Апгрейд накопителей в ПК - HDD, SSD, RAID (часть 1 - классические бенчмарки) (страница 4)

Intel NAS Performance Toolkit

На сайте Intel есть соответствующий документ, подробно описывающий суть каждого теста.

HD Video Playback, Мбайт/с

Включите JavaScript, чтобы видеть графики


Фактически это обычное линейное чтение в один поток. IBIS и WD показали свои типичные значения, Vertex 2 почему-то отстал.

реклама

Массивы продемонстрировали очень хорошую масштабируемость, среди них лидирует естественно RAID-0, хорошо себя чувствуют RAID5 и RAID-10. Явные аутсайдеры: контроллер Adaptec и чипсетное зеркало.

Одиночный диск RE3 на этой задаче сильнее оторвался от своего предка и приблизился к "Велоцираптору".

2x HD Playback, Мбайт/с

Включите JavaScript, чтобы видеть графики

Я сохранил масштаб относительно предыдущего теста. Два потока идут только на пользу накопителям OCZ, WD немного притормозил, но всё же остался быстрее Vertex 2.

Среди массивов тяжело выявить закономерность. Четырехдисковый RAID-0 скинул скорость, при этом падение ICH10R оказалось вдвое более слабым. Среди RAID5 меньше тормозил уже Adaptec, а в RAID-10 он и вовсе становится однозначным лидером, показывая более высокую скорость, нежели в предыдущем тесте. Среди двухдисковых конфигураций поражает программное зеркало, не иначе каждый поток был направлен на свой накопитель.

реклама

Старый диск явно не любит многопоточную нагрузку и стал медленнее аж в три раза. RE3 и "Велоцираптор" замедлились примерно на треть.

4x HD Playback, Мбайт/с

Включите JavaScript, чтобы видеть графики

Тенденция для всех участников сохранилась. При этом RAID-10 и RAID-1 уже не могут выделить каждому потоку свой винчестер и поэтому падают в производительности.

HD Video Record, Мбайт/с

Включите JavaScript, чтобы видеть графики

Результаты полностью исказились кэшированием ОС, так что комментировать нечего.

HD Video Playback and Record, Мбайт/с

Включите JavaScript, чтобы видеть графики

В расстановке сил прослеживается знакомая картина, но из-за кэширования записи результаты многих участников всё равно выше их максимальной теоретической скорости.

Content Creation, Мбайт/с

Включите JavaScript, чтобы видеть графики

Большая часть этого теста – случайная запись маленькими блоками, поэтому скорость всех участников ниже в разы и похоже кэш ОС в этот раз не сильно исказил значения. IBIS легко переносит и это испытание, достоин похвалы и контроллер Adaptec, пусть даже чуда не произошло.

Office Productivity, Мбайт/с

Включите JavaScript, чтобы видеть графики

Забавно. Не считая древнего диска, все оказались почти равны.

File Copy To NAS, Мбайт/с

Включите JavaScript, чтобы видеть графики

Еще одна пачка искаженных результатов.

File Copy From NAS, Мбайт/с

Включите JavaScript, чтобы видеть графики

Теоретически результаты должны быть похожи на HD Video Playback, но контроллер ICH10R сильно замедлился, а Windows RAID наоборот решил начать ставить рекорды.

реклама



Directory Copy To NAS, Мбайт/с

Включите JavaScript, чтобы видеть графики

Жесткий диск семилетней давности оказался быстрее IBIS. Вы верите в это?

Directory Copy from NAS, Мбайт/с

Включите JavaScript, чтобы видеть графики

При чтении папки Vertex2 почти догнал WD, RAID массивы показывают близкие результаты, стоит пожурить контроллер Adaptec и поаплодировать Windows. Откровенно провальный результат еще раз показало чипсетное зеркало. Остальные результаты типичны.

Photo Album, Мбайт/с

Включите JavaScript, чтобы видеть графики

реклама

Твердотельный накопитель WD каким-то образом ухитрился обойти IBIS и занять первое место. Провальные результаты у Adaptec – четырехдисковые массивы медленнее древнего харда! Короче, в этом неоднозначном тесте все участники перемешались, логику понять невозможно.

