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之前發了LSISAS2108 RoC, 這次順便把親兄弟LSISAS2008介紹一下...
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從而來介紹一些RAID的基礎特性, 來看看LSI如何劃分產品差異...
這咖RoC可以說是針對企業級的低端產品, 為什麼說他低端?..
因為他跟LSISAS2108相比, 性能差一大截...
其實這也是情有可原, 下面是他的規格描述:
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所謂的RoC指的就是RAID on Chip, 基礎實現了IOC與IOP的整合...
LSISAS2008是一顆ASIC的RoC晶片, 上圖可以看到他內置了一顆PPC440的IOP, 這是目前嵌入式應用上極為廣泛的產品...
PPC440達到的clock為533MHz, 另外面向的Host Bus支持了PCIe 2.0, 可以達到4GB/s雙向頻寬..
最大的亮點是提供了對SAS 2.0標準的支持, 提供高速的6Gb/s頻寬支持...
這一顆最大的缺陷就是可以看到他沒有對External DDR Memory Controller的實作, 也就是沒有任何外部高速DDR/DDR2記憶體的連接...
勢必會對性能造成嚴重的打擊, 不過依然可以看到裡面有塊很小的Context RAM作為buffer, 但依然無法緩和嚴重的性能打擊, 因為少了外部高速記憶體的支持意味著無法使用任何Cache做加速..
還是可以看到他連接著某種32位元的記憶體介面用來支持其他的記憶體裝置, 例如NVSRAM (Flash就是韌體部分..)...
https://www.supermicro.com/products/accessories/addon/AOC-USAS2-L8i.cfm?TYP=I&RAID=Y
Supermicro的這款LSISAS2008產品便提供了16MB的NVSRAM支持作為Cache...
LSISAS2008包含了基礎RAID模式的支持(在IR模式下), 另外透過某種的RAIDKey可以額外提供RAID5模式(在IMR模式下)...
標準的SGPIO和I2C實現對backplane的管理, 作為一個入門級產品(Entry Product), 我們可以看看一份來自Intel文件的一張table, 正說明做為入門級產品的用途:
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從這張table也可以看到對於主流(Mainstream)產品, 他是如何與入門產品做分區的...
簡單來說就是入門產品的應用範圍比主流以上的產品小...
再來看看一張對於LSISAS2008和LSISAS2108的比較圖:
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上面看到, LSISAS2108比起LSISAS2008多了一些加速特徵...
RAID/XOR的硬線加速設計, 外部DDR2記憶體控制器實現對DDR2的支持從而提供高速的Cache Memory使用...
而LSISAS2008主要少了這些特徵以致性能上與LSISAS2108相比有重大落差...
雖然有2MB的內置buffer, 但是依然無法緩和性能上的打擊..
另外可以從下面這張table, 可以看出更細節的差異:
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這份表示來自Intel的文件- Intel® RAID Entry Level SAS 2.0 Controllers...
LSISAS2008也包含了IOC的實作方案, 可以提供一般HBA產品的設計...
沒有外部記憶體控制器實作, 表示著任何快取政策(Cache Policy)都無法提供有效的性能增強...
因為無法打開任何快取, 包括了Write-back Cache和Read Ahead Cache.....
I/O執行數量(Max. Outstanding I/O)與LSISAS2108有很大的差別...
Stripe Size無法使用64k以上的大小, 應用範圍有限.....
Import Configuration表示可以支持的BIOS模式..
LSISAS2008支持IR(Integrated RAID)模式提供基礎的RAID0, 1, 1E和10...
另外轉成IMR(Integrated MegaRAID)模式則可以提供RAID5..
IMR是LSI2108採用的BIOS模式...
LSISAS2008使用IMR模式的話可以搖身一變為MegaRAID產品...
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這張是LSI SAS MegaRAID 9240-8i, 使用的正是LSISAS2008晶片..
LSISAS2008被應用的很廣泛, 包括了一般HBA方案, ROMB設計, RAID Module和這一兩年的SBB 2.0方案...
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上面是Intel的兩塊RAID Module, 左邊為採用LSISAS2008, 右邊則是LSISAS2108...
這邊將使用ROMB的產品做為這次的測試, 下面是一張Supermicro的主機板X8SI6-F...
https://www.supermicro.com/produc ... ?IPMI=Y&TYP=SAS
提供LSISAS2008(那塊黑色散熱片蓋住的晶片就是)...
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透過專屬的RAIDKey可以將BIOS模式從IR模式切換成IMR提供RAID5的支持..
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這次會稍微介紹LSI的組態管理工具-MSM(MegaRAID Storage Manager)..
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剛啟動MSM進入時, 依然還是會看到上述這張基礎資訊畫面...
從左邊的MegaRAID高階軟體項目(Advanced Software Options)看到由於LSISAS2008面向的是入門級產品方案..
透過RAIDKey解除功能限制, 目前僅提供RAID5模式功能支持...
因為其餘高級項目LSISAS2008並沒有任何支持....
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其他的高級項目僅針對LSISAS2108產品方案...
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當轉成IMR模式時, 另外會提供SSD Guard針對SSD提供更完善的資料安全方案(IR isn't support!)...
Coercion Mode這個比較特別, LSI提供128MB和1GB項目供選擇...
假設有4顆希捷500GB硬碟組成RAID5模式, 如果某顆硬碟故障要更換...
結果目前手邊只有WD 500GB, 發現WD 500GB和希捷500GB實際容量上有些差異...
當直接插入更換的話, 可能會發生錯誤的情況...
Coercion Mode正是為了解決這個問題而產生的...
裡面的兩個項目就是能夠允許的誤差範圍(128MB和1GB...)..
