бы одного диска теряется ВСЯ информация на массиве.
RAID0 сводит к нулю риск потерять данные. Информация параллельно (зеркально) записывается на 2 диска, но в отличие от RAID 0, на каждый диск записывается одна и та же информация
RAID 1. Чаще всего этот уровень RAID называют «зеркалом». Такое название довольно точно отражает суть – информация параллельно (зеркально) записывается на 2 диска, но в отличие от RAID 0, на каждый диск записывается одна и та же информация. Соответственно, если один диск вышел из строя, то вся информация берется с оставшегося в живых диска. Достоинства RAID 1 очевидны – высокая надежность хранения данных, легкость создания контроллера массива. Недостатки – высокая, точнее 100% избыточность, поскольку RAID 1 это всегда пара дисков, и один из дисков тратится на избыточность. Иными словами, RAID 1 вещь недешевая.
RAID 5. Представляет собой некий компромисс между RAID 0 и RAID 1. Данные также «размазываются» по нескольким дискам, но с избыточностью (утрированно - добавляется контрольная сумма) и при выходе любого из дисков в массиве данные не теряются. RAID 5 требует минимально 3 диска в массиве. Чем больше дисков в массиве, тем быстрее он будет работать, но только в том случае если процессор RAID контроллера будет также успевать обрабатывать данные. Поскольку в RAID 5 требуется вычислять каждую «полоску» (stripe) данных, этот уровень RAID требует специального аппаратного контроллера. Разумеется, можно реализовать его и программно, но тогда о высокой скорости записи надо будет забыть.
RAID как осознанная необходимость
В каких случаях применение RAID оправданно? Попробуем рассказать об этом. RAID системы, вообще говоря, применяют в домашних условиях для решения двух основных задач: ускорения работы с дисковой подсистемой и/или для безопасного хранения данных.
Внешний накопитель желательно выбирать с поддержкой RAID
Скорость и только скорость
Решение первой задачи требуется по делу довольно редко. В домашних условиях необходимость в существенном ускорении работы дисковой подсистемы или, иными словами, применении RAID 0 может возникнуть в том случае, например, если вы увлеклись съемками и монтажом видео высокого разрешения (HDV). Причем только в том случае, если вы как истинный перфекционист хотите весь монтаж выполнить с несжатым видео или с видео, обработанным кодеком класса Canopus HQ, что, по сути, то же самое. В этом случае вам будет не хватать скорости одного диска и RAID 0 станет единственным выходом из ситуации. Для работы с видео надежность массива не играет существенной роли - если данные пропадут, вам всего лишь надо будет повторить захват видео.
Самый распространенный (и недорогой) вариант — купить отдельно бокс на два диска с поддержкой RAID и отдельно диски. Собрать такую систему самостоятельно не сложно
Построение RAID 0 не потребует от вас дополнительных затрат. На большинстве материнских плат, выпускаемых в последние года 3-4, есть возможность создать как RAID 0, так и RAID 1. Для этого достаточно зайти в Setup BIOS материнской платы, а затем «подсунуть» операционной системе правильный драйвер с прилагаемого к материнской плате диска.
Конечно, можно использовать и внешние RAID 0, но такой вариант вынуждены использовать только владельцы компьютеров iMAC от Apple, обладающих интерфейсом IEEE-1394b и не имеющих возможности установить внутрь компьютера даже один жесткий диск.
Для офисных же целей (или офисной работы дома, что тоже самое), RAID 0 не подходит в принципе, поскольку не обеспечивает даже видимости надежного хранения данных. Даже школьнику понятно, что вероятность выхода одного диска из строя в массиве из 2-х выше, чем вероятность выхода из строя одиночного диска.
Недоверие может убить…
Сфера применения RAID 1 понятна и очевидна. Везде, где требуется надежное хранение до терабайта данных и нет необходимости в высокой скорости работы, использование RAID 1 будет наилучшим решением. Почему до терабайта? Просто потому, что сейчас это максимальная емкость одного жесткого диска, а для RAID 1 требуется пара одинаковых дисков. Вероятность одновременного выхода двух дисков из строя близка к нулю, поэтому RAID 1 можно доверить многое – свои бесценные фотографии, фильмы и многое другое. В малых и домашних офисах RAID 1 поможет сохранить все необходимые для функционирования офиса данные. Но днем и ночью помните любимую поговорку умных (увы, только умных) системных администраторов: «Никакой RAID не отменяет резервного копирования данных». Если ваши данные действительно бесценны для вас, следуйте этой поговорке всегда и жизнь ваша будет безоблачна.
