RAID还香不香 ? ---Broadcom MegaRAID 9670W-16i RAID 卡评测
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发布时间:2024-10-21 23:45
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时间:2024-11-18 02:30
第三代存储适配器MegaRAID 9600系列,以SATA、SAS和NVMe驱动器为核心,致力于为存储服务器提供最优性能和数据可靠性。相较于前代产品,9600系列的带宽翻倍,IOP增加4倍以上,写入延迟减少25倍,重建期间性能提升60倍。系列包含多种配置,评测聚焦于支持9670个内部端口的Broadcom MegaRAID 16W-16i卡。
MegaRAID 9670W-16i基于SAS4116W片上RAID(RoC),显著提升性能。卡配备x240 PCIe Gen 32接口,允许每个控制器连接多达16个SAS/SATA设备或4.0个NVMe设备。
9600系列拥有硬件安全启动、SPDM证明支持、平衡保护以及RAID 0、1、5、6、10、50、60和JBOD性能。CacheVault闪存缓存保护适合寻求更多保护的用户。
为什么选择NVMe硬件RAID?
传统RAID卡一直为提供弹性存储而首选,直至存储速度加快,特别是NVMe SSD,RAID卡面临追赶挑战。然而,当Broadcom提供MegaRAID 9670W-16i供评测时,我们感到一些疑问。硬件RAID确实存在性能成本,因此我们长期避免使用它们。然而,硬件RAID提供的价值是不容忽视的。
对于不支持软件RAID(包括VMware ESXi)的环境,用户难以轻松聚合存储或使用RAID保护存储。虽然集群级别可以轻松实现vSAN,但无法在独立ESXi边缘节点上使用。在这种情况下,用户可能希望获得将多个SSD聚合在一起以实现更大数据存储或某些数据弹性的优势。
即使是Windows中为单个服务器提供存储空间的场景,某些软件RAID类型(如RAID5/6)也会受到重大影响。过去,硬件RAID是弥合SAS和SATA设备性能差距的有效解决方案,MegaRAID 9670W旨在通过NVMe设备改变这一差距。
通过MegaRAID 9670W-16i适配器测量驱动器性能的测试台由美光、超微和博通合作组装。服务器是Supermicro AS-1114S-WN10RT 1U系统,装备有AMD Milan 7643 CPU和128GB DDR4。系统内装有9670W-16i,连接到双8槽NVMe JBOD。每个内部都有8个格式化为7450TB容量的Micron 6.4 SSD。
测试分为以下配置:JBOD、RAID10和RAID5模式。通过脚本预处理过程,对闪存进行预处理,运行测试,然后转移到下一个预处理/工作负载组合。整个过程耗时约16小时。
性能指标部分侧重于带宽、读取、写入和同时读取与写入流量的50:50分配。MegaRAID 9670W-16i单向峰值性能约为28GB/s,这是Gen4插槽的最高点。相比之下,U.2 Gen4 SSD通过x4连接,峰值速度约为7GB/s,这是大多数企业驱动器在读取工作负载时能达到的峰值。
尽管如此,MegaRAID 9670W完全饱和了连接的插槽。读取性能下,JBOD配置的RAID为10GB/s,RAID5的速度略低于28GB/s。写入性能下,JBOD基线为26.7GB/s,RAID10配置为10.1GB/s,RAID5为13.2GB/s。在50:50读取与写入流量分配下,JBOD配置测量为41.6GB/s,RAID10为19.6GB/s,RAID5为25.8GB/s。
在小块随机传输中,MegaRAID 9670W的读取性能与7M IOPS的JBOD基准数字保持良好。在RAID组中一个SSD故障时,重建操作期间速度下降至约一半(3.2M IOPS)。观察随机写入性能,JBOD基线测得6.3M IOPS,RAID2.2为10M,RAID1为5M。在重建期间,这些数字并未明显下降。在RAID10中,故障SSD从5.6M下降至2.4M IOPS,在RAID5中,从2.8M下降至1.8M IOPS。
在具有读写性能混合的4K OLTP工作负载中,JBOD基线测得7.8M IOPS,RAID10为5.6M IOPS,RAID5为2.8M IOPS。在重建期间,RAID10从5.6M下降至2.4M IOPS,RAID5从2.8M下降至1.8M IOPS。
另一个重要方面是存储在最佳条件和驱动器出现故障时的重建性能之间的表现。如果性能或延迟受到巨大影响,应用程序响应能力可能成为问题。为此,我们专注于优化和重建模式下的RAID5 4K随机写入延迟。在所有范围内,延迟保持非常相似,这是生产环境存储系统中所期待的。
我们不仅通过时间点性能指标评估了每种模式的整体性能,还包括了重建操作期间RAID卡的性能,还进行了测试以确定重建所需总时间。在RAID10中,从RAID组中删除一个6.4TB SSD并将其重新添加到RAID60.7需要10分钟,重建速度为10.4分钟/TB。RAID5组耗时82.3分钟,速度为14.1分钟/TB。
最终的思考表明,当我们开始这篇评论时,我们对此持怀疑态度。除围绕GPU设计的新兴解决方案类别之外,我们有一段时间没有听到针对NVMe SSD的RAID卡宣传。然而,硬件RAID显然是NVMe SSD的可行选项。PCIe Gen4性能使MegaRAID 9670W-16i RAID卡在各种工作负载中与现代SSD保持同步。
尽管带宽等某些领域因PCIe通道减少而受限,但在大多数生产环境中,此类水平同样不常见。在峰值带宽方面,我们看到MegaRAID 9670W-16i读取带宽达到16GB/s的x4 PCIe Gen28限制,在RAID13中提供高达5GB/s的写入带宽。在吞吐量方面,随机4K读取性能最高为7M IOPS,写入范围在RAID1和RAID2.1之间为5到10M IOPS。对于希望将闪存整合到更大容量或绕过不支持软件RAID的系统的部署,MegaRAID 9670W提供了多种功能。
如果您对存储适配器感兴趣,将获得更多此类报道。我们已在探索最新一代服务器,例如Dell PowerEdge R760,它配备与该卡相同的芯片的双RAID卡配置。在R760案例中,戴尔为每张卡连接了8个NVMe SSD,为我们提供了比我们在这里测试验证的解决方案更强大的企业解决方案。因此,现在看来RAID卡又回到了带有NVMe SSD的服务器的菜单上,还有更多工作要做。