產品介紹
當人們提到磁碟陣列或RAID時,他們想到的常是SCSI RAID,現在,就在6月份,Promise 公司向我們推出了一款新型產品—命名為FastTrak66,這是第一款也是唯一的一款Ultra ATA/66 RAID卡。這比以前的RAID便宜多了;FastTrak66所能達到的數據傳輸率比一款Ultra ATA/66或Ultra2 SCSI硬碟的數據傳輸率都來得高。
現在讓我們先回顧一下Promise 公司的歷史,他們是從1998開始生產此類產品的,可能在你的印象中他們的產品比較貴。到現在為止他們已經生產出了許多具有創新性的記錄產品,如第一塊帶緩存的IDE 控制卡,第一塊Ultra DMA控制卡,當然也有第一塊IDE RAID卡了,這就是我們這次將要介紹的產品。
FastTrak66分別面向兩種不同的市場,一個為完全的伺服器級、協同的工作站,這些是對數據要求很高的,另一方面是對追求性能的伺服器市場。下面讓我們來看看從其使用手冊中說明的具體性能如何?
先進硬體設計 | |
特點 | 好處 |
支持RAID 0、RAID 1、RAID 0+1 | 提供對驅動器性能的動增長,對性能可能自定義及從BIOS菜單中生建數據 |
支持Ultra DMA 4/3/2/1/0,DMA 2/1/0 | 從Ultra ATA/66硬碟上啟動的系統其突發數據傳輸率可達66MB/s |
支持PCI Plug-n-Play(即插即用),PCI 中斷共享及和主板IDE控制器共存 | 容易安裝,支持在一塊FastTrack66卡上同時安裝4個IDE硬碟。 |
支持雙IDE控制卡 | 硬碟工作量在陣列成員之間被平行分布 |
支持IDE主總線操作 | 在數據傳輸時允許多任務這將提高CPU的效率,CPU能自由地從PCI總線與系統內存之間存取數據 |
從FastTrak66的BIOS上能利用FastBuild 自動菜單 | 提供pre-set應用特點能使桌面、伺服器或A/V編輯達到最優化,具有Auto Setup選項能快速簡單地建立陣列 |
當啟動時能能顯示狀態與檢正信息 | 能使用戶及時發現可能發生的錯誤,在FastBuild上直接快速地從鏡像磁碟上恢復數據 |
使用最近的Promise PCI Ultra ATA/66 ASIC技術 | 完全支持Ultra ATA/66,使數據傳輸率達到66MB/s及具有在高速運行上進行CRC錯誤檢正 |
鏡像磁碟能自動在後臺進行重建數據 | 能在不重啟時自動重新存儲數據 |
兼容性 | |
在本地機總線標準上兼容PCI V2.1 | 提供高水平的硬體兼容性 |
兼容PCI IDE總線標準,PCI 總線支持Windows 9x,Windows 3.5x,4.0 | 提供32位的I/O,IDE主總線,對可選系統性能具有Ultra ATA性能 |
能與主板上整合的IDE控制器共存 | 能對已存系統大幅提高性能 |
兼容Ultra ATA/66、Ultra ATA/33、EIDE及Fast ATA-2磁碟支持的Multi-word DMA | 能與當前最新的IDE硬碟特點協同工作 |
在控制卡的BIOS上具有LBA及擴展的INT 13h | 支持最大硬碟容量大於8.4GB |
RAID技術簡介
二、技術
在正式討論RAID之前,你有必要了解一下什麼是RAID?現在讓我們來看看RAID的真面目。如果你想使你系統的速度飛速般地提升,你可以選擇RAID系統。RAID指 Redundant Array of Inexpensive Disks(廉價冗餘磁碟陣列)。也就是以廉價的硬碟實現高價價硬碟才能有的高性能,以及保證數據的安全性和提高計算機系統的容錯能力。在RAID的設計中它由多個硬碟驅動器組合面成,以實現硬碟存取的高速化和提高容錯的能力。最近出現RAID系統幾乎都換成了由多個磁碟驅動器組合而成,而且組成磁碟陣列的磁碟也不一定廉價,因此廉價冗餘磁碟陣列也被改成了Redundant Array of Indenpendent(獨立冗餘磁碟陣列)。
RAID有兩種即為軟體RAID與硬體RAID。軟體RAID比硬體RAID要慢20%-30%,Windowns NT與Linuz 都支持軟體RAID。軟體RAID的好處就是不用買RAID控制卡,而硬體RAID需要一個給硬碟配一個獨立的RAID控制卡。這個控制卡能在任何作業系統下使用。一個RAID控制卡的價格大約360$或更高
根據速度和價格的不同,RAID又被定義為0到5級別,它們分別對不同的用途進行性能上的優化。