Скорость плюс доверие. Такое возможно?
Да, конечно, применение RAID 5 дает и скорость, и надежность плюс практически ограниченную только доступным количеством дисков емкость. Но, стоимость реализации RAID 5 по сравнению с фактически бесплатными RAID 0 и 1 высока. Аппаратные контроллеры стоят вполне осязаемые деньги (дешевые от $200, хорошие и надежные от $350). Программная же реализация, которая предлагается тем же Intel для своих наборов системной логики в некоторых материнских платах не дает ни скорости, не надежности, а лишь иллюзию того и другого. Кроме этого, просто разместить 3 диска и более, обеспечив им достойное охлаждение, в обычном компьютерном корпусе зачастую невозможно. Поэтому практически единственный вариант использования преимуществ RAID 5 в условиях квартиры или аналогичного квартире офиса – внешний массив.
О том, как создать внутренние массивы RAID 0 или RAID 1 рассказывать, строго говоря, нечего – установите в системный блок два одинаковых диска, разрешите в Setup BIOS RAID желаемого уровня и все. Разумеется, прежде чем покупать диски, надо удостовериться, что ваша материнская плата поддерживает создание RAID.
Далее мы расскажем о внешних недорогих RAID, хотя предложения по ним не блещут разнообразием. В России не проблема купить внешние RAID системы корпоративного уровня, причем выбрать можно из пары десятков производителей. К сожалению, такие системы никак не подойдут для дома или небольшого офиса. Во-первых, их стоимость в лучшем случае начинается от $1800 (без дисков) и заканчивается сотнями тысяч хоть и подешевевших, но все еще довольно дорогих по сравнению с рублями долларов. Во-вторых, все они довольно заметно шумят, поскольку жесткие диски надо охлаждать и чем больше дисков, тем мощнее должны быть системы охлаждения.
Для дома и семьи выбрать внешний RAID вы можете из продукции всего нескольких производителей. В первую очередь расскажем о внешних RAID 0 и 1.
Western Digital My Book Premium Edition II. Готовый накопитель на два жестких диска с общей емкостью до 1.5 терабайт. Накопитель выполнен в привычном для WD приятном дизайне, удобен в использовании и специально для поклонников компьютеров от Apple поддерживает не только USB 2.0 и IEEE-1394a, но и IEEE-1394b (Firewire 800). Поддерживает программный RAID уровней 0 и 1. Под программным понимается невозможность создания RAID средствами самого накопителя, требуется подключение к компьютеру с установленным специализированным программным обеспечением для создания RAID. Понятно, что максимальная емкость 1.5 TB получается только при использовании RAID 0 и двух жестких дисков по 750 GB каждый. В RAID 1 емкость накопителя будет 750 GB.
LaCie 2big Triple имеет аппаратную установку уровней RAID, возможность «горячей» замены дисков и весьма привлекательный дизайн
LaCie 2big Triple (2-disk RAID). Также готовый накопитель на два жестких диска и с теми же внешними интерфейсами. Но, в отличие от модели WD, свойственный, впрочем, всем устройствам от LaCie.
Здесь надо сделать небольшое отступление и пояснить преимущества и недостатки готовых накопителей и боксов для жестких дисков. На стороне готовых накопителей беззаботность в установке – купил, принес, подключил и пользуйся. Но и против них есть весьма серьезные аргументы, особенно в свете российской специфики. Во-первых, емкость, какая есть, такая останется навсегда или, по крайней мере, до окончания гарантии. Во-вторых, если выйдет из строя всего один диск из двух, вам придется нести в сервис сам накопитель и на время ремонта/замены диска остаться без накопителя. Кроме этого, если данные имеют конфиденциальный характер, придется их куда-либо перенести, прежде чем отдавать накопитель в чужие руки сотрудников сервис-центра. Просто боксы с поддержкой RAID, конечно, требуют больше хлопот по сравнению с готовыми накопителями – надо самому купить диски и установить их в накопитель. Но за исключением старта применения и дизайна накопителей, боксы предпочтительнее, особенно если вы умеете владеть хотя бы отверткой. Основной плюс, конечно это то, что в случае выхода из строя диска вам придется отнести продавцу только вышедший из строя диск, продолжая пользоваться накопителем.
