4款主流SAS 6Gb/s RAID控制器橫評

在本文中，我們將對Adaptec、Areca、HighPoint和LSI公司的4款SAS 6Gb/s RAID控制器進行對比評測，我們將通過RAID 0、5、6和10工作負載來運行它們以測試其潛質。你的系統需要八個以上的連接埠嗎?我們將在本文中告訴你答案。

　　首先，讓我們看看現在的主板，真的還有必要買一個專用的RAID控制器嗎?幾乎在每個主板上都能找到3千兆SATA埠，就像音頻和網絡連接。一些最先進的晶片組(例如AMD的A75和Intel的Z68)甚至提供SATA 6Gb/s支持。有可靠的電源、電路、強大的處理器，以及大量的I/O支持，這不是意味著你已經擁有了堅實的附加存儲卡?那麼購買一個獨立控制器還有什麼意義呢?

　 　在大多數情況下，主流用戶能夠使用其主板的內置SATA埠和一些軟體來配置RAID 0、1、5 和10陳列，產生合理的性能。但是在需要更高RAID級別(例如6、50或者60)的環境, 將需要更強大的磁碟管理以及可擴展性，那麼，那些基於晶片組的控制器將不夠用。這個時候，就需要一個專業級的解決方案。這樣一來，你就不再局限於SATA 存儲，同時，大量的插卡便於對SAS(串行連接SCSI)或者FC(光纖信道)磁碟的支持，每個埠都提供獨特的優勢。

　　針對專業RAID的SAS和FC埠

　 　這三種可用埠(SATA、SAS和FC)都具有各自不同的優勢和缺點，不能說哪種埠是最好的。SATA埠的優勢包括最高容量和低成本，同時還能管 理大數據率。SAS磁碟一般著重於穩定性、可擴展性和高I/O速率。FC存儲則側重於持續、快速的數據速率。從傳統的解決方案來看，一些企業仍然使用 Ultra SCSI，儘管受到最大設備數16(這包括一個控制器和最高為15個的磁碟)的阻礙。此外，最高320MB/s的帶寬(以Ultra-320 SCSI為例)與其繼承者相比簡直微不足道。

　　Ultra SCSI曾經是專業企業級存儲解決方案的標準配置，而現在在很大程度上已經被SAS所取代，SAS不僅提供更高的帶寬，而且還提供適應混合 SAS/SATA環境的靈活性以實現成本、性能、可靠性和容量的優化，即使是在單個JBOD中。另外，出於冗餘目的，很多SAS磁碟擁有兩個埠。如果一 個控制器故障了，將驅動器連接到第二個控制器可以使故障轉移。因此，SAS可以支持高可用性設置。

　　此外，SAS不只是控制器和存儲設備 之間的點到點協議，通過擴展器，每個SAS電纜最多可支持255個存儲設備。通過使用一個兩層的SAS擴展器結構，理論上，255 x255(或者略高於65000)存儲設備可以連接到一個SAS通道，假設控制器晶片內部支持這麼大的數量。

　　Adaptec、Areca、HighPoint和 LSI公司的6Gb/s SAS RAID控制器評測

　 　在這個對比評測中，我們對現有SAS RAID控制器的性能進行了評測，這些控制器包括：Adaptec公司的RAID 6805、 Areca公司的ARC-1880i、HighPoint公司的RocketRAID 2720SGL以及LSI公司的MegaRAID 9265-8i。

　　為什麼是SAS而不是FC?一方面，SAS是更有趣且更相關的架構，它提供的分區等功能對於專業人士更具吸引力。另一方面，市場數據顯示FC在專業存儲市場的作用正在下降，一些分析師甚至預測從其出貨的硬碟數量趨勢來看，FC有可能從市場消失。FC的未來似乎很暗淡，IDC預測到2014年SAS硬碟將佔據企業硬碟市場72%的份額。

Adaptec RAID 6805

　　在2010年底，晶片製造商PMC-Sierra推出了「Adaptec by PMC」6系列 RAID控制器，6系列控制器採用雙核SRC 8x6G片上RAID(ROC)控制器， 支持512MB緩存以及每個SAS埠高達6Gb/s的數據傳輸率。目前有三個型號可以選擇：Adaptec RAID 6405(四個內部埠，約為320美元)，Adaptec RAID 6445(四個內部埠和四個外部埠，約為475美元)以及本文中的測試對象，售價460美元的Adaptec RAID 6805,它保函8個內部埠。