RAID 0(至少要求2個硬碟)
要求至少有2個硬碟,這兩個硬碟要求是類型相同但不一定要一樣,它的實現要點是通過對多個硬碟進行並行存取而提高硬碟存取速度及性能。它的工作原理與3DFX的SLI技術相似。其工作原理就是將連續的數據流分割成等量的數據塊,然後依次交叉存儲到多個獨立的硬碟中,這樣不論地在存取還是在寫入數據時,系統均可同時進行並列處理,因而系列的性能也就隨之而提高;但也要注意的是由於系統將一個連續數據分割成了數據塊因此數據丟失的隱患被極大的提高。可以看出RAID 0 是為了追求存取數據的高速度而而將降低其安全性。
RAID 1(至少要求2個硬碟)
RAID 1是與RAID 0相反的系統,他極端地追求數據的安全性。實現辦法就是將所有數據都完全地實時備份,因此這種做法也被稱為數據冗餘。具體的實現手段就是將數據同時寫入2個硬碟中,以提高數據的容錯能力。系統在寫入任何數據時都會自動地向2個磁碟寫入相同的數據,這樣即使一個磁碟的數據丟失或損壞了,另一個磁碟上也有完整的數據。但這樣也就犧牲了硬碟的空間及系統的性能。因此這種方法一般只用於對數據的安全性要求很高的應用場合中。
RAID 0+1(至少要求4個硬碟)
RAID 0+1是由RAID 0和RAID 1派生出來的一種RAID系統,也稱為RAID 10,其原理就是用一部份磁碟作為RAID 0,實現在數據存取的高速度,另一部份硬碟當作RAID 2,以完全備份前一部份硬碟所存儲的數據。當然這兩部份磁碟數量上要求一樣的!這種方法可以實現提高系統性能得同時提高數據的容錯能力。但它付出的付價也是可想而知。因此一般不推薦使用這種系統。除非你對性能和容 錯能力都要求很高。
RAID 1+Spare(至少要求3個硬碟)
此種RAID的安裝與RAID 1相似但不同的在於其增加了另一塊硬碟,這塊擴展的可用來替換磁碟陣列中的損壞磁碟,也就是說當RAID中的硬碟有一塊產生損壞或發生錯誤時,此extra硬碟將自動地進行數據重建以替換那塊損壞的硬碟,因此而不影響系統性能,此extra硬碟必須和陣列中的幾款硬碟相同大小且容量也必須相等。
JBOD(至少要求1個硬碟)
此種安裝方法稱為」Just a Bunch of Drives」,此處陣列總容量等於全部硬碟的容量相加,當你陣列中的一款硬碟容量用完時,系統會自動啟動另一款硬碟來使用,這種方法與使用單個硬碟在性能上沒有差別,其特點只是將數塊硬碟合起來以增大容量使用而以。
安裝指導
此塊FastTrak66卡很小,而且購買時會附送一本精美的用戶手冊,裡面有詳細的使用說明等,當然也有一些技術方面的東東。用戶手冊中還有詳細的安裝指導。同時還有圖例等說明,可以說這是我見過的最為徹底的一本用戶手冊了。
仔細閱讀完了用戶手冊後我準備了兩塊硬碟,非常不辛我沒能有兩塊一樣的硬碟,我使用的兩款硬碟分別為13.5GB的IBM 34GXP硬碟及10GB的Quantum EL硬碟,不過這樣也好,我們以前可能見過用兩款相同硬碟進行的測試,而沒見過使用兩款不同的硬碟進行的測試,那麼此次就讓我們來看看使用不同硬碟進行的評測吧^_^
此款IBM硬碟的轉速為7200RPM,且支持ATA/66,當然Quantum的那款硬碟在性能上是差點了,理論上按Promise公司所宣稱的那樣,使用了FastTrak66後的磁碟陣列的速度應為Quantum硬碟的兩倍。
現在開始我們的安裝測試,我準備了一根40芯80針的IDE硬碟接口線,以使其全面支持Ultra ATA/66,然後在主板上找一個空的PCI插槽,將此卡插在空的PCI插槽上,接著將那兩款硬碟都連到FastTrak66卡上就可以了。為了能達到最好的性能,我將兩款硬碟分別連接在卡上的兩個不同的通道上。
這樣物理的安裝就完成了,接下來讓我們來測試其性能。我使用的系統是Celeron 366@550 ,而此塊FastTrak66卡的一個重要特點就是其能與主板上的IDE控制器共存(我使用的BP6就有其自己的ATA/66控制器)。啟動後我進入BIOS設置(選擇系統從SCSI啟動選項),然後FastTrak 的BIOS就出現了。
在開始使用此FastTrak66卡前,我必須安裝此Array,安裝過程也是非常簡單的,在用戶手冊中也有其詳細說明,對於一些預先定義的陣列有一些能自動設置的選項,對於不同的RAID類型其追求的目的不同:性能(RAID 0),安全(RAID 1),容量(JBOD)。為了測試在此環境下系統的性能如何,我選擇RAID 0類型,至於具體的設置上沒有困難的,只有一個比較容易搞亂的設置就是指定stripe block size(SBS,條紋塊大小),對於商業應用推薦SBS設置為8K,對於伺服器或Audio/Video(音像編輯)應用推薦SBS設置為64KB,此次測試我選擇設置SBS為8KB。
