RAID в домашнем компьютере
RAID в домашнем компьютере
Мне постоянно приходится бывать в различных фирмах и компаниях — а где иначе можно достать необходимые комплектующие для написания материалов? Волей-неволей становишься свидетелем того, что сейчас заказывают люди, покупая компьютер. Постоянное общение с менеджерами тоже не проходит зря: ты всегда в курсе, что сегодня пользуется наибольшим спросом.
В последнее время все больше покупателей стали заказывать RAID в домашний компьютер. Раньше RAID применялся исключительно в серверах и дорогостоящих рабочих станциях. Но времена меняются, и сегодня большинство материнских плат, особенно если это "продвинутая" модель, имеют интегрированные RAID-контроллеры. Помимо этого, последние южные мосты современных наборов логики также имеют необходимые возможности для создания RAID-массивов. Взять, к примеру, компанию Intel и ее южный мост ICH5R, который без проблем допускает объединение двух Serial ATA жестких дисков в RAID-массив. Меня это очень заинтриговало: а есть ли вообще польза от применения RAID в домашних условиях? Что ж, это мы и попытаемся выяснить в данном материале, но для начала небольшой ликбез по RAID.
Что такое RAID?
Термин RAID можно расшифровать двумя способами: Redundant Array of Independent Disks — избыточный массив независимых дисков или Redundant Array of Inexpensive Disks — избыточный массив недорогих дисков. Эта технология берет свое начало еще в 1987 году — идея RAID основана на объединении нескольких жестких дисков, ограничений на использование которых нет. Для массива могут быть использованы как производительные и емкостные винчестеры, так и дешевые — и в том, и в другом случае теоретически можно получить высокопроизводительную дисковую подсистему. Замечу: теоретически! Никто не спорит, что в серверах и рабочих станциях, где необходимо постоянно обрабатывать несколько больших потоков данных, а также постоянные запросы, прирост производительности, несомненно, будет, а будет ли он в домашней системе, где нет ни огромных потоков, ни запросов, а есть компьютерные игры, офис, мультимедиа и, в крайнем случае, работа с видео — это уже большой вопрос.
Как уже говорилось выше, несколько физических жестких дисков можно объединить в один виртуальный. Различают два типа создания RAID-массивов: отказоустойчивость дисковой подсистемы и повышение производительности дисковой подсистемы. Здесь очень важно определиться, что важно для вас: повышение безопасности или производительности дисковой подсистемы. Для домашнего компьютера выбор очевиден: производительность, производительность и еще раз производительность.
Организацию одновременной работы с несколькими винчестерами можно осуществить двумя путями: с использованием параллельного или независимого способа. В первом случае рабочая область жестких дисков, объединенных в массив, размечается на зоны определенного размера, на каждую из которых, в свою очередь, записывается информация, которая также разбивается на определенные блоки. При считывании необходимой информации последняя собирается из разных блоков. При независимом доступе область жестких дисков также размечается на зоны определенного размера, а информация обслуживается одним жестким диском.
Каждый из вышеприведенных случаев дает прирост производительности, но есть несколько "но". При независимом доступе скорость записи не станет выше и останется на том же уровне, как и при использовании одного жесткого диска. Однако массив данного типа может обслуживать одновременно несколько запросов, что, согласитесь, в домашних условиях просто не будет востребовано, чего не скажешь о параллельном способе, при использовании которого скорость записи и чтения увеличивается пропорционально количеству жестких дисков, использованных в RAID-массиве.
В настоящий момент различают 8 уровней RAID-массивов. Рассматривать их все нет необходимости — это выходит за рамки данного материала, да и современные интегрированные контроллеры обычно поддерживают уровни RAID-0 и RAID-1, а также комбинированный RAID-0+1. Если же вы все-таки хотите знать больше о RAID-уровнях, тогда пишите мне: на все вопросы я с радостью отвечу.
Вернемся к уровням. Итак, RAID-0: данный уровень подразумевает использование как минимум двух жестких дисков. Информация обслуживается (записывается и считывается) одновременно двумя жесткими дисками, т.е. поток информации при записи расщепляется и записывается на два винчестера, считывается информация также с двух жестких дисков, в результате чего повышается производительность дисковой подсистемы. Однако есть и обратная сторона медали — RAID-0 не обладает избыточной емкостью или контролем четности, поэтому поломка одного жесткого диска неминуемо приведет к потере всей информации.
Для построения RAID-1 также нужно как минимум два жестких диска, которые здесь работают по принципу зеркалирования, т.е. информация при записи дублируется на всех винчестерах массива. Выход одного жесткого диска не приводит к трагическим последствиям, так как информация присутствует и на втором диске.
