Configurando un RAID por hardware

Tu controladora puede ofrecer un rendimiento extra si tienes en cuenta algunas cosas. Estas nociones básicas para entender el funcionamiento del raid te ayudarán a buscar una configuración óptima. Debo aclarar que no soy un experto en el tema, sólo alguien que en su día decidió que merecía la pena invertir un dinero en este hardware y que intenta sacarle el máximo provecho posible por lo que cualquier aclaración, corrección o comentario será bienvenido.

¡Empecemos!

Hay muchos factores que influyen: 

• La propia controladora (versión de bios y firmware, driver)
• El resto de piezas del equipo (placa, chipset, bios, cpu, memoria)
• El tipo de RAID y qué parámetros escogemos al crearlo
• El modelo y la cantidad de discos utilizados
• Los resultados variarán según el tipo de información almacenado (o según cómo trabaje el programa utilizado para medir el rendimiento)

Para estos benchmarks he utilizado:

• Dell PERC 6/i con BIOS 2.07.00, firmware 1.40.42.-0615 (package 11.0.1-0013)
• Driver LSI 4.5.0.64 (06/02/2009) 
• 4 discos Seagate de 1,5TB modelo ST31500341AS de 7200rpm y 32MB de caché
• Windows 7 Ultimate SP1 x64
• AMD Phenom II X4 965 3.42 GHz
• 4GB RAM DDR2 
• HD Tach 3.0.4.0

Configuración del RAID

RAID0 configuración por defecto (199.2 MB/s)

RAID0 configuración "optimizada" (479.3 MB/s)

Cambiando algunos de los parámetros hay diferencias de velocidad de más del doble a pesar de ser el mismo tipo de raid con la misma cantidad de discos. Estos valores son:

• RAID Level: no voy a extenderme explicando el funcionamiento de todos los tipos de raid pero si quiero compartir una reflexión... si tienes (por ejemplo) 3 discos y te interesa la velocidad no pienses automáticamente en utilizar raid 0. Monta primero un raid 5 y juega con su configuración, si llegado el caso no es suficiente prueba a añadir un 4º disco (hoy día están tirados de precio), tendrías la misma capacidad y un rendimiento no muy inferior al raid 0. A la larga tus datos te lo agradecerán ;)
• Stripe Size: la información se "trocea" al guardarla en los discos, estos pedazitos de información pueden ser de 8 KB, 16 KB, 32 KB, 64 KB, 128 KB, 256KB, 512KB, 1024KB (incluso más en algunas controladoras). Si el sistema operativo está instalado sobre el raid se recomiendan valores bajos (32-64KB) pero cuanto mayor sean los archivos que manejas mayor debería ser el stripe size. Por lo tanto mi recomendación es tener un disco duro suelto para el sistema operativo que sea independiente del raid o bien raids distintos (es común ver servidores con RAID1 para el sistema y RAID5 para datos).
• Disk Cache Policy: habilita o deshabilita la caché interna del propio disco duro.
• Current Write Policy: en Write-Through la controladora escribe la información que esté manejando en ese instante directamente en el disco. En modo Write-Back la controladora escribe esos datos en la caché y da por finalizado el trabajo, la información se escribirá paulatinamente al disco desde la caché. El modo Write-Back ofrece mayor rendimiento pero entraña un riesgo, y es que si por ejemplo perdemos el suministro eléctrico y el equipo se apaga perderíamos aquellos datos que la controladora tenga en caché esperando a ser escritos en disco. Para evitar esta situación algunas incluyen una batería, parecida a la de un móvil, que seguiría alimentando a la memoria para evitar perder esa información (pasadas unas horas también se agotaría esa batería).
  
  

Son comunes las confusiones entre la PERC6 (RAID 0-1-5-6-10-50-60, 512MB de caché con batería,
su precio ronda los 300€) y la más modesta SAS6 (RAID 0-1, sin caché, sin batería, ronda los 100€)

• Write Trhough for failed/missing battery: activa esta opción si quieres que, por seguridad, la controladora automáticamente pase a Write-Through cuando falle la batería.
• Access Policy: Read Write, Read Only, Blocked
• Read Policy: No Read Ahead, Always Read Ahead, Adaptative Read Ahead
• Default Write Policy: Write-Back, Write-Through
• IO Policy: Cached-IO, Direct-IO

RAID5 configuración por defecto (194 MB/s)

RAID5 configuración "optimizada" (335.7 MB/s)

Elección de los discos
Datos a tener en cuenta en los discos utilizados (o que vayas a comprar):

• Existen ventajas y desventajas tanto en SAS/SATA/NearLineSas (no menciono los SSD porque sus capacidades actuales los descartan como método de almacenamiento masivo).
• Actualmente hay a la venta discos con interfaz de 3 Gbit/s o de 6 Gbit/s
• Posible caché de disco: 8-16-32-64MB
• Diferentes velocidades de giro: 5.900, 7.200, 10.000, 15.000prm
• Número de discos que compondrán el RAID

Prueba y error
Tras la venta de mi antigua Adaptec 4805 compré hace un par de años la Perc 6 y la sometí a todas las pruebas que pude imaginar antes de poner dato alguno en los discos. Pasé benchmarks primero con el firmware y driver propios de Dell y después con los de LSI. Medí el rendimiento de dos discos sueltos, de esos dos mismos discos en RAID1 y después de ese RAID1 degradado para compararlo con los discos suelto. Así mismo comparé el rendimiento de un RAID5 óptimo con el de un RAID5 degradado. Probé todos los tamaños de bloque posibles tanto en la controladora (Stripe Size) como al darle formato al disco bajo windows. Desgraciadamente no guardo ninguno de esos resultados...

En esta segunda etapa los discos de 1TB Western Digital Green Caviar se han reemplazado por discos de 1,5TB Seagate y he aprovechado para hacer una pruebas más superficiales que aun así espero sirvan para resolver alguna duda general o para comprobar el rendimiento de controladora en particular.