設置完了陣列後,然後開始安裝作業系統,我選擇安裝的作業系統為Windows NT 4.0,我認為NT能在這個環境下得到產生更大的性能。^_^接下來就開始我們的benchmarks了。。。
產品評測及結論
測試平臺:
CPU:雙celeron 366@550
主板:Abit BP6
內存:128MB PC100 SDRAM
顯卡:3DLabs Oxygen VX1 32MB
音效卡:Diamond MX-300
控制卡:Promise FastTrak66
硬碟1:13GB IBM 34GXP
硬碟2:10GB Quantum EL
作業系統:Windows NT 4.0(SP6)
首先,我將磁碟陣列設置為RAID 0,這能產生最大的性能,我使用了許多款測試軟體來進行benchmark,包括Winbench 99 v1.1、Wintune 98、Clibench及直接的文件傳輸,為了得到基準成績,我還測試了不使用RAID 0時單個硬碟的成績。
其次,你可能會疑惑RAID 卡與一個普通ATA/66卡比較起來到底那個性能上更好?好在那裡?好多少呢?因此我也使用了BP6的ATA/66控制器來測試Quantum 及IBM硬碟以與使用FastTrak66卡得到的成績進行一個比較
測試成績
此Winbench及CliBench的測試數據的單位都為KB/秒,測試是在系統經過分區後再進行磁碟碎片整理,沒有其它應用程式在後臺工作的環境下進行,為了進行數據傳輸測試,我使用一個20GB的Maxtor DiamondMax Plus(金鑽硬碟)人為第二款硬碟,也就是說當將數據傳送到RAID上時,數據是從Maxtor硬碟上傳輸的,當將從RAID傳輸來的數據時,這些數據也是傳送到好塊Maxtor硬碟上的。測試中傳送的文件為大於700MB的文件。
Winbench 99測試 | RAID | Quantum | IBM |
普通商業磁碟性能測試 | 4,240 | 3,670 | 4,380 |
高端磁碟應用性能測試 | 12,100 | 7,510 | 10,000 |
磁碟存取時間 | 9.93 ms | 15.4 ms | 12.4 ms |
磁碟CPU佔用率 | 2.26% | 1.88% | 1.89% |
AVS/Express 3.4 | 13,900 | 8,000 | 13,400 |
Frontpage 98 | 42,500 | 35,000 | 41,300 |
Microstation SE | 16,400 | 11,400 | 16,200 |
Photoshop 4.0 | 6,770 | 3,930 | 5,460 |
Premiere 4.2 | 10,800 | 5,760 | 7,820 |
Sound Forge 4.0 | 11,800 | 8,240 | 8,710 |
Visual C++ 5.0 | 10,100 | 7,070 | 8,860 |
Wintune 98測試 | RAID | Quantum | IBM |
Cached Disk | 221 MB/s | 178 MB/s | 178 MB/s |
Uncached Disk | 3.89 MB/s | 2.95 MB/s | 3.91 MB/s |
CliBench測試 | RAID | Quantum | IBM |
Read Max | 19,320 | 9624 | 9642 |
Read Average | 18,826 | 8875 | 8691 |
Read Min | 16,337 | 6965 | 6965 |
CPU 佔用率 | 1% | 0% | 0% |
Write Max | 27,379 | 11302 | 21787 |
Write Average | 25,409 | 10813 | 19154 |
Write Min | 21,880 | 9110 | 17239 |
直接數據傳輸率測試 | RAID | Quantum | IBM |
Transfer To (write) | 36 sec | 93 sec | 68 sec |
