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RAID-Analyse: Welche Blockgröße ist ideal?
Inhaltsverzeichnis
- 1 – Vergleich: Stripe-Größen bei RAID 0, 5 und 6
- 2 – RAID: Ein kurzer Überblick
- 3 – Weitere Artikel zum Thema RAID
- 4 – Zählt (Stripe-) Größe doch?
- 5 – Testkonfiguration
- 6 – Ergebnisse: Zugriffszeit und Schnittstellen-Durchsatz
In unserem dritten Artikel befassen wir uns mit den Möglichkeiten, die verschiedene RAID-Setups mit drei bis acht Festplatten bieten. Dabei kamen wieder dieselben Festplatten zum Einsatz: Acht Samsung HM321KJ SATA/300-Laufwerke haben jeder erdenklichen RAID 0-, RAID 5- und RAID 6-Anordnung mit drei bis acht Festplatten und Stripe-Größen zwischen 4 bis 128 KB Leben eingehaucht.
Bei RAID handelt es sich nicht um irgendeine Mode-Erscheinung – es hat sich vielmehr zum Rückgrat unzähliger Unternehmen entwickelt. Fleishman-Hillard hat in einer kürzlich erstellten Speicher-Studie herausgefunden, dass 75% der befragten Unternehmen RAID-Setups nutzen, gefolgt von DAS- und NAS-Lösungen. Für RAID-Systeme (Redundant Arrays of Independent Drives) benötigt man einen Controller, der mehreren Festplattenn verwalten kann, um eine oder mehrere Storage-Partitionen für den Anwender zur Verfügung stellen kann. RAID-Systeme warden verwendet, um höhere Datenverfügbarkeit zu erreichen und die Gesamtspeicherkapazität zu erhöhen; allerdings lassen sich Speicher-Subsysteme mit RAID auch beschleunigen, da Storage für eine Vielzahl von Anwendungsbereichen zu einem kritischen Flaschenhals werden kann. Genau deshalb haben wir die RAID Scaling Charts ins Leben gerufen, die wir nun mit diesem dritten Teil abschließen.
Im ersten Teil der RAID Scaling Charts (Englisch) ging es um die einfachen RAID-Arrays 0, 1 und 0+1. Ein RAID 0 besteht aus einem so genannten Stripe-Set, das über alle verfügbaren Festplatten hinweg erstellt wird; so wird die Performance gesteigert und Sie können die gesamte Speicherkapazität nutzen. RAID 0 wird gern für Anwendungen wie hochauflösende Videobearbeitung verwendet; allerdings wird das komplette Array unbrauchbar sollte auch nur eine einzige Festplatte ausfallen. Was die Sicherheit angeht, erreichen Sie mit einem RAID 1 genau das Gegenteil: Hier wird der Festplatteninhalt automatisch auf mindestens eine weitere Festplatte gespiegelt. RAID 0+1 verbindet RAID 0 und RAID 1, da es zwei RAID-0-Stripesets spiegelt. Um zu sehen, wie sich die Leistung einfacher RAID-Arrays im Verhältnis zu hinzugefügten Festplatten verhält, haben wir alles zwischen zwei und acht Festplatten ausprobiert.
Selbiges haben wir auch im zweiten Teil der RAID Scaling Charts gemacht; allerdings haben wir uns hier auf komplexe Lösungen auf Basis von RAID 5 und RAID 6 konzentriert, bei denen eine bzw. zwei Festplatten eingesetzt werden, um Paritätsinformationen zu speichern. Durch die Informationen zur Redundanz (Ausfallsicherheit) verliert ein RAID 5 auch beim Ausfall einer Festplatte keine Daten. Ein RAID 6 wird mit doppelter Redundanz betrieben, wodurch die Kapazität von zwei Festplatten für Overhead-Informationen wegfällt. Diese werden benötigt, um im Falle eines Laufwerksausfalls den Inhalt in Echtzeit wiederherstellen zu können. Paritätsfähige RAID-Systeme sind eine zuverlässige Lösung, um auch große Datenmengen zu speichern; allerdings benötigen sie einen leistungsfähigen RAID-Controller, der schnell genug ist, um die Paritätsinformation erstellen oder im schlimmsten Fall die Daten wiederherstellen zu können. Im August haben wir uns verschiedene Exemplare angesehen: Unified Serial RAID Controllers für PCI Express.
