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Performance Charts: Festplatten in RAID-Konfiguration

18:14 - Donnerstag, 2. August 2007 von Patrick Schmid
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4 - Leistung im Blickpunkt

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festplatte, storage

Im Idealfall führt die Anordnung mehrerer Laufwerke in ein RAID 0 Array zu einer Vervielfachung der Übertragungsrate im Vergleich mit der Performance einer einzelnen Festplatte.

Da sich die I/O- und Transferleistung aller Festplatten im RAID 0 fast aufaddieren lassen ist klar, dass eine größere Anzahl an Festplatten in besseren Übertragungsraten und gesteigerter I/O-Leistung resultiert. Allerdings sind dem ganzen auch Grenzen gesetzt. Zunächst wäre da der RAID-Controller: Es sind bei weitem nicht alle Produkte in der Lage, hunderte Megabytes an Daten zu handhaben - einige werden sich dabei wohl eher früher als später verabschieden. Desweiteren fordert das Interface des Controllers Ihre Aufmerksamkeit. Es gibt Modelle für PCI-X mit bis zu 533 MB/s bzw. x4 PCI Express (1 GB/s Upstream und Downstream) und auch x1 (250 MB/s in jede Richtung). Vergewissern Sie sich, dass Ihre Brutto-Interface-Bandbreite mindestens 50% über dem Wert liegt, den Sie von Ihrem RAID Array erwarten, denn die Netto-Übertragungsrate kann bedeutend langsamer sein.

Letztlich hat die Anzahl der Festplatten typischerweise auch eher negative Auswirkungen auf die Zugriffszeiten: Will man z.B. an eine Ansammlung von Informationsfetzen herankommen, löst man damit höchstwahrscheinlich den Zugriff auf zahlreiche RAID-Laufwerke gleichzeitig aus. Wenn die Köpfe diverser Festplatten repositioniert werden müssen, ähnelt die durchschnittliche Zugriffszeit der höchsten Zugriffszeit unter allen Laufwerke. Zudem gibt es hinsichtlich des RAID-Protokolls einigen Overhead, wodurch sich die Zugriffszeiten von 12-14 ms in Richtung 20 ms und mehr verschieben.

Sobald Sie mehrere I/O Anfragen stellen, wird das Array ein einzelnes Laufwerk allerdings schnell in den Schatten stellen, da hier nun Eigenschaften wie z.B. das Native Command Queuing (NCQ) und das Controller Caching zum Einsatz kommen. Für Datenbank-Anwendungen empfiehlt sich die Verwendung eines Controllers mit einem eher größeren Cache-Speicher (und einem Akku-Backup), um den Datendurchsatz konstant zu halten und die Zugriffszeit auf regelmäßig verwendete Blöcke zu verringern.


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Kommentare zum Beitrag
7oby 03/08/2007 10:24
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7oby

Nach einem Monat von engl auf deutsch übersetzt:
http://www.tomshardware.com/2007/0 [...] index.html

Dort wurde ja auch schon fleissig diskutiert:
http://www.tomshardware.com/forum/ [...] harts-part

Ich hätte Fragen:
Welchen Einfluss haben die Zugriffszeit und die Transferrate in der Praxis? Wie www.storagereview.com auch, müsst ihr Anwendungen testen! Von mir aus ein Spiel. Oder wenn ihr Euch schon die Mühe macht h2benchw zu starten, dann doch bitte auch mit dem Anwendungsindex!

Der Artikel lässt in mir ersthaft Zweifel aufkommen, ob Patrick Schmidt überhaupt weiß was die Queue Tiefe im I/O Benchmark bedeutet! Wenn er es denn wüsste und auch die Meßwerte kennen würde, welche Queue Tiefe im 08/15 Windows Programmier-/Office-/Gaming Environment in der Praxis auftritt, das 99% der Leser von Tomshardware abdeckt, dann könnte er die Diagramme auch interpretieren und ihm würde auffallen sie gleich ganz herauszulassen.

Der tolle Areca ARC-1220 ist auch etwas Leserfremd. 99% benutzen nForce MCP, intel ICH*, SIl, Highpoint ... Auch das ist wichtig! Denn bei dem tollen I/O Benchmark mit Queuetiefen steigt die I/O Leistung nur deshalb weil Kommandos umsortiert und parallel ausgeführt werden. Das geht aber nicht allein mit NCQ, sondern muss der RAID Controller unterstützen. Gerade bei dem RAID-0. Und hier habt ihr mit dem falschen Controller gemessen.

Enay 06/08/2007 03:56
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Enay

Man nehme einen Controller den keiner kennt (Baugleich mit Controller von Tekram) und eine Hardware die keiner hat ... da müsst ihr euch schon die Frage gefallen lassen, welche Zielgruppe ihr damit ansprechen wollt. Ich kann mit dem Test weder im Heimbereich noch im SOHO etwas anfangen. Und so altmodisch es auch klingt, ich hätte dann schon gerne die Performance über den gesamten Festplattenbereich gesehen und 2-3 Anwendungen wären auch keine praxisfremde Idee gewesen.

derGhostrider 14/08/2007 23:27
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derGhostrider

Hallo!

Ihr redet, als wenn es niemanden interessieren würde.