Transfer From (read) | 48 sec | 83 sec | 54 sec |
從上面的測試成績中可以看出,使用了RAID後系統的性能是有大幅的提升的,特別是有些測試成績是低速的Quantum硬碟的兩倍,當然你可能也發現在有些項測試中IBM硬碟的成績比RAID的成績還來得高,但相比於Quantum其性能上的優勢應該是非常明顯的。從上面的數據你還會發現RAID系統的CPU佔用率上比Quantum及IBM硬碟都為得高;看了上面的數據你應該考慮的一點就是此RAID中使用的Quantum硬碟是ATA/33的,因此整個RAID系統的性能相對低點。
從上面的測試數據你還可能會發現IBM硬碟與Quantum硬碟間的不同,在CliBench的測試中可以看出對於Read 測試Quantum與IBM相當,可到了Write測試時,IBM硬碟的優勢就明顯多了。當然在Direct Transfer測試中比明顯地體檢到了RAID的優勢,其數據傳輸的速率比任何一款硬碟都來得高得多。上面是使用FastTrak66卡得到的系統性能成績,那對於使用普通ATA/66卡時,成績又如何呢?下面讓我們看看在Abit BP6 ATA/66控制器上測試得到的數據。
Winbench 99測試 | Quantum | IBM |
普通商業磁碟性能測試 | 3,610 | 3,970 |
高端磁碟應用性能測試 | 7,470 | 9,550 |
磁碟存取時間 | 15.2 ms | 12.3 ms |
磁碟CPU佔用率 | 1.74% | 1.74% |
AVS/Express 3.4 | 8,410 | 13,700 |
Frontpage 98 | 32,200 | 37,600 |
Microstation SE | 12,200 | 16,600 |
Photoshop 4.0 | 3,920 | 4,900 |
Premiere 4.2 | 6,230 | 7,350 |
Sound Forge 4.0 | 7,130 | 8,900 |
Visual C++ 5.0 | 6,690 | 8,280 |
Wintune 98測試 | Quantum | IBM |
Cached Disk | 175 MB/s | 178 MB/s |
Uncached Disk | 3 MB/s | 3.38 MB/s |
CliBench測試 | Quantum | IBM |
Read Max | 10,578 | 9,642 |
Read Average | 10,112 | 8,832 |
Read Min | 8,407 | 6,305 |
CPU 佔用率 | 1% | 0% |
Write Max | 12,610 | 19,320 |
Write Average | 11,662 | 18,517 |
Write Min | 8,393 | 16,410 |
從上面的測試數據可以看出此兩款硬碟在使用Abit BP6控制器的情況下其性能是差不了多少,當然7200RPM的IBM硬碟肯定是會比那款Quantum EL硬碟在性能上來得好點。當然從上面的數據中並不能很好地體現出每款硬碟的真正性能如何?只能說是給你一個相關性能的差別比較以及其與RAID間的性能比較。從上面還可以看出如何我們選用一塊相同的IBM硬碟來代替上面的那款Quantum EL硬碟的話我想對RAID來說在性能上是有不小的提高的。
五、結論
優點:
使用此FastTrak66組成的RAID系統從上面的測試中可以看出其優點的,使用了此RAID系統後對系統的性能應該是有不少的提升,而且我們做個假設,你購買4塊13.5GB的IBM硬碟(每塊大約為$135),再購買一塊FastTrak66塊(每塊大約為$122)這樣總計花費只有$662,而能得到傑出的性能及容量(總容量也就是54GB),而你如果想組裝一個同樣性能的SCSI系統那花費是不會低於$1000的,因此使用FastTrak66卡組成的RAID系統不僅在性能上有傑出的表現,而且在費用上也是非常有利的,可以說是物美價兼呀!
缺點:
可以說我說不出它有什麼明顯的缺點,不過有一個小斑點就是其沒有緩存(Cache),而通常的SCSI RAID卡都有16MB到64MB大小的數據緩存。另一點我感到遺憾的就是此次評測我沒能使用兩款相同的好硬碟,如果使用兩塊好硬碟來組建一個RAID系統我想在性能上還會有不小的提高。
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