　　所有型號都支持JBOD以及RAID 0、1、1E、5、5EE、6、10、50和60。

　 　Adaptec RAID 6805通過其x8 PCI Express 2.0接口連接到主機系統，通過SAS擴展器最多可支持256個設備。根據製造商的規格來看，到主機電腦的持續數據傳輸率最高可達到2Gb/s，而在聚合 SAS埠峰值可以達到4.8Gb/s，PCI Express接口可達到4.0Gb/s，後者是PCI Express 2.0 x8總線最大理論傳輸速率。

　　零維護ZMCP

　　我們的測試樣機採用的是Adaptec的快閃記憶體模塊600, 它使用了零維護緩存保護(Zero Maintenance Cache Protection ,ZMCP)替代了過時的傳統的備用電源組(Battery Backup Unit，BBU)。ZMCP模塊是一個具有4 GB NAND快閃記憶體晶片的電路板，用於在電源故障時備份控制器緩存的內容。

　　因為從緩存到快閃記憶體的複製操作是非常快的，Adaptec能夠使用電容來保持電源供應，而不是電池。該電容的優點在於，它能夠與控制卡一樣持久，而電池備份每隔幾年就要更換電池。此外，只要在快閃記憶體中緩存過，保存的數據可以保留幾年，如果需要的話。相比較而言，對於備份電源組，在緩存信息消失之前通常信息職能保留三天，這迫使你更快進行恢復。正如ZMCP的名字所示，它是一個零維護解決方案，能夠承受延長的功率損耗。

　　性能

　　在我們的流讀/寫read/write測試中，在RAID 0模式下，Adaptec RAID 6805不及其競爭對手。不過話說回來，對於尋求數據保護的企業而言，RAID 0並不是典型用例(雖然它可能被工作站用 戶用來呈現視頻)。順序讀為640MB/s，而順序寫幾乎相同，為680MB/s。在這兩個指標中，LSI的MegaRAID 9265-8i位於榜首。而在RAID5、6和10測試中，Adaptec的RAID 6805表現很好，但仍不及其他產品。在SSD only設置中，Adaptec控制器達到530MB/s，但卻不敵Areca和LSI控制器。

　　Adaptec的卡能夠自動識別所謂的混合RAID配置(由混合硬碟和SSD組成)，這個配置中提供的是RAID 1和10。並且，Adaptec卡通過利用特殊的讀寫加速算法超越競爭對手，包括將讀操作專門指向SSD，而將寫操作傳給磁碟和SSD。可見，讀的性能應該接近SSD only設置，而寫的性能不能差於基於全磁碟的設置。

　　但是，我們的測試結果並不能反映這樣一種理論情況。而web伺服器測試是個特例，混合裝置的數據傳輸率能夠反映理論情況，事實上，我們期望從純粹的SSD配置、混合SSD和硬碟驅動獲取的結果根本無法與SSD only配置相比。

　　Adaptec控制器在硬碟I/O性能測試中表現好得多。無論何種測試類型(資料庫、文件伺服器、web伺服器或者工作站)，RAID 6805都與Areca的ARC-1880i以及LSI的MegaRAID 9265-8i旗鼓相當，始終位於第一名或者第二名。只有HighPoint RocketRAID 2720SGL在I/O性能測試中落後。使用SSD取代磁碟後，LSI的MegaRAID 9265-8i讓其他三個控制器望塵莫及。

　Adaptec RAID6805：RAID軟體和陣列設置

　　Adaptec和LSI的控制器卡中都包含配置良好且易於使用的RAID管理工具，這些管理工具甚至允許管理員能夠通過網絡遠程訪問控制器。

　　陣列設置

 

Areca ARC-1880i

　　Areca憑藉其ARC-1880系列在SAS 6Gb/s RAID控制器市場也佔有一席之地。根據該製造商表示，目標應用範圍包括從NAS設備和存儲伺服器到超級計算機、近線備份、安全系統以及雲計算。

　 　我們的測試樣機ARC-1880i售價約為540美元，包含8個內部SAS埠和一個8通道PCI Express 2.0接口。順便說一下，這個控制器在四個控制器中是唯一擁有散熱裝置的，內置在800MHz ROC周圍，512MB DDR2-800數據緩存支持。使用SAS擴展器，Areca地ARC-1880i最高可支持128個存儲設備。為了在電源故障期間保存緩存，可以添加一個可選的備份電源組。