MirrorDrive и MirrorDriveB от IOI Technologies. Внешние боксы под два жестких диска. Модели отличаются интерфейсами FireWire. MirrorDrive имеет IEEE-1394a, а MirrorDriveB IEEE-1394b, но обе модификации имеют USB 2.0. Понятно, что модель с индексом B предназначена в первую очередь для владельцев компьютеров Apple. MirrorDrive только бокс, поэтому пользователь может установить в него любые диски по своему усмотрению. Любой из дисков может быть заменен в «горячем» режиме, т.е. без остановки работы накопителя. Поддержка RAID аппаратная, уровни RAID устанавливаются переключателями на корпусе, как и у LaCie.
Raidsonic SR3620-2S-SB2 от RAIDON TECHNOLOGY INC. Довольно редкий в России вид двухдискового бокса. Практически аналогичен MirrorDrive, отличается более привлекательным дизайном, особенно для владельцев Mac. Цена тоже выше, разумеется.
MDrive от IOI Technologies. Пожалуй, это Hi-End модель для домашнего пользователя. Накопитель поддерживает 5 дисков с «горячей» заменой, 0, 1, 5 и 6 уровни RAID, настраивается через Ethernet с помощью встроенного web сервера, имеет три интерфейса наружу – IEEE-1394b, USB 2.0 и eSATA. На таком устройстве легко хранить пару терабайт информации, защищенной от потери с помощью RAID 5. К сожалению, цену MDrive никак нельзя назвать доступной – от $1200 без дисков.
А действительно, если подумать, то свет не сошелся клином на внешних RAID, подключенных через стандартные интерфейсы. Есть еще один интерфейс, который присутствует на всех компьютерах, выпущенных в последние 3-4 года. Это Ethernet и/или Wi-Fi. 100 мегабит Ethernet в качестве встроенной опции применяется очень давно на всех материнских платах, многие модели современных материнских плат поддерживают и гигабитный Ethernet. Внешние накопители, подключаемые по Ethernet, называются NAS (Network Attached Storage – Сетевое устройство хранения). Фактически NAS представляют собой готовые файловые серверы, работающие под управлением собственной операционной системы, в качестве которой обычно используется клон Linux. NAS бывают как с встроенными RAID, так и без оных, на одном диске.
Конечно, NAS и внешние боксы отличаются друг от друга весьма существенно. Самое существенное отличие – скорость доступа. На сети в 100 мегабит можно получить максимально 8–9 мегабайт в секунду, что в 4 (!) раза меньше скорости USB 2.0, самого медленного из стандартных интерфейсов. На сети в 1 гигабит, разумеется, скорость будет не ниже скорости обмена по обычным внешним интерфейсам (за исключением eSATA), но все-таки гигабитный Ethernet пока еще мало применяется как дома, так и производителями NAS. Кроме этого, диск в сети понимается именно как сетевой и не все программы соглашаются работать с таким диском.
Разумеется, нельзя говорить только о минусах NAS – если в вашем доме не один компьютер, то бесценным плюсом NAS станет возможность доступа к нему любого пользователя. В этом варианте NAS может служить общим надежным хранилищем данных.
Сетевые накопители (NAS) с поддержкой RAID пятого уровня — это самое совершенное на сегодня решение для домашнего пользователя. Такие накопители выпускает, например, QNAP. Хранить здесь можно огромную медиабиоблиотеку или базы данных без риска потерять информацию
В настоящей заметке мы расскажем только о тех NAS, в которых есть RAID 1 для SATA дисков, обеспечивающий надежное хранение данных. RAID 0 обычно не применяется в NAS, поскольку нет смысла ускорять работу с жесткими дисками – сеть все равно не успеет за ними. У недорогих NAS скорость доступа вообще вопрос больной, поскольку у многих моделей даже при использовании гигабитной сети скорость не превышает 7-10 МБ/с.
