SAS vs. SATA：個人の牛にはサーバーサドルが必要ですか？

今日、私たちは偶然ではなく、SASインターフェイスを備えたハードドライブについて話すことにしました。 SASドライブへの新たな関心は、約1年前にX58チップセットをベースにしたAsusマザーボードのリリースによってもたらされました。 その際立った機能は統合されたSASコントローラーでしたが、以前はこのタイプのハードドライブを使用するには、マザーボードと同じくらいの価格の別個のコントローラーを購入する必要がありました。 そして、15,000 rpmのスピンドル速度を持つゆっくりとかなり高価なSASディスクは、トップの「ゲーム」性格に移行し始めました。 モスクワの大手ディストリビューターからの2つのSAS Seagate Cheetah 15K.6の RAIDアレイを使用した最初のテスト構成を評価する機会がありましたが、すぐにこれらのサーバー「ネジ」を最も高価ではあるがデスクトップコンピューターにインストールすることの妥当性について疑問がありました。







450 Gb SAS Seagate Cheetah 15K.6 SASからのノイズ、振動、熱はすぐに目立ちました。 テスト中、ディスクは熱くなり、手を握るのが困難になりました。 しかし、おそらくこれらの欠点はパフォーマンスによって正当化されますか？ 実際、かつては10,000 rpmのスピンドル速度を備えたSATAディスクが、トップエンドのデスクトップシステムで確実にその役割を果たしました。 さて、実際にこの質問に答えてみましょう。

今日のテストでは、シングルおよびRAID0の両方の450 Gb SAS Seagate Cheetah 15K.6 ST3450856SSハードドライブをテストし、そのパフォーマンスをSeagate Barracuda 7200.12のSATAの同様のアレイの結果と比較します。 これにより、スピンドル速度が15,000 rpmのハードドライブが利点をもたらすかどうかを判断できます。



特性を比較する







Barracuda 7200.12側では 、この素材でテストしたSASディスクと比較して、データ記録の角度密度が2倍、低電力消費、および2倍のバッファボリュームがあります。 メーカーは、サーバーのハードドライブに大量のキャッシュメモリを置くことを急ぐことはありません。これは、大量の情報をバッファメモリに保存すると、これらのHDDの設計の信頼性が低下するためです。







サーバーSeagate Cheetahは、読み取りと書き込みのアクセス時間が原因で、速度が2倍になり、大幅に削減されるという、否定できない利点があります。







テスト方法



ハードウェア構成：

• Asus P6T6 Revolutionマザーボード
• Intel Core i7 975プロセッサー
• システムのMaxtor DiamondMax <6L300S0>ハードドライブ
• RAM 3GB DDR3 1800MHz
• Microsoft Windows Vista Service Pack SP2

テストには次のソフトウェアが使用されました。

• エベレストアルティメットエディション02/05/1750
• HAB v0.4a
• HD Tach 3.0.4.0
• HD Tune v3.50
• PCMark04
• PCMark05
• PCMark Vantage
• Iometer-2006.07.27

単一ディスクをテストする場合、デフォルトのクラスターサイズでNTFSファイルシステムが使用されました。 ディスク上のパーティションの下に、使用可能なすべてのスペースが割り当てられました。 RAID0で結合されたハードドライブの場合、クラスターサイズは16KBに選択されました。 2つのSeagate CheetahからRAID0の下で可能な最大ディスク領域が割り当てられました。つまり、2つのディスクからRAID0がディスクの合計ボリュームに等しいボリューム上に作成されました。 Seagate Barracudaのアレイサイズは、1つのディスクのサイズと同じでした。 SASインターフェースを備えたディスクからのRAID0は、統合されたMarvell 88SE6320コントローラー上に構築されました。 SATAドライブは、ICH10Rに接続してテストされました。

すべてのテストは3回実行され、グラフはデータの平均値を示します



ハブ



「IO遅延」は、ハードディスクへのアクセス時間を特徴付け、ディスクの反応速度（コントローラーが要求を発行して処理する時間）とシステム（データ転送チャネルの遅​​延、ドライバーの遅延、プロセッサー自体の速度による遅延）および速度を示します。インターフェース。 このパラメーターが小さいほど良い。