Allerdings gibt es bei RAID neben dem RAID-Level und der Anzahl der Festplatten noch weitere Parameter (Kennwerte), die Sie beachten sollten, so z.B. Faktoren wie die Schnittstelle des RAID-Controllers (üblicherweise PCI Express bzw. PCI-X), einen integrierten Cache-Speicher und natürlich die interne Konfiguration des RAID-Arrays. Da wir wissen, dass alle Array-Arten außer RAID 1 auf Stripes basieren, scheint die Möglichkeit unterschiedlicher Stripe-Größen nur allzu offensichtlich. Und genau geht es im dritten Teil der Artikelreihe: Welche Leistung bringen RAID 0-, RAID 5- und RAID 6-Arrays bei verschiedenen Stripe-Größen zwischen 4 KB und 128 KB?

Moin
Sagt mal, bin ich der einzige, der sich den Artikel nicht durchlesen kann?
Firefox 2.0 meldet mir einen
Fehler: Umleitungsfehler
"Die aufgerufene Website leitet die Anfrage so um, dass sie nie beendet werden kann."
IE7 lädt seit 10 Minuten, aber sonst passiert nichts.
Hallo!

Nein, du bist damit nicht allein!
Habe das gleiche Problem mit Firefox. Und mit dem IE geht's gar nicht, kann ich auch bestätigen.
Wäre toll, wenn ihr das in den Griff bekommt.
Grüße
Idle
Weder Firefox 2.0.0.11 noch Firefox 3.0b2 wollen's anzeigen, IE7 hab ich nicht, aber mein IE 6.0.2800.1106 kommt damit klar.
Sehr seltsam das Ganze, hoffe es ist bald gefixt.
Jetzt sollte wieder alles funktionieren, die Probleme gab es gestern Abend.
Viele Grüße
Frank Völkel
www.tomshardware.com/de
So, der Artikel ist ja recht nett, obwohl mich auch die Auswirkung unter einer Small Business Umgebung wie (3Ware Controller mit WD150 Raptor oder Seagate ES Platten) brennend interessieren würde.
Doch nun zu meinem eigentlichen Anliegen:
Ich weis ja nicht, wie es den anderen Lesern geht aber ich hab noch immer Probleme mit der Stripe-Size. Ist der angegebene Wert jetzt die Summe über die Stripe-Weite? d.h. bei RAID 5 mit 5 Platten schreib ich auf die einzelne Platte 64k/5?
Und eine weitere Frage zu der Problematik:
Wie verhält sich die Sache dann mit der Zuordnungsgrösse des verwendeten Filesystems?
Und da ich hier schon mal fachkundiges Publikum anspreche auch eine kleine Frage am Rande:
Was ist aus der Anhebung der physikalischen Blocksize der Festplatten geworden (also von 512b auf 4k)?
Und werden es Filesysteme, die davon Gebrauch machen es dann auch schaffen, kleinere Datenmengen zusammenzufassen und in einen Block zu schreiben?
Moin

Die Firma dankt
AAAAAARGH!
Zitat aus dem Artikel:
"; allerdings haben wir uns hier auf komplexe Lösungen auf Basis von RAID 5 und RAID 6 konzentriert, bei denen eine bzw. zwei Festplatten eingesetzt werden, um Paritätsinformationen zu speichern."
Das, was ihr beschreibt, ist RAID-3 bzw RAID-3 mit doppelter Parität. Bei RAID-5 ist der Fortschritt eben darin begründet, daß die Paritätsdaten verteilt werden und somit die Geschwindigkeit merklich zunimmt, da eben nicht immer auf die Platte gewartet werden muß, die gerade Paritydaten schreibt.
Theme "Gleiche Festplatten":
Es gibt da zwei konkurrierende Ansichten. Die eine wurde bereits genannt: "Möglichst identische Festplatten benutzen."
Die andere ist genau entgegengesetzt: Möglichst Festplatten unterschiedlicher Hersteller einsetzen. Grund: Wenn eine Fehleranfällige Serie erwischt wird, so sind nicht gleich alle Festplatten betroffen.
Beides hat vor und nachteile. Nun, wo nicht mehr alle Festplatten an einem BUS hängen, sondern bei SAS oder SATA einzeln angeschlossen werden, ist die letztere Variante eventuell die sicherere.
Solange es nicht auf den Benchmarkweltrekord ankommt, sind die Geschwindigkeitsunterschiede vergleichbarer High-End Festplatten auch nicht SO wichtig. Für einen Heimanwender vielleicht schon, damit er sich besser fühlt, aber im Unternehmen ist es i.d.R. total egal ob nun Maximal 400MB/s oder 450MB/s übertragen werden können. Und wenn DAS doch entscheidend ist, dann werden eben 2 Festplatten mehr eingekauft.