D-Link DNS-323. Пожалуй, один из самых недорогих NAS с встроенным RAID, но, тем не менее с гигабитной сетью и возможностью использования NAS и как принт-сервера. При стоимости от $220 (без дисков) DNS-323 является хорошим выбором. Использовать с DNS-323 вы можете диски любой емкости. Поскольку DNS-323 получился изначально удачным с аппаратной точки зрения, под него существует ряд программных дополнений, улучшающих его работу. Они создаются продвинутыми владельцами DNS-323 в сообществе вокруг независимого сайта устройства . Кстати, исходный текст операционной системы этого NAS выложен на сайте производителя.
My Book™ World Edition™ II от Western Digital. Отличное устройство от весьма известного производителя. Самый существенный недостаток, как уже упоминалось выше – проблемы, которые могут возникнуть в случае выхода одного диска из строя. В США замена одного диска возможна, но там покупатель имеет дело с производителем, а у нас – с продавцом. В остальном устройство вполне функционально и, кстати, недорогое. В варианте с двумя дисками по 500 GB стоит около $500.
Система под Windows 2003 с терминальной службой.
Два винта WD собраны в RAID-1 через Promise fasttrak tx2300
На днях начались зависания системы, как полагаю при обращении к определенным файлам. В общем все работает, но пару раз в день повисает. Помогает перезагрузка.
В Событиях в Windows появляются записи:
Источник: Ntfs
Не удается сохранить все данные файла. Часть данных потеряна. Эта ошибка может быть вызвана отказом оборудования компьютера или сетевого подключения. Попытайтесь сохранить этот файл в другом месте.
Источник: Application Popup
Всплывающее окно приложения: Windows - Ошибка отложенной записи: Не удалось сохранить все данные файла С:\******\****.*** Часть данных потеряна. Эта ошибка может быть вызвана отказом оборудования компьютера или сетевого устройства. Попытайтесь сохранить этот файл в другом месте.
Состояние RAID: Functional
Состояние S.M.A.R.T. обоих винтов: Healthy
Так собственно вопрос, это винты начали сыпаться или что-то с оперативкой? Возможно Raid-контроллер?
И как можно все это дело протестировать?
Спасибо.
Оценить 6 комментариев
Как давно работают диски? Тесты производительности после запуска сервера в работу делали? У контроллера в сервисном меню логи есть?
S.M.A.R.T - это не Healthy, это несколько десятков параметров, на которые мне интересно посмотреть, например.
Армянское Радио: дискам 5 лет. Тесты производительности не делали, что посоветуете сделать? В этом контроллере по S.M.A.R.T только состояние, в данном случаи Healthy, а самих параметров нету.
Вот лог, 4ая запись - конец сборки массива при установке:
1 FastTrak TX2300 - Controller 1 Information 2014/07/22 16:50:48 BSL log disk 2 at LBA 0x01633514 cleared
2 FastTrak TX2300 - Controller 1 Information 2014/07/22 16:50:48 BSL update on disk 2 at LBA 0x01633514
3 FastTrak TX2300 - Controller 1 Warning 2014/07/22 16:50:44 Task 20 disk error on disk 2 at LBA 0x01633514 (Length 0x80) with status 51; Error register: 0
4 FastTrak TX2300 - Controller 1 Information 2010/03/17 16:27:18 Rebuild on logical drive "RAID 1" completed
kodi: Такие древние диски идут однозначно под списание, без вопросов "живы ли". Они уже почти два гарантийных срока выходили.
SMART Error Log Version: 1
No Errors Logged
SMART Selective self-test log data structure revision number 1
SPAN MIN_LBA MAX_LBA CURRENT_TEST_STATUS
1 0 0 Not_testing
2 0 0 Not_testing
3 0 0 Not_testing
4 0 0 Not_testing
5 0 0 Not_testing
Selective self-test flags (0x0):
After scanning selected spans, do NOT read-scan remainder of disk.
If Selective self-test is pending on power-up, resume after 0 minute delay.
-----------
SMART Error Log Version: 1
No Errors Logged
SMART Selective self-test log data structure revision number 1
SPAN MIN_LBA MAX_LBA CURRENT_TEST_STATUS
1 0 0 Not_testing
2 0 0 Not_testing
3 0 0 Not_testing
4 0 0 Not_testing
5 0 0 Not_testing
Selective self-test flags (0x0):
After scanning selected spans, do NOT read-scan remainder of disk.
If Selective self-test is pending on power-up, resume after 0 minute delay.