FC-test

Каждый замер проводился для трех шаблонов: ISO (три больших файла по несколько сотен мегабайт), install (разнородный набор файлов от нескольких байт до десятков мегабайт, среди которых доминируют порядки в сотни килобайт и единицы мегабайт) и programs (огромное количество файлов в среднем по несколько десятков килобайт каждый).

Create

ISO, Мбайт/с

Включите JavaScript, чтобы видеть графики

реклама

Install, Мбайт/с

Включите JavaScript, чтобы видеть графики

Programs, Мбайт/с

Включите JavaScript, чтобы видеть графики

Этот тест на запись полностью искажен кэшированием. Хорошая новость в том, что в реальной жизни с Windows 7 «мгновенная» запись тоже будет работать. Наверняка многие видели скорости порядка 70 Мбайт/с при записи на флэшку USB 2.0, в то время как максимальная скорость этого интерфейса вдвое ниже. Но на больших объемах (после заполнения оперативной памяти) скорость упадет до реальной, а при попытке извлечь сменный носитель вы всё равно будете вынуждены дождаться окончания фактической записи.

Read

ISO, Мбайт/с

Включите JavaScript, чтобы видеть графики

реклама

Install, Мбайт/с

Включите JavaScript, чтобы видеть графики

Programs, Мбайт/с

Включите JavaScript, чтобы видеть графики

При переходе от крупных файлов к мелким все участники значительно теряют в производительности. Немного отличаются зеркальные массивы и два SATA SSD, но лишь потому, что их скорости даже на крупных файлах невысокие.

Остальные RAID прекрасно себя чувствуют в шаблоне ISO, масштабирование идеальное, но в дальнейшем они теряют свою прыть и в тесте Programs все они уже не сильно отличаются от одиночного диска, даже частенько проигрывают "Велоцираптору".

Copy near

реклама

ISO, Мбайт/с

Включите JavaScript, чтобы видеть графики

Install, Мбайт/с

Включите JavaScript, чтобы видеть графики

Programs, Мбайт/с

Включите JavaScript, чтобы видеть графики

Любопытно, что почти всем участникам больше нравится копировать файлы среднего размера, нежели крупные, а Vertex 2 и SiliconEdge вообще еле работают на шаблоне ISO.

Среди контроллеров лучше всех живется программному Windows RAID. Adaptec и ICH10R тоже в целом неплохи, хотя чипсетное зеркало вновь оказалось значительно хуже одиночного диска.

реклама

Copy far

ISO, Мбайт/с

Включите JavaScript, чтобы видеть графики

Install, Мбайт/с

Включите JavaScript, чтобы видеть графики

Programs, Мбайт/с

Включите JavaScript, чтобы видеть графики

При копировании с раздела на раздел в шаблоне ISO все участники кроме IBIS и четырехдискового RAID-0 на ICH10R сохранили те же значения. В Install замедлились все, особенно IBIS, программный RAID-0 из четырех HDD и чипсетный RAID-5, старому диску совсем поплохело. В Programs значительное падение производительности наблюдается у каждого без исключений, причем массивы уже не дают существенного преимущества над одиночным накопителем.

реклама

Заключение

Итак, из проделанной работы можно вынести следующие постулаты:

