Огляд IDE RAID контролера Promise FastTrak66

1. Технічні характеристики
2. можливості контролера
3. інсталяція
4. Експлуатація та тестування
5. Stripe 4 drives
6. Stripe 2 drives
7. Mirror 2 drives
8. Stripe 2 × 2 drives
9. Span 4 drives
10. Single drive
11. Софт или Хард?
12. висновки

RAID-контролери для жорстких дисків з інтерфейсом IDE вже перестали бути дивиною, але до сих пір не отримали широкого поширення. Можливо, ситуація зміниться в міру здешевлення дисків і привнесення в контролери нових можливостей? Життя покаже, а поки подивимося на новий контролер компанії Promise Technology, Inc. - FastTrak66. Як випливає з назви, дана карта підтримує режим Ultra ATA / 66, що перетворюється в останнім часом з кумедною дивини в корисну річ. Отже, що ж нам пропонують.

Технічні характеристики

У загальному і цілому контролер FastTrak66 є подальшим розвитком контролера FastTrak, огляд якого був опублікований на нашому сайті (cм http://www.ixbt.com/storage/fasttrak.html ), Тому деяка інформація буде повторюватися.

можливості контролера

FastTrak є Ultra ATA / 66 RAID-контролер, який має власний BIOS і підтримує паралельну обробку потоків даних. Обидва IDE-каналу, наявні на контролері працюють паралельно і дозволяють розподілити навантаження між жорсткими дисками під багатозадачними операційними системами. Додавши другий контролер FastTrak можна отримати чотири незалежно працюючих каналу.

На кожному диску, що підключається до FastTrak BIOSом створюється зарезервована область, в якій прописуються конфігурація масиву і інформація про всіх належних йому дисках. Таким чином, якщо один з дисків в масиві гине, то інформація про конфігурацію не губиться і береться з іншого диска. Такий підхід дозволяє довільно змінювати розташування дисків масиву (що згодом стало в нагоді).

Контролером підтримуються наступні види масивів, видимих ​​операційною системою як один фізичний диск:

Stripping (RAID 0) - читання і запис відбувається з / в блоки даних, що чергуються на різних дисках. У такому випадку при загибелі одного диска в масиві, гине і весь масив. Зате значно поліпшується продуктивність завдяки поділу навантаження між вінчестерами. Ємність отриманого диска з масиву дорівнює добутку числа дисків на ємність самого маленького в масиві. Розмір блоку, що записується на кожен диск, задається в BIOS контролера і становить від 1 до 1024 Кбайт. Рекомендований розмір блоку - 64 Кбайта для аудіо / відео додатків і настільного комп'ютера або 8 Кбайт для сервера.

Mirroring (RAID 1) - дані дублюються на двох дисках. Продуктивність при цьому зростає тільки при читанні, за рахунок того, що різні дані, що склеюються контролером в один потік, читаються з двох дисків одночасно. Крім цього, при читанні використовуються такі можливості, як elevator sorting (конвеєрна сортування порядку читання даних) і load balancing (балансування завантаження дисків). Суть цих режимів стає зрозумілою з ілюстрацій.

При відмові одного з дисків в масиві, дані не гинуть, а беруться з іншого вінчестера. При цьому, якщо до FastTrak був підключений додатковий запасний диск, то при відмові в масиві, починає використовуватися саме він. Попередньо контролер переносить на нього дані з працюючого вінчестера. Ця операція виконується автономно в фоновому режимі, і про відмову в масиві користувач повинен отримати інформацію про це лише після перезавантаження сторінки системи. Ємність диска, одержуваного з такого масиву, дорівнює ємності найменшого диска.

Stripping / Mirroring (RAID 0/1) - комбінація з двох вищеописаних режимів. Працює тільки при наявності чотирьох дисків. При цьому виходить «зазеркаленний» stripe-масив з двох дисків. В цьому режимі досягається і висока продуктивність, і захищеність від збоїв.

Capacity (Spanning) - в цьому режимі розмір одержуваного з масиву диска дорівнює просто сумі розмірів всіх його дисків. Дані зберігаються послідовно на всіх вінчестерах з масиву. Власне, це не RAID, тому ні а який схоронності або швидкості говорити в цьому випадку не доводиться.

Природно, будь-який режим (крім striping / mirroring) може бути заданий для масиву з одного диска. При цьому отримуємо звичайний диск з інтерфейсом Ultra ATA / 66.

інсталяція

Promise FastTrak66 являє собою звичайну карту PCI. У комплект поставки крім нього самого і керівництва, входить 2 IDE-кабелю ATA / 66, комплект драйверів під всі операційні системи і дві утиліти під Windows 95/98 і Windows NT.

Під DOS контролер ніяких драйверів не вимагає.