--------------
В первых персональных компьютерах винчестеров вообще не было. Чуть позднее они стали штатным оборудованием. Еще позднее в основном были решены проблемы совместимости, мешающие использованию одновременно и поддерживаемой в теории пары устройств, а к концу 90-х годов прошлого века конфигурация среднестатистического компьютера потенциально могла включать в себя уже и четыре винчестера. С этого момента многие пользователи заинтересовались уже использованием накопителей не по-отдельности, а в составе единого массива — как во «взрослых системах». В последних, впрочем, чаще всего применялся SCSI-интерфейс, доступный и владельцу обычной «персоналки», но излишне дорогой — требовались дешевые решения. И они появились в виде контроллеров IDE RAID.
Заметим, что наиболее часто используемым вариантом был RAID0, строго говоря, к «RAID-массивам» не относящийся, поскольку избыточность данных он не обеспечивает. Надежность хранения сравнительно с одиночным диском даже снижает. Но иногда было просто некуда деваться, поскольку винчестеры тех лет были слишком медленными для некоторых сфер применения, а альтернативных решений с более высокой производительностью не было вовсе. Использование же чередования позволяло их заметно «пришпорить». Но применялись (да и сейчас применяются) и «зеркала» (RAID1) — для повышения надежности. А наиболее обеспеченные граждане могли объединить достоинства обоих подходов посредством создания массива RAID10, что позволяло повысить и скорость, и надежность. Других режимов в те времена в массовых контроллерах «не водилось»: слишком сложными были для программной реализации — с учетом вычислительных возможностей систем того времени.
Через некоторое время дискретные RAID-контроллеры начали устанавливать и на топовые системные платы — надо же было чем-то выделяться их производителям. В итоге к массивам стали приглядываться и пользователи, ранее о них не задумывавшиеся — раз уж возможность есть. В итоге идею подхватили сами производители чипсетов, так что возможность создания RAID-массивов стала стандартной для последних. Как минимум — для старших модификаций. Причем к числу возможных вариантов добавился и RAID5, на первый взгляд выглядящий очень привлекательно: более экономным расходованием дискового пространства, чем у RAID10, но при обеспечении необходимой для надежности хранения избыточности.
А позднее начались новые времена — винчестеры перестали быть основным и единственным типом накопителей, применяющихся в компьютере. Внедрение твердотельных накопителей прервало эволюцию, оказавшись революционным шагом с точки зрения производительности. Правда было оно достаточно медленным — просто потому, что и стоимость хранения информации первое время была очень высокой. Довольно быстро снижалась, но и сейчас до паритета с винчестерами еще далеко — особенно если рассматривать «настольные» модели. Да и с абсолютной емкостью тоже пока все не просто: теоретически флэш-памяти в стандартный корпус «напихать» можно очень много, а практически это будет слишком уж дорого. Собственно, поэтому до сих пор подавляющее большинство компьютеров продается лишь с одним-единственным винчестером в качестве накопителя «для всего»: и для программ, и для данных. В принципе, даже устройств этого класса минимальной на сегодня емкости достаточно для того, чтобы полностью закрыть все потребности среднестатистического пользователя, поэтому в бюджетном сегменте такой вариант долго еще будет преобладающим, несмотря на низкую производительность. А вот чуть выше решений минимальной стоимости у покупателя есть выбор, часто приводящий его к одному из гибридных вариантов системы хранения данных. Самым дешевым (но пока до конца не изученным и освоенным) способом является кэширование посредством технологии Optane Memory. Более дорогим, но предсказуемым и совместимым со старыми системами — использование SSD невысокой емкости для операционной системы и приложений в паре с тихоходным, но очень емким винчестером для хранения данных. В итоге про RAID-массивы в бытовых персоналках все как-то и забыли. Хотя некоторые пользователи считают, что зря — все-таки и емкость самая большая (в пределах фиксированного бюджета), и производительность должна быть более высокой, чем у одиночного накопителя. Пусть, даже, и не на столько, как обеспечивают твердотельные накопители, но ведь дешево же — а вдруг и этого хватит на практике. Поэтому мы сегодня решили немного отклониться от основной линейки тестов и посмотреть — как ведут себя лучшие винчестеры в т. ч. и в массивах из двух-трех дисков, сравнительно с разными твердотельными накопителями.