  • Тестировать RAID массивы и тем более SSD очень неблагодарное дело: стоит немного изменить условия, и результаты меняются в разы - лидеры могут стать аутсайдерами и наоборот. Предсказать результаты следующего теста, исходя из предыдущих, практически невозможно. Если вас интересует производительность, определитесь, в чем именно. Понятие средней скорости теряет всякий смысл;
  • В продолжение предыдущего пункта: для тестов RAID и SSD подходят не все бенчмарки. Например, отрыв SSD в сотни раз на случайных операциях не дает особых преимуществ в более-менее «реальных» тестах Intel NASPT и FC-copy, а значения, полученные в HDtune, вообще ни на что не похожи;
  • Не все SSD одинаковы даже в пределах сопоставимой цены одного гигабайта, а заявленные скорости чтения и записи крайне слабо связаны с реальной производительностью. На примере WD SiliconEdge Blue и OCZ Vertеx 2 это видно ясно. Перед покупкой обязательно изучите подробные статьи именно по интересующим вас накопителям;
  • Аппаратный RAID в домашнем ПК не нужен. Дорогой дискретный контроллер не показывает серьезных преимуществ относительно чипсетного, в большинстве случаев он даже уступает последнему. В свою очередь, программный массив Windows зачастую показывает самые высокие скорости, обходя и ASR-31605, и ICH10R, но нельзя в чем-то выиграть, ни в чем не проиграв. Об этом ниже;
  • Если сравнивать уровни RAID, то на линейном чтении все они масштабируются отлично. Во время многопоточного чтения RAID-1 и RAID-10 на всех трёх типах контроллеров могут читать данные параллельно с двух половинок зеркала, хотя не всегда это хорошо получается. На записи отказоустойчивые массивы, особенно RAID-5, серьезно сдают в скорости, порой даже падают ниже одиночного диска, RAID-0 остается так же хорош, как и во время чтения;
  • Производительность WD Velociraptor почти всегда находится на одном уровне с RAID-0 из двух обычных дисков. При этом пара накопителей по 500 Гбайт дает вдвое большую емкость и стоит вдвое дешевле. Уровень шума и энергопотребление уже дело десятое. Если же нет, покупайте SSD, там вдобавок и производительность случайных операций мелкими блоками с единичной очередью выше на порядок – как раз то, где важно чистое время доступа и в чем слаб RAID из низкооборотистых дисков. Возможно, что-то изменится во второй части статьи, но думаю, эти «динозавры» через пару лет разделят участь своих органических собратьев;
  • Древний жесткий диск проигрывает современному в 2-3 раза, причем самая большая разница возникает на сложных нагрузках. Казалось бы, в этом случае решающую роль должна играть скорость вращения, которая у этих моделей одинаковая, но нет: быстрые головки, прошивка и алгоритмы оптимизации творят чудеса. А плотность записи, отличающаяся почти в 10 раз, дает разницу в скорости линейного доступа лишь вдвое;
  • RAID из HDD и скоростные SSD с внутренним RAID (Vertex 2 и особенно IBIS) можно сравнить с многоядерными процессорами: они не раскрывают свой потенциал на легких однопоточных операциях. Их нужно нагружать множеством параллельных заданий, тогда разница относительно одиночного жесткого диска будет максимальна.
    Кстати, запросы известной программы uTorrent не образуют очередь. При большом объеме раздач накопитель будет читать блоками по 128 Кбайт в почти 100% случайном режиме, а на примере IOMeter мы убедились, что для такой нагрузки при единичной очереди RAID бесполезен. Вот признание разработчиков и доказательство, в котором используется чипсетный RAID-0 из 4 дисков WD20EARS: массив выполняет лишь 60-70 IOps, что не позволяет достичь даже 8 Мбайт/с. Торрент клиент отдает в сеть не всё, что считывает с диска, поэтому итоговая скорость получается не более 6 Мбайт/с. Если вы хотите нагрузить 100-Мбитный канал, лучше поставьте несколько независимых накопителей, в этом случае их производительность должна складываться почти линейно. Либо держите лишь несколько самых популярных раздач, чтобы появилась польза от кэша на чтение, а в запросах к диску стало больше линейных операций.

Почему плох RAID 5?