このテストはサーバーディスクの明確な利点で終了しました。この記事の反応速度は競合他社の反応速度のほぼ2倍です。 また、2つのSASディスクのアレイへのアクセス時間が、SATAディスクの場合とは対照的に、単一のディスクと比較して短縮されていることにも注意してください。 これは本当に可能であり、テストプログラムの誤りではない、と言うつもりはありませんが、トレンド自体は、シーゲイトチーターが快速で満足できるという希望を喜ばせ、刺激します。





「アクセス」は平均アクセス時間の原因であり、必要なデータが見つかるまでヘッドがプレートの表面を飛行する時間を示します。 このパラメーターは、システムの応答に大きく影響します-小さいほど良いです。

希望は正当化されます-読み取り速度よりもハードドライブ速度の主観的な感覚に影響を与えるアクセス時間の利点は、2.5倍に達します。 RAID0で組み合わせると、両方のディスクのアクセス時間が向上しますが、シーゲイトバラクーダは、アレイの利用可能なディスク容量が最大ディスク容量の半分に過ぎないという事実に関係していることに注意してください。





「線形読み取り」は、異なるブロックサイズで連続して配置されたデータの読み取り速度を示します。 もちろん、この速度が速ければ速いほど良いです。

SASドライブは、どのデータブロックサイズでも高速です。 最大速度は160 MB / sを超えていますが、Seagate Barracudaでは125 MB / sであり、それでもこのインジケータによる回転速度は7200 rpmの最速ドライブの1つです。 SASコントローラーの動作における利点も注目に値します。クラスターサイズよりも小さいデータブロックで作業しているときにBarracudaのRAID0が1つに失われた場合、これはCheetahのアレイでは発生しません-単一のディスクに比べて確かに高速な動作です。



エベレスト、HD Tune、HD Tach。

ハードドライブとそれらのアレイのアクセス時間は、他の一般的なプログラムでも測定されました。

エベレスト

HDチューン

HDタコ

15,000 rpmの回転速度のディスクが6ミリ秒対15ミリ秒ではるかに先に壊れることは驚くべきことではありません。 興味深いことに、SASディスクのRAID0アレイの応答が、半分に分割された単一のディスクの応答よりも速いかどうかに関するさまざまなプログラムの意見。 この問題に関するHD TachはHABに同意し、ある程度の成長を記録していますが、HD TuneとEverestのテスト結果では、ディスクアクセス時間が0.6〜0.8ミリ秒低下しています。

また、これらの3つのプログラムでは、ハードドライブの線形読み取り速度が測定されました。

エベレスト

HDチューン

HDタコ

* HD Tachプログラムの結果のグラフでは、SASディスクのアレイにバースト速度の値はありません。これは、プログラムが3500MB / sを超える数値を安定して出力したためです。明らかに現実には対応できません。



シーゲイトチーターは、メカニカルディスクで優れた結果を示しています-たとえ最終的にも、線形読み取り速度は100 MB / sを下回らず、RAID0アレイの場合は200 MB / sを下回っていません。 単一のディスクの場合、平均読み取り速度は、7200 rpmのディスクの最も高速な代表の1つよりも30〜50％高速です。 RAID0でディスクを組み合わせる場合、SASディスクのグラフの状況はそれほど有利ではありません。 このSASコントローラーの機能の特徴は、RAID0アレイのハードディスクの非常に滑らかな線形読み取りスケジュールです。ディスクの最初と最後の速度の差は、通常のハードディスクの対応するスケジュールと比較して非常に小さいです。 したがって、一見逆説的に見える線形の読み取り速度でのサーバーディスクの損失。



PCMark04

次に、PCMarkパッケージのハードドライブのパフォーマンスを比較します。 PCMark04のうち、興味深いのは1つのテストだけです。「ファイルコピー」はユニークです。つまり、このバージョンのPCMarkでのみ見つかります。 このテストでは、ハードディスクの1つのパーティション内で一連のファイルをコピーする速度を測定します。





PCMark04



このテストの結果（さらに、さまざまなオペレーティングシステムでよく繰り返されます）は、SASディスクのテストには不適切であることを示しています。 このような回転速度と非常に短い応答時間を備えたドライブは、たとえ最速のものであっても、通常のハードドライブにそれほど多くの損失を与えることは不可能です。 サーバーディスクからRAID0を使用する場合のこのテストの加速も観察されませんでした。