這邊並不是不支持, 而是我目前將它關掉而已...
Drive Security Properties則是提供磁碟加密的功能...
LSISAS2008不提供這樣的功能支持...
Background Operation Properties則是在不同的操作下, RoC晶片所分配出來的處理資源..
例如Rebuild Rate表示重建比率分配30%資源使用...
可以看到Consistency Check和Patrol Read..
Consistency Check則是提供對冗餘資料的校驗, 這是在RAID0以上模式才有作用, 保證冗餘資料與目前資料比對是一致的...
Consistency Check是相當重要的, 因此要定期使用與維護..
Patrol Read作用在於用來掃描目前硬碟狀況..
當有硬碟發生bad sector的情況, 藉由Patrol Read掃描後, 避免將資料寫到bad sector.....
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MSM可以看到當前所連接的硬碟和相關屬性
Encolsure Properties表示機櫃屬性..
我目前連接的對象是backplane...
Certified只有對特定RAID產品才有作用.....
之前DELL H700就是這類特定產品..
當初推出的時候, 會指定某些硬碟裝置(2010/07/06版韌體已解除限制...)..
DELL H700限制只有DELL SAS產品可以使用(部分希捷的SAS也可以使用)..
當連接到相關指定產品時, 例如我連接DELL的15k.6 SAS產品..
從上面一樣的畫面指定該SAS產品時, Certified便是呈現Yes的狀態...
這邊我目前是連接5顆RE3 500GB硬碟, 可以看到最後一顆的圖示跟其他4顆不同..
代表這顆是用來作為Hot-spare, 因為目前使用的RAID模式為RAID5...
當一顆HDD故障時, Hot-spare便會自動馬上替換且進行rebuild操作..
另外如果檢測到有SSD存在時便會多出一個Drive Type屬性來提示該選定的Storage為Solid State Drive(透過ATA8-ACS的Nominal media rotation rate屬性來檢測是否是非旋轉裝置..)....
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這邊可以看到目前所建立的陣列裝置(指的就是Virtual Drive)..
四顆RE3 500GB建立RAID 5陣列..
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這幾個參數在大多RAID Card都可以看到...
由於LSISAS2008沒有Cache Memory..
所以能選擇的不多...
Read Policy沒辦法進行Ahead Read(預讀), 這表示著如果對於連續性的資料讀取會造成對硬碟更多的讀取操作(Read Operation)...
因為如果啟用預讀快取, 將會以一個Stripe size為一個單位的block進行預讀, 將其載入到Cache Memory...
對於一個連續性讀取要求而言, 啟用預讀快取將會大大提升讀取性能..
Write Policy對於寫入性能有很大的衝擊性...
意味著如果是Write Through, 會直接寫回硬碟, 這勢必對硬碟造成很大的開銷..
很抱歉! LSISAS2008只能使用Write-through, 不能選擇Write-back Cache...
為了避免再造成更大的性能衝擊, 一定要將Disk Cache Policy啟用, 使用硬碟上本身的Cache作為中介層來緩和性能衝擊...
尤其RAID5/6或一些混合模式對Cache Memory極為敏感, 事實上沒有Cache Memory, 性能註定會受到很嚴重的打擊...
IO Policy則是則是將頻繁的I/O操作資料快取到Cache Memory, LSI原本的建議就是選擇Direct IO...
這是因為大多Application都有自己的快取策略(面對的對象是System Memory), 這個選項所能起的作用不大...
當然如果使用CacheCade套件的話, 這邊必須就得選擇為Cached IO, 讓頻繁讀取的資料快取到SSD裡面..
接下來, 就進行對LSISAS2008的性能檢測...
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測試軟體:
1. ATTO Benchmark
2. CrystalDiskMark
3. CrystalMark2004R3
4. Everest Ultimate
5. HD Tach
6. HD Tune Pro
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硬碟:
WD RE3 500GB x4
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ATTO Benchmark
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沒有Write-back Cache, 以致在RAID5模式下對寫入性能造成很嚴重的衝擊...
在沒有Cache Memory的情況下, 讀取性能則是決定於硬碟本身, 從這邊來看算是免強及格..
CrystalDiskMark
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不管是讀取或著寫入, 性能沒有說很好...
被限制住的Stripe Size可能也是影響性能的關鍵之一..
CrystalMark2004R3
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同樣也是頗悽慘的, 尤其是寫入性能..
Everest Ultimate
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讀取激歡樂, 無法反映實際情況...
HD Tach
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RAID5情況下, 性能不太好...
HD Tune Pro
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悽慘可以形容...
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成績不太好看...
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結論:
1. 作為企業入門級產品, 僅適合作為RAID 0, 1, 10使用, 1E的消費成本太高...
2. Stripe Size遭受限制, Up to 64KB, 對於大型連續性資料存取, 性能會受到影響
3. 切換成IMR雖然能提供RAID5模式, 但是換取的性能代價不低, 影響不小..
4. LSISAS2008沒有LSISAS2108的RAID5/6有效硬線加速設計, 勢必對性能造成影響..
5. 作為SSD應用, 還算Ok! SSD是不需要Cache Memory的, 因為它反而會增加一定程度的延遲率, 對性能造成影響...
6. 非IMR模式下, 不提供SSD Guard支持, 無法保證對SSD Array(>1)的資料安全性...
7. 沒有Cache Memory, 性能就是淒慘...
8. IMR模式能夠提供比IR模式更豐富的功能項目...
9. LSI SAS MegaRAID 9240產品線價格不低, 選購以前要仔細考慮自身的用途為何..
10. LSISAS2008被廣泛應用在ROMB和SBB2.0方案
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以上想到這樣..
謝謝惠顧...!! |
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