Участники тестирования
Поскольку в наших руках оказалось одновременно три не совсем идентичных, но почти идентичных винчестера Seagate, они и выступили в роли «подопытных кроликов». Было бы сразу четыре — можно было бы и RAID10 организовать, а так пришлось ограничиться RAID0 из двух и RAID5 из трех дисков (три-четыре диска в RAID0 это уже за границей добра и зла, которую без необходимости мы стараемся не переступать), имеющие одинаковый объем в 20 ТБ. Собственно, чем RAID5 многим и кажется привлекательным — «пропадает» всего один накопитель в массиве, а не половина, как в «зеркалах» (RAID1, 10 и подобных). RAID0 еще «гуманнее», но ценой потенциальных проблем с надежностью. Сами же винчестеры — одни из лучших на сегодняшний день: модели на 10 ТБ со скоростью вращения 7200 об/мин, использующие заполнение гермоблока гелием. Понятно, что в роли системного и единственного накопителя даже один такой винчестер выглядит странно (мягко говоря), однако дает оценку сверху того, что вообще можно получить от массивов. Недорогие устройства малой емкости просто медленнее, в чем мы уже не раз убеждались.
С кем будем сравнивать? Во-первых, интересна разница в пределах группы. Во-вторых, для части тестов мы отобрали следующую четверку твердотельных накопителей:
-
— медленный бюджетный SATA — чуть более «серьезный» накопитель, но тоже недорогой и тоже SATA — бюджетная реализация NVMe-устройства — похоже, но не бюджетно
Можно было бы ограничиться и меньшим количеством, но мы решили пойти навстречу читателям, жалующимся на то, что в статьях сайта редко сравниваются твердотельные накопители разных классов или, тем более, твердотельные с механическими. Просили? Сами виноваты :)
Тестирование
Методика тестирования
Методика подробно описана в отдельной статье. Там можно познакомиться с используемым аппаратным и программным обеспечением. Для данной статьи нам ее пришлось, немного доработать, поскольку участие в тестировании сегодня принимают и винчестеры, и твердотельные накопители, но касается это в основном использования результатов (благо тестовые программы в основном пересекаются) и их группировки.
Последовательные операции
Для начала начнем с «чисто винчестерных» тестов, в которых твердотельные накопители по понятным причинам не участвуют — для них нет зависимости скорости от конкретной области данных.
Как и предполагается априори, скорость чтения удваивается. Точнее, для RAID0 из двух дисков это очевидно. Для RAID5 на трех дисках — в общем-то тоже: для данных используется то же самое чередование. В итоге даже минимальная скорость чтения оказалась выше средней одиночного диска, а средняя — выше максимальной. Идеальный случай.
Потому что при записи все уже не так просто. Точнее, для RAID0 — по-прежнему просто и быстро, на что любят упирать «любители» этого типа массивов (который, строго говоря, RAID-массивом и не является, как уже было сказано выше). Все также работает чередование блоков с данными, так что два винчестера (или большее их количество) работают, по сути параллельно.
А вот ситуация с RAID5 печальна. Однако легко объяснима: специфика организации этого типа массивов такова, что практически любая операция записи превращается в две операции чтения и две записи, которые должны «отработать» практически одновременно. Итоговая производительность в случае «чипсетного» контроллера, фактически лишенного собственных «мозгов», так что реализующего всю необходимую функциональность на базе программного драйвера, оказывается удручающе низкой. «Нормальный аппаратный» контроллер способен ослабить проблему, но не решить ее полностью — RAID5 все равно остается одним из самых медленных типов массивов в любых условиях. Радикальным способом решения проблемы (да и практически единственно-возможным для программной реализации) является использование RAID10, сочетающего в себе и производительность, и отказоустойчивость, но. Но ценой потери уже половины потенциального пространства, т. е. для создания массива в те же 20 ТБ потребуется уже не три, а четыре диска по 10 ТБ, о чем было сказано в начале статьи. Впрочем, можно «выжать» и из чипсетного RAID5 немного больше: подбором размера блока чередования и кластера файловой системы, чем мы не занимались, оставив значения по-умолчанию. Однако повысить скорость записи до уровня хотя бы одиночного винчестера и это не позволяет — в отличие от RAID10, обеспечивающего ее удвоение (пусть и высокой ценой). В лучшем случае получается повысить скорость примерно до 100 МБ/с, т. е. RAID5 на практике даже при тонкой настройке снижает производительность операций записи. Где-нибудь в NAS это не важно: данные записываются редко, а читаются часто, да и лимитирует производительность сам по себе сетевой интерфейс (как раз значениями в районе сотни мегабайт в секунду, а то и меньше), так что высокая емкость и отказоустойчивость выходят на первый план. А вот в персональном компьютере или рабочей станции массивы такого типа просто не интересны. Точнее, интересны еще меньше, чем RAID0 или RAID1. А ведь и у первых уже появились серьезные конкуренты, но об этом чуть ниже.
