Seagate Barracuda 7200.11 IDE vs. AHCI, Barracuda ES.2 & RAID 0, 1, 5

RAID 0

Chapter in english language: RAID 0
 

RAID 0 (Striped Set = prekladaná sada) rozdeľuje bloky dát súmerne medzi 2 alebo viac diskov bez informácie o parite. Používa sa zvyčajne na zvýšenie výkonu, hoci môže byť použitá na vytvorenie malého počtu veľkých virtuálnych diskov. Výsledná pridaná kapacita je limitovaná najmenším diskom, teda napr. pri použití 160 a 100 GB disku je výsledná kapacita iba 2x 100 GB = 200 GB (nie 100 + 160 GB). Všeobecne je celková kapacita RAID 0 vyjadrená vzťahom SRAID0 = n × min(S1,S2, ...Sn), kde SRAID0 je kapacita poľa, n počet diskov a S1, S2 až Sn kapacity jednotlivých diskov.
Zvýšenie výkonu (teoreticky n-násobné, pričom n je počet diskov v poli) je citeľné pri zápise a čítaní veľkých súborov. Pri práci s veľkým počtom malých súborov je výkon poľa značne degradovaný väčšou prístupovou dobou, kedže disky musia zakaždým vyhľadávať súvisiace bloky na jednotlivých diskoch. Ak je veľkosť súborov, s ktorými sa pracuje, menšia než veľkosť stripu, nárast výkonu RAID 0 oproti jedinému disku je nulový. (Strip = reťaz blokov cez disky naprieč celým poľom, na obr. vľavo tvoria strip bloky 1 a 2, bloky 3-4 tvoria iný strip atď.) V tabuľke sú popísané scenáre použitia pre jednotlivé povolené veľkosti stripu.
Zlyhanie jediného disku v poli RAID 0 má za následok stratu všetkých dát uložených v poli. Úroveň zabezpečenia dát pred stratou je preto nižšia v porovnaní so samostatným diskom a znižuje sa približne nepriamo úmerne s rastúcim počtom jednotiek v poli: MTBFRAID0 ≈ MTBFdisk / n (MTBF = Mean Time Between Failures, tiež MTTF = Mean Time To Failure - stredná doba do výskytu kritickej chyby; očakávaná životnosť; n je počet diskov).

• Výhody: výrazné zrýchlenie prenosovej rýchlosti čítania a zápisu obzvlášť pri sekvenčnom prístupe
• Nevýhody: žiadna redundancia dát - ak čo i len jeden HDD zlyhá, všetky dáta poľa sú stratené
• Použitie: desktopy a pracovné stanice na uloženie kriticky nie dôležitých dát a softvéru za dosiahnutia vysokého výkonu

Tabuľka scenárov použitia pre jednotlivé povolené veľkosti stripu:

Toľko vraví teória, poďme sa teda pozrieť na výsledky testov. Intel® Matrix Storage Console

Intel® Matrix Storage Console

Pri tvorení RAID poľa je možné v princípe postupovať dvoma spôsobmi. Buď ísť do menu Intel® Matrix Storage Manager stlačením kombinácie Ctrl+I počas POST a tam vytvoriť požadované RAID pole alebo pohodlnejšie priamo z prostredia Windows v Intel® Matrix Storage Console. Druhý spôsob je zobrazený v animácii. V prvom rade si však treba prepnúť zobrazenie konzoly do Advanced Mode v ponuke View. Následne z hlavného menu treba vybrať záložku Action a v nej možnosť Create RAID Volume, ktorá spustí pomocníka na tvorbu RAID poľa.

Create RAID Volume Wizard

Intel® Matrix Storage Console - RAID 0

2 x ST3500320NS & RAID 0

2 x ST3500320NS in RAID 0

2 x ST3500320NS in RAID 0 & Enabled Volume Write-Back Cache

2 x ST3500320NS in RAID 0 & Enabled Volume Write-Back Cache & CPU on 3.2GHz

Na prvom screenshote sú dva disky ST3500320NS zapojené klasicky v RAID 0. Sekvenčné čítanie aj zápis stúpli na dvojnásobok ako sa očakávalo. Burst Speed stúpol z 226,4MB/s na pekných 366,1MB/s. Na dvoch screenshotoch nižšie s rozkolísaným zápisom a niekoľko násobne väčším Burst Speed bola na poli zapnutá Write-Back Cache (W-BC).

Write-Back Cache: Podľa popisu v dokumentácii by táto funkcia mala byť aplikovateľná len na pole RAID 5. W-BC je automaticky zapnutá alebo vypnutá keď je použitý nepretržitý zdroj napájania - UPS (Uninterruptible Power Supply). V prípade výpadku elektrickej energie alebo odpojenia napájania záložného zdroja je W-BC vyprázdnená a vypnutá. Po obnovení dodávky napájania záložného zdroja je WB-C automaticky zapnutá. Pokiaľ je WB-C zapnutá, tak viaceré požiadavky na zápis môžu byť kombinované. Zápis dát z Cache do RAID5 poľa je oveľa viac efektívne. Zapnúť alebo vypnúť WB-C je možné kedykoľvek bez potreby reštartovať počítač.

Intel® Matrix Storage Console - Enable Volume Write-Back Cache

Na treťom screenshote ešte stúpol Burst Speed z 2060,4MB/s na 2881,5MB/s čo je dôsledok zvýšenia frekvencie CPU z pôvodných 2133MHz (8x266MHz) na 3200MHz (8x400MHz).

ST3500320NS vs. 2 x ST3500320NS in RAID 0

V prvom stĺpci sú výsledky testov jedného HDD ST3500320NS v AHCI móde. V druhom stĺpci sú výsledky dvoch HDD ST3500320NS v RAID 0 bez zapnutej W-BC. Ak som už spomínal, 2 HDD v RAID 0 v HDTachRW podávajú dvojnásobný výkon, avšak v aplikačných testoch je nárast výkonu až na výnimky minimálny. Po zapnutí W-BC a pretaktovaní CPU na 3,2GHz sa situácia rôzne zmenila. V HDTachRW mierne stúplo sekvenčné čítanie avšak výraznejšie klesol sekvenčný zápis. Výrazná zmena sa však udiala s hodnotou Burst Speed, ktorá stúpla osemnásobne. V H2benchw so zapnutou W-BC podávajú 2 HDD v RAID 0 väčšinou horší alebo rovnaký výsledok ako 1 HDD až na výnimky, v ktorých sa uplatňuje výhoda vysokého Burst Speed, vďaka ktorému vo finále dostanú 2 HDD v RAID 0 mierne vyšší aplikačný index ako 1 HDD alebo aj 2 HDD v RAID 0 bez zapnutej W-BC. V PCMark05 sa situácia s menšími odchýlkami v podstate opakuje. Prvé miesto obsadzujú 2 HDD v RAID 0 bez W-BC, druhé miesto vďaka vysokej hodnote Burst Speed 2 HDD v RAID 0 so zapnutou W-BC, tretie miesto samotná Barracuda ST3500320NS.