Рекомендую к прочтению эту статью и комментарии к ней. Если совсем кратко, проблемы в следующем:

  • Долгое время восстановления после сбоя (больше суток на больших массивах);
  • Необходимость считать во время этой операции все данные на всех дисках, как следствие большой шанс попасть на еще необнаруженный bad-блок или получить невосстановимую ошибку чтения (BER - Bit Error Ratio);
  • Большой риск расстаться с данными на деградировавшем RAID из-за других общих сбоев: массив в таком состоянии даже менее надежен, чем RAID-0;
  • «Глюкоопасность» RAID-5 на чипсетном контроллере и динамических дисках Windows. Массив может просто взять и развалиться без видимых причин. Даже дискретные модели именитых производителей не застрахованы от сбоя самого контроллера или драйверов, но среди них вероятность такого исхода существенно ниже.
Для чего нужен дорогой дискретный RAID контроллер?
  • На него можно поставить батарейку (BBU - Battery Backup Unit), защищающую данные в кэше. В противном случае после сбоя питания вы потеряете данные, которые еще не были записаны на диски. Журналирование NTFS не поможет, так как файловая система это более высокий уровень, она будет думать, что транзакция закончилась успешно. По этой же причине необходимо отключать кэш записи самих жестких дисков. Производительность снизится, но увеличится надежность. Контроллеры без BBU (чипсетный, программный и дешевые PCI платы) это просто баловство;
  • Поддержка RAID-6. Он похож на RAID-5, но выдерживает поломку двух накопителей одновременно, что значительно уменьшает вероятность смерти массива во время перестроения. По сравнению с RAID-10 он предоставляет больше дискового пространства (N-2, а не N/2), но за это приходится расплачиваться еще более низкой скоростью записи и долгим восстановлением;
  • Периодическая проверка данных. Контроллер регулярно считывает все данные и устраняет найденные ошибки. Если уровень RAID подразумевает отказоустойчивость, без проблем устраняются даже bad-блоки. Драйвер ICH10R (точнее консоль Intel RST) позволяет проводить такие проверки, но исключительно вручную, расписание задать невозможно;
  • Возможность создания массива из большого числа накопителей. Чипсетные модели обладают максимум 6 портами, а программный RAID из дисков на разных контроллерах это кошмар.

Если вы собираетесь двигаться в данном направлении, обязательно прочтите эту заметку с более подробной информацией.

Почему плох Windows RAID?

  • Не поддается настройкам, даже размер страйпа нельзя выбрать;
  • Нет даже ручной проверки целостности массива;
  • Не поддерживает RAID-10, Windows Vista и 7 не поддерживают и RAID-5;
  • Большинство утилит для работы с диском на низком уровне, например, для разбивки разделов или восстановления удаленных данных, не поддерживают динамические диски. Забудьте о работе с массивом из-под Linux или DOS (загрузочные диски, флешки и дискеты обычно основаны именно на них);
  • Нельзя установить диск для горячей замены (Hot Spare). После выхода одного накопителя из строя, вы вручную обязаны заменить проблемный экземпляр, до этого момента массив будет оставаться деградировавшим. Даже чипсетный контроллер позволяет выделить запасной носитель, в случае сбоя массив сразу же начнет перестраиваться на него;
  • Если использовать отказоустойчивый массив в качестве системного, то это не даст надежной загрузки. BIOS видит физические устройства и загружается с какого-то одного. Если винчестер неисправен, система скорее всего просто повиснет при обращении к нему. Делать RAID из IDE дисков также лишено особого смысла, поскольку IDE не поддерживает горячую замену. Высока вероятность, что система опять-таки повиснет при обращении к проблемному накопителю.

Короче, такой массив создает проблем гораздо больше, чем решает.

Чем опасны SSD?

  • Глючные контроллеры и прошивки. Внутренняя организация SSD очень сложная, ошибка в программе или аппаратный сбой могут запросто уничтожить данные;
  • Восстановление данных с SSD после сбоя – сложнейшая операция. На жестких дисках информацию трудно убить целиком, с пластин она полностью не стирается, так что можно пересадить электронику, головки и прочее. Даже RAID можно восстановить, правда, стоить это будет в разы дороже, чем контроллер и все диски вместе взятые;
  • TRIM уничтожает данные сразу после удаления. В этом его основное предназначение. На жестких дисках сектора лишь помечаются как свободные, если на диск не производилась запись, информацию всегда можно восстановить без особых проблем. Восстановить удаленные по ошибке данные с SSD невозможно в принципе.
Что же выбрать?