При завантаженні операційної системи Windows 98 після установки карти вона знаходить новий пристрій PCI RAID Controller, драйвер до якого без проблем встановлюється з доданою дискети. Сам драйвер не володіє ніякими функціями настройки і верифікації - всі вони винесені в окремі утиліти.

Процедура установки і настройки дискових масивів вкрай проста. Під час завантаження комп'ютера, при ініціалізації FastTRAK видає запрошення свого BIOS, в Setup якого можна увійти. Setup містить функції автоматичного і ручного створення, видалення і відновлення дискових масивів, а також перегляду їх властивостей. Режими stripe, mirroring і spanning, а також розмір блоку для режиму stripe задаються при установці. Інтерфейс setup надзвичайно простий і інтуїтивно зрозумілий, а наявність режиму автоматичного створення дозволяє не обтяжувати себе зайвими роздумами.

Тепер трохи про доданих утиліти.

Перша з них - FastCheck, призначена для моніторингу стану контролера і підключених до нього дисків. У ній відображаються всі параметри налаштування масивів, дисків та каналів IDE.

Тут же можна задати опції режиму mirroring - завдання звукового сигналу і / або спливаючого повідомлення при відмові диска, завдання параметрів синхронізації (при синхронізації вміст дисків mirror-масиву порівнюється між собою і при знаходженні відмінностей вміст «відомих» дисків, т. Е. Всіх, крім першого в масиві, оновлюється), визначення зовнішнього вигляду утиліти, а також завдання пароля для захисту від несанкціонованого використання утиліти.

Друга - Promise UltraTune, дозволяє змінювати параметри роботи контролера. Встановлюючи тип використовуваних додатків, ця утиліта дозволяє встановити розмір блоку при stripping на 8 Кбайт (Business / Games) або на 64 Кбайта (Audio / Video Editing). Також можна встановити величину завантаження шини.

Ніяких проблем при установці карти помічено не було.

Експлуатація та тестування

При експлуатації контролера використовувалася наступна конфігурація системи:

• системна плата Chaintech 6BTM (Intel 440BX)
• контролер Promise FastTrak66
• процесор Intel Pentium II 400 MHz
• 128 MB SDRAM SEC PC100
• відеокарта ASUS V2740 (Intel 740)
• операційна система Windows 98 SE

Як жорстких дисків використовувалися чотири диски Quantum lct обсягом 13.0 Гбайт. Вибір дисків визначався, по-перше, тим, що їх вдалося знайти в прийнятному кількості в прийнятні терміни, а по-друге, було крані цікаво подивитися, на що здатний масив загальною вартістю близько $ 600-650.

Тестувалася робота контролера в наступних режимах

• Striping на 4 дисках (Stripe 4 drives)
• Striping на 2 дисках (Stripe 2 drives)
• Striping / Mirroring на 4 дисках (Stripe 2 × 2 drives)
• Mirroring на 2 дисках (Mirror 2 drives)
• Spanning на 4 дисках (Span 4 drives)
• Одиночний диск (Single drive)

У всіх режимах striping розмір блоку брався рівним 64 Кб.

Використовувався стандартний набір тестів - WinBench 99 (Business WinMark і Disk Inspection Tests) і Adaptec ThreadMark 2.0. Тест Disk CPU Utilization можна здійснювати в двох режимах: з фіксованою швидкістю читання і з максимально досяжною. Тестування проводилося при фіксованій швидкості 4000000 байт / сек.

Для зручності сприйняття всі результати зведені в дві таблиці, крім того, для кожного режиму дається короткий виклад суб'єктивних вражень, що супроводжується графіком швидкості лінійного читання.

Тест WinBench 99 повторювався тричі, тест Adaptec ThreadMark 2.0 - п'ятикратно, в таблицях наведені середні значення.

Тести проводилися на «холодних» дисках, тобто перед проведенням кожного наступного тесту диску надавалося час для охолодження до кімнатної температури. Диски перед проведенням кожного тесту дефрагментірован з використанням стандартної утиліти Defrag, що входить в комплект Windows 98 SE.

Отже, що ж виходить.

Stripe 4 drives

Cамий «крутий» режим. І дійсно, швидкість вражає. Збільшення в 4 рази, природно, не вийшло, але прибавка чимала. Правда, дратує нерівномірність характеристики, особливо на хвості віртуального диска. На мій погляд, це відбувається через непристосованість алгоритмів читання вперед до роботи в такому режимі і малого розміру буфера. Але все одно непогано. А якщо поставити 4 IBM DPTA? Правда, тоді ціна вийде зовсім інша :)

Stripe 2 drives

Ну, швидкість поменше, зате і дисків потрібно в два рази менше. Ще чіткіше простежується «зубчатість» графіка.