Время доступа
Если при чтении данных латентность практически неизменна, то при записи в массиве RAID0 она резко снижается. В чем, впрочем, заслуга, скорее, не его, а алгоритмов кэширования, применяемых контроллером для массивов. Но, как видим, RAID5 и это никак не помогает. Даже наоборот, что вполне согласуется с логикой его работы.
Последовательные операции (Crystal Disk Mark)
Поскольку HD Tune Pro при тестировании твердотельных накопителей мы не используем, а вот Crystal Disk Mark «прогоняется» везде, посмотрим на его результаты.
Как и положено, производительность при чтении данных примерно удваивается. Забавный результат в многопоточном режиме связан с тем, что при использовании ограниченной области данных (в программе, напомним, мы используем лишь 2 ГБ) и современных алгоритмов внутреннего кэширования винчестеров, вкупе с нынешними емкостями кэш-памяти, данные зачастую в ней и будут оказываться еще до соответствующего запроса. Остается только передать нужный блок по интерфейсу, что происходит очень быстро. Это позволяет с легкостью опережать SATA SSD (поскольку их сдерживает именно интерфейс), да и в однопоточном режиме от них практически не отставать. Но только в «тепличных условиях» — внешние дорожки (на внутренних скорость вдвое ниже, что уже было показано выше), небольшие объемы данных. Что бывает в более сложных случаях — посмотрим чуть позже.
С записью же все намного хуже: чем-то подстегнуть многопоточный режим не получается, так что он не только медленнее однопоточного, но и удвоения скорости сравнительно с одиночным накопителем уже не наблюдается. Но в один поток потягаться с SATA SSD хотя бы можно. Во всяком случае, при использовании RAID0 из двух дисков. Если бы мы объединили в такой массив три имеющихся винчестера — было бы еще быстрее, хотя и слишком перпендикулярно здравому смыслу. А с RAID5 все традиционно плохо. Поэтому в последующих тестах мы его использовать не будем — и без того картина ясна.
Работа с большими файлами
Как и следовало ожидать на основании низкоуровневых тестов, в однопоточном режиме хотя бы на внешних дорожках скорость чтения сравнима с SATA SSD. Но если нужно считать 32 ГБ в 32-х файлах по 1 ГБ, производительность резко падает почти до уровня одиночного винчестера (кэширование же при таких объемах ничем помочь уже не может). Для твердотельных же накопителей, напротив, это идеальный случай. А если они не ограничены интерфейсом — тем более.
Чем, все-таки, до сих пор привлекательны механические накопители — симметричностью производительности при записи и чтении, чего для флэш-памяти и близко нет. Соответственно, на операциях записи даже некоторые NVMe-накопители могут оказаться медленнее одиночного современного винчестера. Двух — тем более. Но если не рассматривать самые медленные из устройств, то опять ничего похожего на «честную конкуренцию» не наблюдается.
А запись одновременно с чтением — хороший случай для большинства SSD и плохой для винчестеров. Причем твердотельным накопителям и (псевдо)случайный режим «жизнь не портит», в отличие от. Таким образом, быстро прочитать или записать большой объем данных современные винчестеры могут — если есть куда или откуда. Объединенными в массив RAID0 сделают это быстрее. Но поскольку обработка данных предполагает обычно и запись, и чтение, и далеко не всегда последовательные — для этой цели уже лучше использовать твердотельные накопители. Если, конечно, объемы позволяют. А вот хранить данные лучше там, где это обходится дешевле.