RAID-0+1 представляет собой совокупность уровней 0 и 1. Для построения данного массива потребуется как минимум четыре жестких диска: каждая пара винчестеров объединена в массив RAID 1, а соответственно, два массива RAID-1 объединены в RAID-0. Таким образом, RAID-0+1 позволяет одновременно убить двух зайцев: вы получаете и скорость, и надежность.
Что же выбрать?
Целесообразность применения RAID-0+1-массива в домашних условиях маловероятна из-за своей цены: согласитесь, приобретение четырех винчестеров — дело достаточно накладное, хотя, если у вас есть деньги, то вперед. RAID-1 в домашних условиях тоже не нужен: у вас ведь дома на компьютере не хранится секретная информация, потеря которой может стоить тысячи жизней. RAID-0 — это то, что нужно: из двух недорогих винчестеров можно теоретически получить быструю и объемистую дисковую подсистему.
От теории к практике
Мы выяснили, какой RAID-массив будем строить. Что ж — давайте строить. Для построения RAID-массива уровня 0 была взята материнская плата EPoX 8RDA3+, которая оснащена Serial ATA RAID-контроллером от Silicon Image, который, в свою очередь, имеет функции для организации RAID-массива из Serial ATA дисков (кстати, в нашем случае это были Seagate Barracuda 7).
Тестирование было решено построить двумя способами: протестировать ZD WinBench 99, HD Tach, Intel I/O meter и FC-Test, от которых домашнему пользователю ни жарко ни холодно — для него привычнее производительность в мультимедиа-приложениях, скорость сжатия и обработки видео, скорость загрузки тех или иных приложений, — в общем, все то, что ему ближе, нежели "неземные" цифры WinBench 99, HD Tach, Intel I/O meter, от которых я не стал отказываться по двум причинам: во-первых, появится возможность сравнить прирост производительности в так называемых "земных" и "неземных" тестовых приложениях, а во-вторых, результаты ZD Win-Bench 99, HD Tach, Intel I/O meter и FC-Test будут интересны профессионалам.
Начнем же мы с "земных" тестов. Давайте посмотрим, что дает нам RAID-массив в плане общей производительности. Для этого воспользуемся тестовым пакетом PCMark 2004.
Что ж, прирост общих "попугаев", несомненно, есть. Давайте посмотрим таблицу внимательнее: подробные результаты говорят нам, что прирост производительности наблюдается лишь в тестах дисковой подсистемы, чего и следовало ожидать. Интересно, скажется ли быстродействие RAID на времени кодирования аудио, видео и загрузки компьютерной игры (в нашем случае это FarCry)?
Как видим — нет…
Тестирования в пакетах, отображающих производительность в офисных приложениях, мы проводить не стали по причине неприхотливости последних. Им и без RAID-массива живется замечательно, а вот профессиональным задачам прирост производительности не помешал бы.
Посмотрим на диаграммы: SPEC Viewperf 7.1 и CINEBENCH 2003 от использования RAID-массива ни жарко ни холодно.
Плавно переходим к "взрослому" тестированию.
Запускаем Intel I/O meter и паттерн Workstation — прирост производительности налицо, особенно хорошо это видно при пиковой нагрузке.
Winbench и HD Tach, опять же, убеждают всех и каждого, что RAID-массив — это именно то, что нужно.
FileCopy Test (FC-Test) — бенчмарк небезызвестного ресурса Fcenter.ru сложно назвать "неземным": копирование файлов на ПК происходит каждый день. Диск и, соответственно, RAID-массив разбивался на два равных по величине диска. Диски форматировались в FAT32. На первом логическом диске создавался набор файлов, затем этот набор файлов читался с диска и далее копировался на второй логический диск. Использовалось 5 наборов файлов.
Преимущества RAID-массива налицо. Подведем итоги.
Выводы
Необходимость применения RAID-массива в домашнем ПК кажется мне очень сомнительной. Как показывает проведенное тестирование, RAID не дает практически никакого прироста производительности в повседневных задачах домашнего ПК. Конечно же, скорость копирования, несомненно, возрастает, но стоит ли она потраченных средств? Серьезные тестовые приложения показывают, что RAID-массив проявляет себя лишь при огромном количестве запросов к жестким дискам и при активном его использовании, т.е. массив востребован в серверах и рабочих станциях, но никак не в домашнем ПК.