　　除了JBOD模式和單磁碟模式，該控制器還支持RAID 0、1、1E、3、5、6、10、30、50和60。

　　性能

　　Areca的ARC-1880i在RAID 0的流讀/寫測試中表現不錯，讀速度為960MB/s，寫速度為900MB/s。在這個特殊條件下，只有LSI的MegaRAID 9265-8i比它更快。Areca的控制器在其他測試中的表現也沒有讓我們失望。同時擁有硬碟和SSD，該控制器總是給各項測試冠軍造成挑戰。雖然Areca控制器只在一項測試中得冠(RAID 10的順序讀)，但這項測試中它遙遙領先，讀速率為793MB/s，而第二名LSI MegaRAID 9265-8i，只有572MB/s。

　 　但是順序傳輸速率只是評測的一小部分。另一部分則是I/O性能，Areca的ARC-1880i這方面也表現不錯，緊緊尾隨Adaptec RAID 6805和LSI MegaRAID 9265-8i。Areca控制器除了贏得一項傳輸速率測試外，也贏得了一項I/O性能測試：Web伺服器測試。雖然Areca控制器在RAID 0、5和6的web伺服器測試中領先，但在RAID 10，Adaptec 6805領先，Areca緊隨其後。

Areca ARC-1880i：Web GUI 和陣列設置

　　與 HighPoint RocketRAID 2720SGL一樣，Areca ARC-1880i也可以通過web界面方便地進行設置和管理。

　　Web GUI

　　陣列設置

HighPoint RocketRAID 2720SGL

　　HighPoint RocketRAID 2720SGL是擁有8個內部SATA/SAS埠的SAS RAID控制器，每個埠支持6Gb/s速率。根據該製造商表示，該卡主要針對中小企業和工作站的存儲需求。該卡的小尺寸和8通道PCIe 2.0接口與其他產品一樣。它的核心部件是Marvell地9485RAID控制器。

　　除了JBOD，該卡還支持RAID 0、1、5、6、10和50。

　 　除了我們測試的型號外，HighPoint的2700系列還包含其他四個型號，RocketRAID 2710、 RocketRAID 2711、RocketRAID 2721和 RocketRAID 2722，主要差別在於埠類型(內部/外部)和埠數量(4到8)。我們的樣機，RocketRAID 2720SGL是四個控制器中最便宜的控制器，只要170美元。但請注意這個型號不包含任何電纜，電纜需要支付額外費用。

　　性能

　 　在按順序讀/寫RAID 0陣列(由8個富士通MBA 3147RC磁碟組成)的測試中，HighPoint RocketRAID 2720SGL的讀速度高達971MB/s，只被LSI的MegaRAID 9265-8i所擊敗。697MB/s的寫速度並不讓人感到驚喜，但這幾乎超過了Adaptec RAID 6805的寫速度。RocketRAID 2720SGL的其他測試結果都是如此。在RAID 5和6中，它躍居榜首，但在RAID10,讀速度卻下降到485MB/s，這是四個測試產品中產生的最低值。在RAID 10的順序讀速度更糟糕，只有區區的198MB/s。

　　該控制器很顯然不是為SSD設計的。讀取速率最大為332MB/s，寫速率的峰值 為273MB/s。即使是固態存儲性能不是很好的Adaptec RAID 6805，速率也比它大兩倍。而另外兩個可以很好處理SSD的控制器卡(Areca的 ARC-1880i和LSI的MegaRAID 9265-8i)更不用說，比它快三倍。

　　我們可以用來形容HighPoint卡的I/O性能的最好詞語應該是夠用。RocketRAID 2720SGL在全部四個Iometer測試中都是最後一名，而在web伺服器測 試中，HighPoint控制器幾乎可以趕上其他控制器，但在其他三個指標測試中遠遠落後於其他競爭對手。這在SSD測試中最為明 顯，RocketRAID 2720SGL明顯沒有為SSD作優化，它浪費了SSD的固有優勢。例如，RocketRAID 2720SGL在資料庫測試中結果為17 378IOPS，而LSI的MegaRAID 9265-8i是它的四倍多，為75037IOPS。