PCMark05

2005テストパッケージには、次のテストが含まれています。「Windows XPスタートアップ」。オペレーティングシステムの読み込み中にドライブの速度を表示します。 「アプリケーションの読み込み」。6つの人気のあるアプリケーションを連続して開閉するときのディスクシステムのパフォーマンスを示します。 「一般的な使用法」。頻繁に遭遇する多くのアプリケーションの作業中のハードドライブの速度を表示します。 ファイル作成の速度を評価する「ファイル書き込み」。 「ウイルススキャン」。システム内のファイルのウイルスをスキャンしながら、ハードディスクのパフォーマンスを測定します。





PCMark05-読書



シーゲイトチーターの完全な失敗？ いいえ、Futuremarkテストの失敗です。 この会社のグラフィックベンチマークがどれほど気に入っても、その作品は一部のハードドライブのテストには適していません。 10のテストのうち、SASドライブが勝ったのは、Windows XPオペレーティングシステムのロードとRAID0アレイモードでのアプリケーションのロードの2つだけです。 HDD Test Suite 2005サンプルの最終結果を次の図に示します。





PCMark05-最終スコア



PCMark Vantage

Futuremarkの最新の総合システムパフォーマンステストには、最大8つのハードドライブパフォーマンステストが含まれています。

「Windows Defender」サブテストでは、ハードドライブはマルチスレッド負荷の下で実行され、そのストリームの1つはファイルスキャンです。 「ゲーム」では、コンピュータゲームの負荷特性の下でドライブの動作をエミュレートします。 Windowsフォトギャラリーサブテストは、フォトギャラリーから画像をダウンロードする際のドライブパフォーマンスを評価します。 Windows Vistaスタートアップは、Windows Vistaオペレーティングシステムの起動時のドライブの動作をエミュレートします。 Windowsムービーメーカーは、ビデオ編集の典型的な負荷の下でパフォーマンスを評価します。 Windows Media Centerサブテストでは、ハードドライブはMedia Centerでの作業に一般的なモードでテストされます。 Windows Media Playerは、Windows Media Playerへのファイルの追加をエミュレートします。 アプリケーションの読み込みは、いくつかの一般的なアプリケーションを読み込むときのディスク速度を示します。





PCMark Vantage-読み取り



結果から判断すると、2005年とVantageバージョンの間のPCMarkテストでは長年にわたってほとんど変化がありません。 SATAディスクとアレイ内の両方のSATAディスクは、より自信があります。 もちろん、大量のキャッシュメモリまたはSeagate 7200.12のより効率的なファームウェアを使用してこれを説明できますが、この利点はこれらのディスク間の真の比率を明確に反映していません。 単一のチーターは、Windows VistaをロードするゲームテストでBarracudaよりも優れています。 サーバーのハードドライブのRAID0アレイは、アンチウイルスでファイルをスキャンし、フォトギャラリーに画像を追加し、Vistaをロードするときに優先されます。





PCMark Vantage-最終スコア



そして、私はコメントしたくありません。 PCMark Vantage RAID0によると、2つの15,000 rpmのハードドライブのうち、単一のSeagate Barracudaのレベルで動作します...



Iometer-2006.07.27

Iometerは、ファイルサーバーやワークステーションなど、さまざまな動作モードでハードディスクの動作をシミュレートできる複雑な完全合成テストです。 Intel IOMeterは、このテストアプリケーションを構成するための完全な選択の自由を提供します。 テスト中、IOMeterは、Intelの推奨事項とStoragereview.comによって開発された方法論に従って構成されました。

Intel IOMeterは、いわゆるワーカーと連携します。 シングルプロセッサ構成の場合、Intelはそのようなワーカーを1つ作成することをお勧めします。 各ワーカーは、「ターゲット」または「ターゲット」をテストします。これは、パーティション化されていない物理ディスクまたはディスク上の1つ以上のパーティションです。 各ワーカー（ワーカー）には、いわゆるワークルール（「アクセスパターン」）が割り当てられます。これは、ワーカーがターゲットにアクセスする際の基準となるパラメーターのセットです。



アクセスモデルを構成する変数は次のとおりです。

• 転送要求サイズ-テストアプリケーションがアクセスできる最小データブロック。
• ランダム/シーケンシャル分布の割合-ランダムクエリの割合。 残りのリクエストは、それぞれ連続しています。
• 読み取り/書き込み分布の割合-読み取り/書き込み要求の割合。