Ich selbst habe ein Tyan Thunder K8W S2885 mit zwei Opteron CPUs, 4GB RAM, 3Ware 8-Kanal Hardware RAID-Controller und weiteren Spielereien im Einsatz. Das ist grob vergleichbare Hardware.

Was mich an dem Artikel am meisten Stört ist die Tatsache, daß der Intel-Prozessor offensichtlich Probleme hat und der Autor dies als generelles Problem des Controllers darstellt.

Bei 5 oder 6 Festplatten kann ich bei meinem betagten RAID-Controller K-E-I-N-E Zunahme der Zugriffszeiten feststellen. Die Annahme, daß 8 Festplatten zum Positionieren brauchen als eine ist Schwachsinnig, da alle Festplatten GLEICHZEITIG angesprochen werden können, wenn der Controller halbwegs vernünftig entwickelt wurde. Ja, die durchschnittliche Positionierung aller Köpfe geht dann zwar ehr in Richtung der maximalen Positionierungszeit, kann dann also "etwas" höher sein als bei einer einzelnen Festplatte, ist aber bestimmt nicht bei 30ms - wenn der Controller gut arbeitet.

Der Größte Fehler ist also, daß hier nur EIN Controller getestet wurde. Das Top-Produkt von 3Ware (nun AMCC) wäre ein netter Vergleich. Vielleicht auch noch ein SAS-Controller (die sind bekannter Weise meistens rückwärtskompatibel).

Die Hardwaregrundlage ist jedoch bestimmt kein Unfug. Wer ein vergleichbares RAID aufbaut, der braucht auch eine leistungsfähige Plattform. OK, RAID-0 ist Schwachsinn. Da habe ich keinerlei bedenken. Sowas trifft man eh nur bei Heimanwendern, die sich keine Gedanken machen oder denen die Datensicherheit egal ist. Nur in ausnahmefällen gibt es Spezialanwendungen, die RAID-0-Performance für temporäre Daten im professionellen Umfeld verlangen.
Ansonsten sind RAID-Systeme dieser Größenordnung nicht für den Heimbereich gedacht. Ebensowenig wie diese dazu passenden RAID-Controller.
Außerdem wäre es vielleicht nett gewesen eine zweite CPU hinzuzufügen. Das sollte nichts an den Ergebnissen ändern, passt aber ehr zum Board. Die Aussage, daß nicht mehr RAM benutzt wurde, da es nicht benötigt würde, war etwas lachhaft. Es klang ehr nach: "Wir hatten nicht mehr." Das wäre wenigstens ehrlich gewesen. Aber auch hier sollte 1GB vollkommen ausreichend sein für die durchgeführten Tests.

Highpoint, Silicon Image, Promise und wie der ganze billigst-Müll sonst heißt, hat da NICHTS verloren. Soetwas reicht vielleicht für eine Daddel-Kiste, sollte jedoch nie den Weg in ein produktives System finden. Das ist Spielzeug. Wie Medion-Komplettrechner aus dem Aldi. Billig. Mehr jedoch nicht.
Vor allem sind das keine Hardware-Raid-Controller! Das sind sogenannte Soft-RAID-Controller. Die können nur die Festplatten ansprechen - RAID-Berechnungen (z.B. XOR bei Raid-5) müssen von der CPU durchgeführt werden. BBUs sind hier in den wenigsten Fällen zu bekommen.

Ach, noch eine Sache: Wieso wurde 0+1 getestet und nicht Anständiges RAID-10? Kann der Controller das nicht? Wundert mich ein wenig bei ARECA. Eigentlich zählen die auch schon zu den besseren Herstellern, da sollte richtiges RAID-10 drin sein. (Ja, es gibt einen wichtigen Unterschied, was die Ausfallsicherheit betrifft)


Also, bevor ihr über den Artikel meckert:
Es geht hier nicht um die typische Benutzung eines Heim-PCs. Das wurde durch die Hardware und durch die durchgeführten Tests recht deutlich. Tomshardware hat oft genug die RAID-Performance der Intel-Chipsätze auseinandergepflückt. Da waren dann RAIDs von 2 bis 4 Platten im Test, also das, was jedem Heimanwender mehr als nur reichen sollte und bereits die Ansprüche von 95% der User deutlich überschreitet.


Und noch eine Anmerkung: Ein Spiel ist kein geeigneter Test um die Performance eines RAIDs zu testen. Was willst Du da feststellen? Höhere FPS-Raten? Bei Spielen wird doch meistens nur beim Start und eventuell zwischen Leveln nachgeladen. Das ist unkritisch und interessiert nichtmal hardcoregamer wirklich.
Das, was auf einem RAID richtig schnell ablaufen kann sind Datenintensive Anwendungen. Datenbanken, verschiedene Serverumgebungen und von mir aus auch Videobearbeitung und sonstige Datengenerierung. DAS sind die Gründe für RAID-Systeme. Keine Spiele.

mario99 17/08/2007 05:15
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mario99

@ tomshardware-team !!

welche stripe size wurde für diese tests im arc.1220 verwendet ?

warum steht das eigentlich nicht dabei ?

danke

lg mario

mario99 17/08/2007 05:16
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mario99

achja und bitte auch von meiner seite einen vergleichstest mit einem 3ware controller

onkel_alex 04/09/2007 10:57
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