HighPoint RocketRAID 2720SGL： Web 和陣列設置

　　RocketRAID 2720SGL的web界面很直觀，方便，這裡沒有問題，所有RAID設置都可以迅速簡便地進行配置。

　　Web GUI

　　陣列設置

LSI MegaRAID 9265-8i

　　根據LSI表示，中小企業是其MegaRAID 9265-8i產品的目標客戶。該公司將其控制卡定位於適合雲、安全和業務應用。售價為630美元，MegaRAID 9265-8i是測試產品中最昂貴的，但是從測試結果來看，一分錢一分貨。在我們展示測試結果之前，讓我們看看這個控制器的技術特點以及可選軟體附件—— FastPath和CacheCade。

　 　MegaRAID 9265-8i基於雙核LSI SAS2208 ROC，採用8通道PCIe 2.0接口，後綴8i表示8個內部SATA/SAS埠，每個埠支持6Gb/s。高達128個物理存儲設備可以通過SAS擴展器連接到該控制器。該控制 器卡還支持1GB DDR3-1333緩存，支持RAID 0、1、5、6、10和60。

　　調優工具、 FastPath和 CacheCade

　 　LSI聲稱FastPath可以大大加快附加SSD的I/O操作。該公司還表示，FastPath可以與任何基於快閃記憶體的SSD工作，顯著改善了基於 SSD RAID陣列的讀/寫性能，寫加快2.5倍，讀加快2倍，達到465000IOPS。雖然我們不能將這個放到測試結果中。該卡即使沒有安裝 FastPath，也已經具有足夠的馬力來處理我們的五驅動SSD陣列。

　　MegaRAID 9265-8i的另一個可選軟體被稱為CacheCade，它能使一個SSD作為硬碟陣列的讀緩存。根據LSI公司表示，這可能會加快讀取操作速度，最高可達50，這取決於被訪問數據的大小、應用程式和使用情況。我們嘗試了這個工具，並創建了一個RAID 5陣列，由7個硬碟和一個SSD(SSD作為讀緩存)組成。與由8個硬碟組成的RAID 5陣列相比，很顯然，CacheCade不僅提高了I/O吞吐量，還改善了性能(原始數據變得越來越小)。我們在測試中使用了一個25GB數據集，在web伺服器Iometer工作負載中達到3877IOPS，而通常一個正常硬碟陣列只能達到894IOPS。

　　性能

　 　簡而言之，從I/O性能角度來看，MegaRAID 9265-8i是最快的SAS RAID控制器。而在順序讀/寫操作中，這個控制器只能達到中等水平，因為其順序性能取決於你使用的RAID級別。在RAID 0硬碟測試中，MegaRAID 9265-8i的順序讀速率可達到1080MB/s(明顯超過其競爭對手)，而順序寫性能為927MB/s，也取得了第一名的成績。而在RAID 5和6中，這個LSI控制器被徹底擊敗，只有在RAID 10中才挽回一局。在SSD RAID測試中，MegaRAID 9265-8i達到最佳順序寫性能(752MB/s)，在順序讀中只略低於Areca ARC-1880i。

　　如果你在尋找具有高I/O性能的面向SSD的RAID控制器，LSI無疑是最佳選擇。除了極少數例外外，MegaRAID 9265-8i在我們的Iometer 資料庫、文件伺服器、web伺服器和工作站負載測試中都一路領先。當你的RAID陣列由SSD組成時，LSI完全擊敗了其他三個控制器。例如，在工作站測試中，MegaRAID 9265-8i達到70172IOPS，而第二名Areca的ARC-1880i只有這個數字的二分之一，36975IOPS。

LSI MegaRAID 9265-8i：RAID軟體和陣列設置

　　與Adaptec一樣，LSI捆綁了一個方便的RAID管理工具，下面是一些屏幕截圖。

　　CacheCade軟體

　　RAID 軟體

　　陣列安裝

對比表和測試配置

　　對比表

　　測試配置

　　我們使用了8個富士通MBA3147RC SAS硬碟(每個147GB)到RAID控制器，同時在RAID 0、5、6和10進行測試，SSD測試是通過5個三星SS605進行的。

