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ATA RAID vs SCSI RAID

Tanto el interfaz ATA como el SCSI ha presentado grandes avances en el último tiempo, si bien ATA se ha acercado al performance de las nuevas generaciones SCSI, muchas de las características de SCSI que la hacen ser plataforma estándar  en servidores (buen desempeño,escalabilidad, confiabilidad y robuztez) no han podido ser superadas.

Dado que el bus PCI de la mayoría de las tarjetas madre del momento (desktop) tiene un máximo nominal de 133MB/s nos centraremos en analizar discos ATA133. El presente estado de la tecnología SATA (Serial ATA) dada su dependencia del bus PCI de la tarjetas madre noimeles no amerita mayor estudio en estos momentos. Revisaremos este estudio una vez que la tecnología SATA esté más madura y las placas madre de uso común soporten bus PCI de mejor desempeño (66Mhz, PCI-X).

EL TEST

En esta oportunidad testearemos dos discos ATA133 y dos SCSI U320, que se enfrentarán en una guerra de desempeño donde el costo será decidor al momento de dar una opinión. El detalle del sistema de testeo es el siguiente:

Qué es RAID0?

RAID0 (RAID: Redundant Array of Inexpensive Disks ) o mejor dicho striping es incluso discutido de llamarse RAID, ya que no presenta características de tolerancia a fallas (no es redundant) y sólo es beneficioso en desempeño. Se basa en aprovechar dos o más discos como dispositivos de uso concurrente al escribir y leer los datos. Para esto, cada "archivo" es particionado en pedazos más pequeños según el block size elegido (16kb,32kb,64kb,...,2MB) y es escrito en cada disco dejando una parte en cada uno. Esto no es muy beneficioso al momento de escribir los datos (ya que se debe partir cada archivo) pero si lo es al momento de leer, ya que se lee al mismo tiempo de dos dispositivos (en este caso son sólo 2)  y se arma el archivo final según esto. Es muy importante elegir un block size correcto, para edición de video se recomiendan block size más grandes. En nuestro TEST los programas de Benchmarking se comportaban mejor con block size pequeño por lo que usamos de16kb.

ATA 133, single drive

Para tener una idea del desempeño base del sistema, veamos su rendimiento con UN disco ATA133 en la controladora incluida en  la tarjeta madre:

Podemos observar que el desempeño del disco es bastante bueno, con un máximo de lectura de 63MB/s máximo y promedio de 47MB/s y de escritura de 45MB/s y 27MB/s respectivamente. Podemos mencionar además que el disco es bastante silencioso y no genera demasiado calor a pesar de ser de 7.200 RPM.

Observemos el desempeño en Sandra Max3! para el mismo disco, este software de benchmarking entrega un sólo índice sin separar lectura de escritura:

ATA RAID

Ahora comparemos con RAID0 para el mismo caso. Cabe destacar que los discos para RAID debe ser siempre IDENTICOS. La controladora RAID es la que incluye la tarjeta madre KD7 RAID, es una Highpioint 372:

Podemos observar que el desempeño de lectura subió de 63MB/s a 89MB/s en lectura y el promedio fue de 81MB/s (excelente!). Lo que si podemos observar que se vió afectado fue el desempeño en escritura, que por el hecho de tener que particionar los datos en bloques tan pequeños (16k) utiliza más CPU (7.4% --> 13.7%) y baja de 45MB/s como máximo a 35MB/s, pero en promedio se mantiene sólo un pequeño porcentaje más bajo.

Observemos ahora el mismo caso en Sandra Max3!:

Para hacernos idea más general de comparación observemos la siguiente tabla resumen:

Podemos obsevar una mejora en lectura de un 71%, sin embargo, como ya comentamos, la escritura no ve ve beneficiada y baja un 2.5%.

En este caso, no hay un reporte separado de escritura/lectura, pero podemos observar un mejora del 59% en el global.

SCSI RAID

Una vez clasificado el desempeño del interfaz ATA es hora de teatear nuetsro hardware SCSI, para esto usaremos dos discos Maxtor Atlas 10k III Ultra320 y una controladora SCSI RAID ADAPTEC 2120s.

Veamos una tabla de comparación entre el desempeño de un sólo disco versus RAID0

Podemos observar un desempeño promedio (lectura/escritura) de 45MB/s para un sólo disco y de  82MB/s de aumento de desempeño de 82% .

Esto se debe, en gran parte, a que los discos SCSI son de 10.000RPM, sumado a que la controladora tiene una memoria caché de 64MB. Cabe destacar también que la controladora es capaz de soportar bus PCI de 66Mhz/64bit, que por las características de la placa madre no está presente. El desempeño de los discos debiera ser aún mejor en esas condicio

Conclusión:

Lamentablemente la respuesta de ATA vs SCSI sigue siendo  poco amigable en cuanto a una decisión clara : DEPENDE.

Si bien vemos que el desempeño de los discos SCSI es mejor que los ATA, hay que considerar que tecnológicamente tienen fines distintos. Esto explica en gran parte la diferencia de precio de estas tecnologías, que si bien pudieran ser similares en desempeño para aplicaciones comunes de trabajoy/o benchmark, en configuraciones de servidor mantienen aún grandes diferencias.

Si la plataforma que se requiere es de trabajo personal, de edición de video, música, juegos o procesamiento extremo de datos la solución más acertada sería un RAID0 en ATA. Si en cambio la plataforma es de uso en servidores, de uso continuo (24x7) y de gran acceso a datos en lectura o bases de datos, la plataforma recomendad sigue siendo SCSI.

Los discos ATA que testeamos (Maxtor DianmondMAx PLus9 6Y160P0) con 8MB de cache y "platter" de 80GB c/u, dan un excelente desempeño para el uso avanzado en hogar/oficina y en una plataforma RAID0 hacen una gran diferencia. Por sólo unos dólares más en una controladora externa o con una controladora RAID integrada podemos aumentar en desempeño de cualquier equipo y hacer "volar" nuestras aplicaciones.

Los discos SCSI que testeamos (Maxtor Atlas 10k  III U320) son muy rápidos y confiables para operación continua, presentan un muy buen desempeño en RAID y con sus 74GB de capacidad hacen que el costo por MB en servidores de mediano rango sea aceptable, pero aún muy alto para una plataforma de uso personal.

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