Артем Семенков, tema@hotbox.ru
Оборудование для построения RAID-массива предоставлено компанией SV-Trading
Мне постоянно приходится бывать в различных фирмах и компаниях — а где иначе можно достать необходимые комплектующие для написания материалов? Волей-неволей становишься свидетелем того, что сейчас заказывают люди, покупая компьютер. Постоянное общение с менеджерами тоже не проходит зря: ты всегда в курсе, что сегодня пользуется наибольшим спросом.
В последнее время все больше покупателей стали заказывать RAID в домашний компьютер. Раньше RAID применялся исключительно в серверах и дорогостоящих рабочих станциях. Но времена меняются, и сегодня большинство материнских плат, особенно если это "продвинутая" модель, имеют интегрированные RAID-контроллеры. Помимо этого, последние южные мосты современных наборов логики также имеют необходимые возможности для создания RAID-массивов. Взять, к примеру, компанию Intel и ее южный мост ICH5R, который без проблем допускает объединение двух Serial ATA жестких дисков в RAID-массив. Меня это очень заинтриговало: а есть ли вообще польза от применения RAID в домашних условиях? Что ж, это мы и попытаемся выяснить в данном материале, но для начала небольшой ликбез по RAID.
Что такое RAID?
Термин RAID можно расшифровать двумя способами: Redundant Array of Independent Disks — избыточный массив независимых дисков или Redundant Array of Inexpensive Disks — избыточный массив недорогих дисков. Эта технология берет свое начало еще в 1987 году — идея RAID основана на объединении нескольких жестких дисков, ограничений на использование которых нет. Для массива могут быть использованы как производительные и емкостные винчестеры, так и дешевые — и в том, и в другом случае теоретически можно получить высокопроизводительную дисковую подсистему. Замечу: теоретически! Никто не спорит, что в серверах и рабочих станциях, где необходимо постоянно обрабатывать несколько больших потоков данных, а также постоянные запросы, прирост производительности, несомненно, будет, а будет ли он в домашней системе, где нет ни огромных потоков, ни запросов, а есть компьютерные игры, офис, мультимедиа и, в крайнем случае, работа с видео — это уже большой вопрос.
Как уже говорилось выше, несколько физических жестких дисков можно объединить в один виртуальный. Различают два типа создания RAID-массивов: отказоустойчивость дисковой подсистемы и повышение производительности дисковой подсистемы. Здесь очень важно определиться, что важно для вас: повышение безопасности или производительности дисковой подсистемы. Для домашнего компьютера выбор очевиден: производительность, производительность и еще раз производительность.
Организацию одновременной работы с несколькими винчестерами можно осуществить двумя путями: с использованием параллельного или независимого способа. В первом случае рабочая область жестких дисков, объединенных в массив, размечается на зоны определенного размера, на каждую из которых, в свою очередь, записывается информация, которая также разбивается на определенные блоки. При считывании необходимой информации последняя собирается из разных блоков. При независимом доступе область жестких дисков также размечается на зоны определенного размера, а информация обслуживается одним жестким диском.
Каждый из вышеприведенных случаев дает прирост производительности, но есть несколько "но". При независимом доступе скорость записи не станет выше и останется на том же уровне, как и при использовании одного жесткого диска. Однако массив данного типа может обслуживать одновременно несколько запросов, что, согласитесь, в домашних условиях просто не будет востребовано, чего не скажешь о параллельном способе, при использовании которого скорость записи и чтения увеличивается пропорционально количеству жестких дисков, использованных в RAID-массиве.
В настоящий момент различают 8 уровней RAID-массивов. Рассматривать их все нет необходимости — это выходит за рамки данного материала, да и современные интегрированные контроллеры обычно поддерживают уровни RAID-0 и RAID-1, а также комбинированный RAID-0+1. Если же вы все-таки хотите знать больше о RAID-уровнях, тогда пишите мне: на все вопросы я с радостью отвечу.
Вернемся к уровням. Итак, RAID-0: данный уровень подразумевает использование как минимум двух жестких дисков. Информация обслуживается (записывается и считывается) одновременно двумя жесткими дисками, т.е. поток информации при записи расщепляется и записывается на два винчестера, считывается информация также с двух жестких дисков, в результате чего повышается производительность дисковой подсистемы. Однако есть и обратная сторона медали — RAID-0 не обладает избыточной емкостью или контролем четности, поэтому поломка одного жесткого диска неминуемо приведет к потере всей информации.
Для построения RAID-1 также нужно как минимум два жестких диска, которые здесь работают по принципу зеркалирования, т.е. информация при записи дублируется на всех винчестерах массива. Выход одного жесткого диска не приводит к трагическим последствиям, так как информация присутствует и на втором диске.