Mirror 2 drives

Графік читання практично збігається з графіком одиночного диска, що, власне, і слід було очікувати. Але в даному режимі не це головне. Головне - захист інформації при виході диска з ладу. Ось тут є один нюанс. Правда, якщо строго слідувати інструкції, то все буде в порядку, але, пам'ятаючи про звичку нашого людини вирішувати всі проблеми «методом наукового тику», опишу ситуацію докладніше. Отже, в User's Manual чорним по білому написано, що якщо у вас є один диск, його треба ставити майстром на перший канал, два - майстрами на обидва канали і т. Д. Так ось, це не просто слова. Створивши масив з дисків master і slave на одному каналі і симітіровав вихід з ладу master шляхом відключення живлення перед завантаженням, я отримав лайливе повідомлення про те, що контролер не може знайти відповідного переривання і взагалі, треба ще перевірити, чи підтримує ваша системна плата bus mastering ! Спочатку це привело мене в здивування, тим більше, що з диском slave така ситуація проходила штатно - контролер видавав попередження про критичний стан масиву і пропонував вибір: продовжити завантаження або зайнятися заміною диска. Відключення живлення в процесі роботи для master призводило до мертвого зависання системи, а для slave знову все було коректно - утиліта FastCheck повідомляла про те, що масив знаходиться в критичному стані. Вирішивши цю проблему зазначеним вище методом - переставивши другий диск майстром на інший канал, я заглянув в інструкцію і зрозумів, що міг не мучитися. До речі, якщо ви все-таки зробили все не так, як треба, в реальній ситуації, і у вас «помер» master, якраз і може стати в нагоді те, що контролеру немає діла до того, як підключені диски. Необхідно просто підключити «здоровий» диск в якості master. Отже, з цим все в порядку. Тепер про те, як привести масив назад в нормальне (functional) стан. Підключивши справний диск, необхідно зайти в BIOS контролера і вибрати опцію Rebuild. Там Вам запропонують додати цей диск в масив, після чого відбувається процес синхронізації. В даному випадку він зайняв близько 10 хвилин. Окремо варто згадати можливість установки третього запасного диска. При наявності диска, що не входить ні в який масив, після збою утиліта FastCheck знову-таки видає попередження, після чого починає в фоновому режимі синхронізувати масив, використовуючи резервний диск. Зручне рішення.

Stripe 2 × 2 drives

Режим повинен забезпечувати поєднання надійності і продуктивності. З надійністю - все в порядку, а от з продуктивністю ... Ні, в середньому-то виходить те, що потрібно - як у Stripe 2, але ось графік читання нагадує кардіограму інфарктника. Щось з розподілом читання по дзеркалах не дуже виходить.

Span 4 drives

Режим взагалі-то не дуже зрозумілий. Навіщо робити spaning якщо можна зробити striping? Хіба що диски дуже відрізняються за обсягом. Тут ніяких несподіванок, добре помітні індивідуальні характеристики кожного диска

Single drive

Як говориться в дитячих журналах: знайдіть, де на графіку span знаходиться графік цього диска? :)

Тепер - цифри:

WinBench 99. У дужках наведені цифри завантаження процесора при виконанні конкретного тесту.

Stripe 4 drives Stripe 2 drives Stripe 2 × 2 drives Mirror 2 drives Span 4 drives Single drive Business Disk WinMark 99 (thousand bytes / sec) 4250 (48.11%) 3410 (37.29%) 3350 (36.67%) 2910 (32.90%) 2890 (33.99%) 2880 (31.57%) High-End Disk WinMark 99 (tb / s) 17700 (42.43%) 13500 (34.48%) 12400 (31.78%) 11000 (27.18%) 11100 (27.49%) 11200 (26.76%) Disk Transfer Rate: Beginning (tb / s) 47100 (26.7%) 38500 (18.9%) 32000 (17.4%) 20500 (6.63%) 19800 (8.62%) 20500 (6.33%) Disk Transfer Rate: End (tb / s) 46300 (26.7%) 24500 (18.9%) 24700 (17.4%) 12500 (6.63%) 12500 (8.62%) 12500 (6.33%) Disk Access Time (ms) 14.4 (2.53%) 14.9 (2.16%) 12.9 (2.68% ) 12.6 (2.61%) 14.6 (1.37%) 14.9 (2.2%) Disk CPU Utilization (Percent Used) 9.08 8.9 9.04 6.42 8.68 6.49 High-End Disk WinMark 99 детально Disk Playback / HE: AVS / Express 3.4 (tb / s) 12800 8350 8320 8130 8130 8120 Disk Playback / HE: FrontPage 98 (tb / s) 39100 36800 36700 30800 30200 30400 Disk Playback / HE: MicroStation SE (tb / s) 10900 10300 10200 9900 10 600 9980 Disk Playback / HE: Photoshop 4.0 (tb / s) 13200 10100 8950 7470 7440 7450 Disk Playback / HE: Premiere 4.2 (tb / s) 17600 14000 12400 9290 11200 11100 Disk Playback / HE: Sound Forge 4.0 (tb / s ) 32500 26100 25500 18500 20000 20400 Disk Playback / HE: Visual C ++ 5.0 (tb / s) 17500 14200 13800 10500 11300 11100