アクセスモデルに直接含まれていない別の重要な変数-顕著なI / Oの数-は、特定のワーカーの同時I / O要求の数を決定し、それに応じてディスクの読み込みを決定します。 このパラメーターを1に設定すると、ランダムアクセス時間の測定値が取得されます。 値4は、完全に基本的なアプリケーションのロードに対応します。 実際のアプリケーションでは、このパラメーターの値は30〜50です。 100を超えるパラメーター値は、デフラグ中などの非常に深刻なディスク負荷に対応します。 これに応じて、このパラメーターに次の5つの値を使用してテストが実行されます。

• リニア-1つの優れたI / O
• 非常に軽い-4つの顕著なI / O
• ライト-16個の優れたI / O
• 中程度-64個の優れたI / O
• ヘビー-256個の優れたI / O

この記事では、一般に受け入れられている3つのアクセスモデルをテストしました。

ファイルサーバー -このパターンは、サーバーディスクサブシステムとしてのハードディスクの動作をシミュレートします。

ワークステーション -このパターンは、2D / 3Dデザインおよびビデオ編集プログラムを実行する際のハードディスクの動作を模倣します。

データベース -このパターンは、データベースを積極的に使用する場合のハードディスクの動作を模倣します。





IOMetrテスト設定



テストの実行後、Iometerは、1秒間に実行されるリクエストの平均数、平均操作時間、最大操作時間、読み書きされる合計バイト数、プロセッサー負荷の割合など、さまざまな数のファイルを作成します。 記事を煩雑にしないために、図には、ディスクサブシステムの各構成の3つの数値が示されています。これらは、それぞれファイルサーバー、ワークステーション、およびデータベースアクセスモデルの評価です。 評価は、同時I / Oリクエスト数のすべての値の1秒あたりの合計I / Oの算術平均として、1500 GBの容量を持つハードディスク7200.11 ST31500341ASの対応する結果の割合として計算されます。これは、Iometerテストの後続のレビューで比較されます。



Iometerファイルサーバー

PCMarkで結果を押し下げた後、サーバーSeagate Cheetahフィールドのホームフィールド、つまりseroserタスクの領域で再生するディスクを提供します:)。





ファイルサーバースクリプトの結果



100は、前の世代の7200.11のSeagate Barracudaの速度に対応することを思い出させてください。新しい7200.12は、ご覧のとおり、わずかに高速です。 しかし、この速度の増加は、SASディスクの動作から得られた加速と比較して衰退します。 シングルドライブで130％の違い、7200 rpmドライブのRAID0よりもCheetahの利点が2倍。 誰かがこの速度を欠いている場合、2番目のSASでさらに40％増加させることができます。 一般に、これらのディスクのどれをファイルサーバーに入れるか、そのような問題は単に存在しません-全体の問題は、いくつのピースを取るかです。



Iometerワークステーション





ワークステーションスクリプトの結果



結果によると、ワークステーションではディスクサブシステムに保存しないでください。 15,000 rpmは非常に印象的です。 ホイール。 この場合のRAID0のスケーラビリティが悪化しない限り-20％だけですが、これはそれほど重要ではありません-通常のディスクはまだかなり遅れています。 ちなみに、このSeagate 7200.12パターンでは、以前のバージョンとほぼ同じ速度であることが判明しました。他のテストでは、通常、より大きな利点がありました。



Iometerデータベース





データベーススクリプトの結果



また、データベースは高速ハードドライブを好みます-再びその利点が2倍以上あります。 実際、彼らは高負荷のSASディスクが大好きで、Iometerテストのすべてのアクセスモデルで優れていることが証明されました。



おわりに

結論は、デスクトップシステムでSASディスクを使用することは正当化されないことを示唆しています。 多くの一般的なテストパッケージの高価格、厳しい冷却要件、および不十分なパフォーマンスにより、すべての不利な点について、ユーザーは特定のタスクを除いて顕著なパフォーマンス上の利点を享受できないと考えられます。 だから、クーラーは常に良いとは限りません。 また、一部のメーカーが既製のSASドライブシステムをその構成で使用することは、裕福な顧客を引き付けるマーケティング策略のようなものです。



ソースOCClub.ru