RAID-0+1 представляет собой совокупность уровней 0 и 1. Для построения данного массива потребуется как минимум четыре жестких диска: каждая пара винчестеров объединена в массив RAID 1, а соответственно, два массива RAID-1 объединены в RAID-0. Таким образом, RAID-0+1 позволяет одновременно убить двух зайцев: вы получаете и скорость, и надежность.
Что же выбрать?
Целесообразность применения RAID-0+1-массива в домашних условиях маловероятна из-за своей цены: согласитесь, приобретение четырех винчестеров — дело достаточно накладное, хотя, если у вас есть деньги, то вперед. RAID-1 в домашних условиях тоже не нужен: у вас ведь дома на компьютере не хранится секретная информация, потеря которой может стоить тысячи жизней. RAID-0 — это то, что нужно: из двух недорогих винчестеров можно теоретически получить быструю и объемистую дисковую подсистему.
От теории к практике
Мы выяснили, какой RAID-массив будем строить. Что ж — давайте строить. Для построения RAID-массива уровня 0 была взята материнская плата EPoX 8RDA3+, которая оснащена Serial ATA RAID-контроллером от Silicon Image, который, в свою очередь, имеет функции для организации RAID-массива из Serial ATA дисков (кстати, в нашем случае это были Seagate Barracuda 7).
Тестирование было решено построить двумя способами: протестировать ZD WinBench 99, HD Tach, Intel I/O meter и FC-Test, от которых домашнему пользователю ни жарко ни холодно — для него привычнее производительность в мультимедиа-приложениях, скорость сжатия и обработки видео, скорость загрузки тех или иных приложений, — в общем, все то, что ему ближе, нежели "неземные" цифры WinBench 99, HD Tach, Intel I/O meter, от которых я не стал отказываться по двум причинам: во-первых, появится возможность сравнить прирост производительности в так называемых "земных" и "неземных" тестовых приложениях, а во-вторых, результаты ZD Win-Bench 99, HD Tach, Intel I/O meter и FC-Test будут интересны профессионалам.
Начнем же мы с "земных" тестов. Давайте посмотрим, что дает нам RAID-массив в плане общей производительности. Для этого воспользуемся тестовым пакетом PCMark 2004.
Что ж, прирост общих "попугаев", несомненно, есть. Давайте посмотрим таблицу внимательнее: подробные результаты говорят нам, что прирост производительности наблюдается лишь в тестах дисковой подсистемы, чего и следовало ожидать. Интересно, скажется ли быстродействие RAID на времени кодирования аудио, видео и загрузки компьютерной игры (в нашем случае это FarCry)?
Как видим — нет…
Тестирования в пакетах, отображающих производительность в офисных приложениях, мы проводить не стали по причине неприхотливости последних. Им и без RAID-массива живется замечательно, а вот профессиональным задачам прирост производительности не помешал бы.
Посмотрим на диаграммы: SPEC Viewperf 7.1 и CINEBENCH 2003 от использования RAID-массива ни жарко ни холодно.
Плавно переходим к "взрослому" тестированию.
Запускаем Intel I/O meter и паттерн Workstation — прирост производительности налицо, особенно хорошо это видно при пиковой нагрузке.
Winbench и HD Tach, опять же, убеждают всех и каждого, что RAID-массив — это именно то, что нужно.
FileCopy Test (FC-Test) — бенчмарк небезызвестного ресурса Fcenter.ru сложно назвать "неземным": копирование файлов на ПК происходит каждый день. Диск и, соответственно, RAID-массив разбивался на два равных по величине диска. Диски форматировались в FAT32. На первом логическом диске создавался набор файлов, затем этот набор файлов читался с диска и далее копировался на второй логический диск. Использовалось 5 наборов файлов.
Преимущества RAID-массива налицо. Подведем итоги.
Выводы
Необходимость применения RAID-массива в домашнем ПК кажется мне очень сомнительной. Как показывает проведенное тестирование, RAID не дает практически никакого прироста производительности в повседневных задачах домашнего ПК. Конечно же, скорость копирования, несомненно, возрастает, но стоит ли она потраченных средств? Серьезные тестовые приложения показывают, что RAID-массив проявляет себя лишь при огромном количестве запросов к жестким дискам и при активном его использовании, т.е. массив востребован в серверах и рабочих станциях, но никак не в домашнем ПК.
Артем Семенков, tema@hotbox.ru
Оборудование для построения RAID-массива предоставлено компанией SV-Trading
Компьютерная газета. Статья была опубликована в номере 25 за 2004 год в рубрике hard :: pc