Невеликий коментар. Порівнюючи результи по колонках, можна помітити, що найбільший приріст продуктивності в режимах RAID 0 йде якраз в додатках, орієнтованих на редагування аудіо / відео потоків (Sound Forge 4.0 - звуковий редактор, Adobe Premiere 4.2 - відеоредактор) і в Adobe Photoshop 4.0, що , на мій погляд, якраз є найбільш актуальним. У цих додатках наша система випереджає і жорсткі диски останнього покоління огляду жорстких дисків останнього покоління ( http://ixbt.stack.net/storage/hdd-review-66-2.html ).

Adaptec ThreadMark. Як завжди, приведено середньозважене значення швидкості обміну в МВ / сек за результатами 64 тестів, у процесі яких проводяться операції читання і запису блоками по 512 байт, 1, 2, 4, 8, 16, 32 і 64 кілобайт однією, двома, трьома або чотирма ланцюжками (thread) одночасно, з використанням стандартних викликів Win32 API і завантаження процесора під час виконання тестів.

Stripe 4 drives 17.46 66.01% Stripe 2 drives 15.09 56.68% Stripe 2 × 2 drives 16.13 59.38% Mirror 2 drives 12.07 52.75% Span 4 drives 12.01 47.25% Single drive 12.03 43.54%

Тут ситуація просто класична - все саме так, як і повинно бути в теорії. За рахунок додаткових можливостей режиму mirroring результати при застосуванні зеркалирования трохи вище.

Софт или Хард?

Ну добре, в Windows 95/98 немає ніяких засобів, що дозволяють програмно реалізувати будь-якої режим RAID. Але ж в Windows NT такі кошти є. Чи має сенс застосовувати апаратні засоби, якщо можна обійтися програмними? З метою відповіді на дане питання був проведений наступний досвід. В якості операційної системи використовувалася Windows NT 4.0 SP6. Файлова система - NTFS. В іншому тестова система залишилася тією ж. Порівнювалася робота апаратної (FastTrak66) і програмної реалізації RAID 0 режиму stripe 2. Розмір блоку був також дорівнює 64 кб.

WinBench 99:

Hardware RAID Software RAID Business Disk WinMark 99 (thousand bytes / sec) 4530 (37.09%) 4520 (42.81%) High-End Disk WinMark 99 (tb / s) 13900 (27.64%) 13800 (31.46%) Disk Transfer Rate: Beginning (tb / s) 33000 (12.9%) 33100 (14.1%) Disk Transfer Rate: End (tb / s) 24500 (12.9%) 24900 (14.1%) Disk Access Time (ms) 14.2 (1.2%) 14.3 (1.31% ) Disk CPU Utilization (Percent Used) 4.31 5.48 High-End Disk WinMark 99 детально Disk Playback / HE: AVS / Express 3.4 (tb / s) 13300 13200 Disk Playback / HE: FrontPage 98 (tb / s) 35300 35800 Disk Playback / HE: MicroStation SE (tb / s) 15300 15500 Disk Playback / HE: Photoshop 4.0 (tb / s) 8650 8600 Disk Playback / HE: Premiere 4.2 (tb / s) 12400 12100 Disk Playback / HE: Sound Forge 4.0 (tb / s) 19100 18400 Disk Playback / HE: Visual C ++ 5.0 (tb / s) 12100 12100

Цікаво, що на додатках, що працюють з маленькими файлами, програмна реалізація навіть випереджає апаратну. А в цілому - приблизна рівність.

Adaptec ThreadMark 2.0:

Hardware RAID 18.78 28.63% Software RAID 18.74 29.76%

Знову приблизна рівність ..

Навіть графіки практично збігаються.

Software RAID:

Hardware RAID:

Потужності сучасних процесорів цілком вистачає для реалізації даного режиму. Природно, завантаження процесора при програмної реалізації більше, але не трагічно. Правда, на стороні Promise FastTrak велика гнучкість вибору режимів роботи.

висновки

Висновок одназначен - дуже корисне і недорогий пристрій для тих, хто займається обробкою аудіо / відео (а таких останнім часом стає все більше). Інша справа, що, на мій погляд, не варто так вже гнатися за дешевизною. Можливо, варто подумати про варіант з двома дисками на 7200 rpm. Але це вже кожен вирішує для себе сам.

Що стосується інших користувачів, то, знову-таки, на мій погляд, виграш від використання даного контролера не окуповує необхідності покупки самого пристрою і як мінімум одного додаткового диска. Якщо, звичайно, у вас немає вкрай важливих даних, які повинні вціліти під що б то не стало.