Делайте резервные копии!

Делайте резервные копии!

Делайте резервные копии, мать вашу !!!

Как минимум самых важных данных, которые невозможно заново выкачать из интернета, и обязательно регулярно их проверяйте: та DVD болванка, на которую вы записали фотоархив год назад, сегодня, может быть, уже не читается.

Приемлемым вариантом будет внешний жесткий диск. При относительно низкой цене за гигабайт, можно хранить несколько версий файлов. Это поможет, если вы что-то удалили и вспомнили об этом спустя неделю. Непрерывная доступность позволяет автоматизировать копирование и настроить его выполнение по расписанию. Правильный бэкап должен территориально находится как можно дальше от основной копии и в идеале не быть постоянно доступным на запись. Тогда нипочем и человеческий фактор, и вирусная атака, и скачки напряжения, и падение метеорита. Архиважные данные, потеря которых равноценна смерти, должны иметь несколько резервных копий.

Об этом говорилось миллион раз, но видимо бесполезно объяснять, как это больно прищемить палец дверью; чтобы проняло, нужно почувствовать хотя бы разок на себе.

Простаивание домашнего ПК эдак полдня в году не обернется миллионными убытками, поэтому нет смысла тратить огромные деньги на надежность, отказоустойчивость и непрерывную доступность информации. Важнее всего сохранность данных, а ее обеспечивают только резервные копии. Надеюсь, теперь вы понимаете, насколько странными звучат вопросы на форумах типа "посоветуйте надежный накопитель", ответные предложения взять вдвое более дорогую модель RAID Edition, причем в единственном экземпляре, без RAID, и одновременно тотальное нежелание делать бэкапы. Я считаю, что для основного хранилища можно использовать что угодно, хоть SSD, хоть RAID-0, они достаточно хорошо работают, с ними не надо маяться как с больным ребенком, просто нужно быть готовым к сбою. Морально и технически. Кстати, риск потери данных из-за выхода винчестера из строя достаточно мал и составляет приблизительно 13% от всех остальных причин разрушений данных (источник). Именно от этого защищает отказоустойчивый RAID, больше он не защищает ни от чего.

Если у вас есть большой файловый сервер на 10 Тбайт или больше, существует два варианта: дискретный RAID контроллер с BBU, RAID-6, регулярные проверки целостности, максимально качественный блок питания, ИБП. Либо отсутствие всякого RAID и следование принципу "не держать все яйца в одной корзине". Выбор за вами, всё зависит от решаемой задачи. Тем не менее, для обоих вариантов будет не лишним резервная копия на самых дешевых носителях, сегодня это двухтерабайтные жесткие диски экономичных серий. Смиритесь с тем, что нельзя собрать правильную систему за три копейки. Если это для вас совсем нереально, приготовьте список того, что у вас есть, чтобы в случае аварии знать, что восстанавливать. И не держите этот список на том же самом хранилище .

Во второй части статьи я постараюсь исследовать, как ведут себя участники (кроме Windows RAID) в прикладных программах. Будет ли разница в десятки раз или же такие цифры лишь удел «синтетики»? После этого можно будет сделать окончательные выводы.

Выражаем благодарность:

  • Компании OCZ за предоставленный на тестирование SSD-накопитель OCZ Vertex 2;
  • Компании Western Digital за предоставленные на тестирование жесткие диски WD RE3 (WD5002ABYS) и WD Velociraptor (WD6000HLHX);
  • Компании Xpert.ru за предоставленный на тестирование SSD-накопитель OCZ IBIS;
  • Компании Xpert.ru за предоставленные комплектующие для тестового стенда.

Николаев Артем aka Dentarg


Страницы материала
Страница 4 из 4
Оценитe материал
рейтинг: 4.8 из 5
голосов: 245

Комментарии Правила



Возможно вас заинтересует

Популярные новости

Сейчас обсуждают