測試結果：RAID 0和5的I/O性能

　　RAID 0

　　RAID 0測試並沒有顯示出這些RAID控制器的顯著差異，除了HighPoint的RocketRAID 2720SGL。

　　RAID 5

　　RAID 5測試也沒有幫HighPoint控制器挽回任何失地。與RAID 10對比，即使這三個較快的控制器也顯示出各自的優缺點。

測試結果：RAID 6和10的I/O性能

　　RAID 6

　　LSI顯著地從資料庫、文件伺服器和工作站負載方面優化了其MegaRAID 9265。Web伺服器測試中，所有控制器的極限測試結果沒有明顯差異。

　　RAID 10

　　在RAID 10中，Adaptec和LSI爭奪激烈，而HighPoint RocketRAID 2720SGL則完全處於劣勢。

　測試結果：SSD I/O性能

　　這很顯然：只有LSI MegaRAID 9265可以將固態存儲的優勢轉為RAID性能。

測試結果：RAID 0、5下的數據吞吐量

　　RAID 0

　　LSI MegaRAID 9265顯然贏得了RAID 0測試，Adaptec的RAID 6805無法追趕上。

　　RAID 5

　　沒有緩存的RocketRAID 2720SGL能夠很好地處理RAID 5操作，Areca ARC-1880i緊隨其後。Adaptec的RAID 6805和LSI的MegaRAID 9265-8i則出局。

　　RAID 5 Degraded

測試結果：RAID 6、10的數據吞吐量

　　RAID 6

　　與RAID 5的結果一樣，RocketRAID 2720SGL在RAID 6中順序吞吐量成績最好，而ARC-1880i位於第二名。似乎LSI MegaRAID 9265-8i不是很喜歡RAID 6。

　　RAID 6 Degraded

　　RAID 10

　　在RAID 10,結果完全相反!MegaRAID 9265-8i在RAID 5和6中低於平均水平，但卻在RAID 10的總成績中擊敗其他競爭對手。而Areca ARC-1880i在順序讀測試中擊敗其他三個控制器。

測試結果：數據吞吐量(SSD)

　　如果你正在建立一個基於SSD的RAID陣列，LSI的 MegaRAID 9265-8i 和Areca的ARC-1880i都是不錯的選擇。 而RocketRAID 2720SGL則很糟糕。

測試結果：Adaptec混合式RAID

測試結果：LSI CacheCade

誰是是企業IT的最佳選擇?

　　總體而言，這四個基於SAS的RAID控制器都表現出了良好的性能，它們都不缺乏重要特徵，並且都可以用於入門級和中級伺服器中。 除了它們的性能特點外，在提供便利功能(例如混合環境SAS和SATA支持以及通過SAS擴展器獲取的可擴展性)方面則各有千秋。這四個控制器都支持的 SAS 2.0標準，不僅將帶寬從3Gb/s提高到6Gb/s(每個埠)，同時也引入了新功能，例如SAS分區，這可以允許單個SAS擴展器背後的多個控制器訪 問存儲資源。

　　除了幾個共同點，如8通道PCI Express接口和八位組SAS 2.0埠，每個控制器都有各自的優點和缺點。

　 　總體來說，LSI公司的MegaRAID 9265-8i是最快的控制器，特別是在I/O吞吐量方面。不過它也有一些薄弱環節，例如RAID 5和6的性能不是很理想，但MegaRAID 9265-8i贏得了大部分測試，是一個成熟的專業級的解決方案。當然，它的售價也是最高的，630美元。但對於這個價格，你可以獲得一個無可比擬的控制 器，特別是在支持SSD方面。MegaRAID 9265-8i在存儲方面表現不錯，如果需要增加更多存儲，選擇MegaRAID 9265-8i會更加方便。此外，你也可以通過添加FastPath或者CacheCade來加強MegaRAID 9265-8i的性能。

　 　Adaptec RAID 6805和 Areca ARC-1880i控制器在中檔價位(售價分別為460美元和540美元)，它們提供相似的性能。這兩者在數據吞吐量方面都表現良好，除了I/O性能。 Adaptec控制器控制器略勝於Areca控制器，它還提供零維護緩存保護(ZMCP)功能，取代了傳統的備用電源組，並且還可以與NAND快閃記憶體和電容器配合使用。

　 　HighPoint公司的RocketRAID 2720SGL售價僅為170美元，這也是四個控制器中最便宜的售價。如果你只是將它與傳統的磁碟驅動器一起使用，它的性能還可以接受，雖然顯然比 Adaptec或者Areca提供的性能要差。不要將它與SSD一起使用。

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