Und noch ein Fehler im Artikel:
"Typische Möglichkeiten wären hierbei 16, 32, 64 und 128 KB; allerdings bieten zahlreiche professionelle RAID-Controller auch kleinere Stripe-Größen, während manche sogar bis zu 256 KB unterstützen."
Das letzte soll wohl 256Byte heißen.
Der ARECA-Controller verhunzt die Zugriffszeiten. Mein 3Ware 7850 (das Teil ist relativ alt...), das ist ein 8-Kanal 64bit PCI Hardware RAID-Controller, zeigt keine derartig hohe Zugriffszeiten. Ich habe zur Zeit 5 Festplatten im RAID-5. Aber das ist bei ARECA schon bei anderen Tests auffällig gewesen - scheint bei Tomshardware nur niemanden zu stören...
Große Stripes erreichen höhere Werte bei IO/s? Hui, das ist verwunderlich, sollte aber vor allem von der angeforderten Blockgröße abhängen. Prinzipiell sollte die Datentransferrate sinken und die IO/s sollten ansteigen. Vielleicht sollte man doch noch einen anderen Controller verwenden. Manche Controller sind auch sehr stark für Standardeinstellungen optimiert, bearbeiten intern z.B. quasi immer 64KB-Blöcke, auch wenn kleinere angefordert werden. Soetwas scheint mir hier fast der Fall zu sein.
Aus eigener Erfahrung hätte ich mit einem etwas anderen Ergebnis gerechnet. Vor allem, daß zu große Stripes (also deutlich über 64K) nichts bringen und zu kleine Stripes (<4K) die Transferrate dermaßen weit absacken lassen, daß es sich selbst für Webserver nicht lohnt. Insofern bin ich erstmal überrascht.
ABER: Es wäre nett zumindest bei ein paar Tests einen vergleich mit einem anderen Controller zu sehen. Z.B.: Den "Testsiegern" vom letzten RAID-Test. 3Ware und ICP (oder waren es 3Ware und LSI?) - egal.
@ derGhostrider
Aha!
Und ich dachte immer, dass Datentransfer und IO/s gegenläufig sind, abhängig von der Stripe-Größe.
Insgesamt sind die Transferraten sehr uneinheitlich und folgen irgendwie keinem Trend, sodass man nicht wirklich irgendwelche Daumenreglen erstellen kann, wenn die Daten denn stimmen sollten und nicht der Zufall zu viel regiert...
Interessanter Artikel, jedoch nicht sehr aussagekräftig, vor allem aufgrund des in den Tests verwendeten Controllers. Ich denke eines der "Standard-Modelle", z.B. von Adaptec wäre geeigneter gewesen. Und ein vergleich mit einem Controller eines anderen Herstellers wie z.B. ICP Vortex (auch wenn ICP vor ein paar Jahren von Adaptec aufgekauft wurde) oder LSI wäre schön gewesen da auch der Controller einen erheblichen Teil der Performance ausmacht.
Und da sich der Artikel eher nicht an den Heimanwender sondern an Firmen richtet hätte man evtl. SCSI-Controller anstelle von S-ATA testen sollen da meiner Meinung nach in einen (vernünftigen) Server ein SCSI-RAID-System gehört, schon aufgrund der erheblich schnelleren und vor allem langlebigeren HDDs! S-ATA würde ich bestenfalls in kleinen Unternehmen und z.B. Arzt-Praxen einsetzen da für ein 5-User Netz die kosten für SCSI oft zu hoch sind. Und da braucht man wiederum selten 8 HDDs in einem Array weil das Datenaufkommen zu gering ist.
Abschliessend möchte ich noch darauf hinweisen das RAID-0 eigentlich gar kein RAID ist da die Redundanz nicht gegeben ist.
Alles in allem jedoch trotzdem ein höchst interessanter Artikel.
Hab seit ein paar Tagen einen Areca ARC-1210 mit dem ich endlich ein gescheite Perf. mit den 2x 16GB-SSDs hinbekomme.
Ich hätte nicht gedacht, dass der Cache soviel ausmacht. Aber seht selbst...
http://www.forumdeluxx.de/forum/sh [...] p?t=427495
Hmm.
Welche Stripegröße empfiehlt sich denn nun auf einem RAID0 mit 2 Platten, auf der Windows+Programme/Spiele liegen?