+7 (495) 120 67 02     |      info@qsan.su

Сравнение производительности RAID групп

Введение


Часто конечные пользователи не знают, каким образом влияет на производительность системы с одним и тем же количеством жестких дисков использование различных настроек RAID групп и томов. Чтобы прояснить эту техническую проблему, мы постарались провести тест с применением разных комбинаций виртуальных дисков и различных RAID групп.
При условии, что все остальные конфигурации остаются прежними, основные факторы, влияющие на результаты теста, приведены ниже.
  1. Уровень дивергенции виртуальных дисков
    Поскольку диск состоит из магнитных пластин, считывающая головка двигается между дорожками. Уровень дивергенции очень важен. Т.к. если виртуальные диски равномерно «размазаны» по всем физическим дискам в RAID группе, то при удачном расположении данных большинство операций чтения/записи будут приходиться на близко расположенные секторы.
  2. Правильное количество дисков с данными
    Чем больше дисков входят в состав RAID групп (с четностью), тем больше дисков будет хранить контрольные суммы. При этом эффективная пропускная способность массива будет понижаться, так как теоретически она прямо пропорциональна количеству дисков с данными.
  3. Циклы расчета четности
    Очень важно понимать, как рассчитываются контрольные суммы в RAID 5 и RAID 6 , а так же, сколько дисков с ними участвуют в процессе записи, так как четность не проверяется при чтении. В RAID 6 используются другие алгоритмы для подсчета четности, и поэтому требуется больше расчетных циклов, чем для RAID 5.
 

Сравнительный тест 1


Мы планируем протестировать следующие конфигурации:
Сценарий
В этом сравнительном тесте мы начнем с самой простой схемы, один RAID 5 и один виртуальный диск, затем будем добавлять по диску, доведя количество до 4, чтобы воссоздать ситуацию, при которой пользователь добавляет виртуальные диски в RAID группу по мере роста потребностей.

Результаты


Анализ
Налицо снижение производительности при сравнении использования разного количества RAID групп и виртуальных дисков. Каждый раз с добавлением еще одного виртуального диска в RAID группу производительность чтения/записи данных снижается. Если сравнить производительность конфигурации 1R4V c конфигурацией 1R1V, мы увидим, что она упадет на 24-45% при чтении, 30-45% при записи, в зависимости от нагрузки, создаваемой разными паттернами IOmeter, как показано на диаграмме. На ней видно, что уменьшение IOPs при чтении/записи в разных сегментах виртуальных дисков в одной и той же RAID группе ведет к очевидному снижению производительности.
 

Сравнительный тест 2


Мы планируем провести тест следующих конфигураций:
Сценарий
В ходе этого сравнительного теста мы попытались распределить виртуальные диски, изначально находившиеся в одном и том же RAID 5, по разным RAID 5. Это привело к сокращению разброса скорости доступа к данным как показано на иллюстрации:


Результаты


Анализ
Так как виртуальные диски становятся единственными дисками в RAID группе, к которой они принадлежат, разброс скорости доступа к виртуальным дискам минимизируется из-за этих изменений. Также необходимо учесть, что количество дисков с данными и количество дисков с контрольными суммами различно при изменении конфигурации.
Улучшение производительности на чтение (почти на 50%) с минимальным разбросом скорости доступа произойдет только в том случае, если мы поменяем конфигурацию с 2R4V на 4R4V. При этом производительность на запись заметно не повысится ни в каких конфигурациях на протяжении всего тестирования, как ожидалось. Это может быть связано с увеличением циклов расчета четности в сочетании с уменьшением количества дисков с данными.
Из вышеприведенных результатов можно сделать вывод, что уровень разброса скорости доступа к данным виртуальных дисков оказывает решающее влияние на результат в обоих сравнительных тестах. Поэтому необходимо внимательно оценивать и сравнивать производительность, используя разные конфигурации виртуальных дисков и RAID групп до того, как вводить систему в эксплуатацию.

Применимо к