Производительность в приложениях
Но основной темой сегодняшней статьи было вовсе не исследование вопросов хранения и обработки больших массивов данных, хотя и это тоже интересно. Еще важнее — оценить перспективность использования RAID0 для ускорения обычной работы за компьютером. Когда-то это позволяло что-то выиграть сравнительно с одиночным винчестером, но тогда и программы были другими, да и операционные системы тоже. Да и сравнивать сейчас уже нужно не только «механику с механикой». Вот и сравним :)
Тестируя SSD, мы временами жаловались на то, что с точки зрения тестов высокого уровня они слишком похожи. Тестируя винчестеры — аналогично. Но они «по-разному похожи»: это два непересекающихся мира. А одиночный винчестер и RAID0 из винчестеров — один мир. Совсем один. Потенциальное ускорение от чередования к настоящему моменту по сути рассосалось: современные операционные системы и с одиночным винчестером работают настолько эффективно, насколько он позволяет (чему сильно помогает развитое кэширование данных в оперативной памяти, радикально улучшившееся в современных версиях Windows — пусть это и вызывает жалобы некоторых пользователей, привыкших к примитивной Windows XP и более ранним, на «расход памяти»). Снижение задержек пригодилось бы, но его при чтении данных (что важно для тестов высокого уровня) как раз и нет.
И даже по низкоуровневому баллу появляются различия между разными моделями твердотельных накопителей, но не более того. Винчестеры (что с ними не делай) намного медленнее. Причем в этом случае и порядки-то величин разные, что «замаскировать» получается лишь потому, что реальная работа приложений «упирается» и в другие компоненты компьютера. А иногда и в самого пользователя, что и не всегда позволяет реализовать потенциальные возможности накопителей. Твердотельных. У «механики» таковых и не водится.
Кстати, и предыдущая версия тестового пакета ведет себя аналогично. Когда-то, кстати, PCMark на массивы реагировал хорошо — но это было под управлением других ОС и на трассах, имитирующих другие приложения. А сейчас уже так. Подробные результаты, думаем, уже не нужны.
Рейтинги
Как видим, с точки зрения тестов низкого уровня, ориентированных в первую очередь на SSD (так что изобилующими операциями со случайным доступом) сравнивать «механику» (что с ней не делай) и SSD большого смысла нет. Но и ничего удивительного в этом тоже уже нет — для винчестеров лучший сценарий это однопоточный последовательный, однако, как уже было показано выше, и в этом случае о прямой конкуренции говорить не всегда приходится. Иногда при записи, разве что, но и при этом «потолок» винчестеров (и массивов из них) сопоставим лишь с «полом» твердотельных накопителей с SATA-интерфейсом (eMMC-модули — отдельная история; но они и используются чаще всего там, куда никакие другие накопители просто «не лезут»).
Да и «подмешивание» к оценке результатов тестов высокого уровня не слишком меняет картину. По совокупности разные SSD при этом отличаются друг от друга примерно вдвое, поскольку мы взяли один из самых медленных и один из самых быстрых из протестированных накопителей, радикально различающихся конструктивно. Однако при этом и «самый медленный» быстрее массива RAID0 из пары топовых винчестеров даже не в два, а в два с половиной раза. Комментарии излишни.
Итого
В общем и целом, картина понятная. Равно как понятно и то, почему тема RAID-массивов в персональных компьютерах практически сошла на нет. Во всяком случае, в их «винчестерной» ипостаси — с массивами из SSD некоторые энтузиасты продолжают баловаться, чему способствуют производители, реализовав, в частности, возможность создания RAID из NVMe-устройств. Да и в топовых ноутбуках нет-нет да и встречаются RAID0 из пары твердотельных накопителей — в основном, конечно, чтобы блистать в обзорах. На этом всё. В тех сферах, где технология RAID-массивов зарождалась, она по-прежнему является нужной и полезной, но в ПК ей делать особо нечего. С одной стороны, современные ОС способны и из одиночного винчестера «выжимать» все, на что он способен, так что улучшением части характеристик «подстегнуть» производительность не получится. С другой — доступными стали более быстрые накопители. В том числе, существенно более быстрые в тех сценариях, ради которых до сих пор имеет смысл использовать RAID-массивы с увеличением производительности (благодаря чередованию). А «настоящие» RAID (т. е. с избыточностью хранения данных) по-прежнему полезны, но в бюджетном исполнении силами программного обеспечения они могут заметно понизить производительность. Кроме того, RAID в любом случае не заменяет резервного копирования данных, так что начинать надо с него, а не наоборот.
Читайте также: