[轉]DELL PERC 系列陣列卡選型和用法指南


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DELL PERC 系列陣列卡選型和用法指南

本文緣起於一位朋友在生產服務器硬件中,使用了錯誤的陣列卡配置,導致磁盤IO性能大降,在調整后恢復正常,一時興起,也干脆直接來寫個DELL陣列卡選型和用法指南,提供給需要的朋友參考,如需轉載請注明出處。

目前DELL硬件陣列卡主要采用LSI公司、現Avago安華高提供的OEM解決方案,和原廠對比,沒有過多的定制和功能裁剪,板卡為富士康代工生產,兼容性,穩定性,性能各方面都有不錯的表現,LSI的SAS控制器產品目前是屬於第一梯隊,各廠家基本均都有采用。

PERC 是 PowerEdge Raid Controller 的縮寫,前綴S表示為Software軟件陣列,H 表示為Hardware 硬件陣列 ,從入門到高端型號第一位數字分別用1 3 7 8 表示,第二三位數字位為產品代數,30表示為13G代產品,結尾P表示 Performance 高性能型號

常見型號如下
PERC S120 入門軟件陣列卡,主板集成無緩存 支持RAID0 1 
PERC H330 入門硬件RAID卡,無板載緩存, 支持RAID 0 1 5 10 50
PERC H730 主流硬件RAID卡帶有1G緩存和電池 支持RAID 0 1 5 6 10 50 60
PERC H730P 高性能硬件RAID卡帶有2G緩存和電池 支持RAID 0 1 5 6 10 50 60
PERC H830 同H730P,沒有內置接口,使用外置接口連接附加存儲磁盤櫃用

H330/730/730P陣列卡均有2種規格,標准PCI-E 8X插卡和直接安裝固定主板上的mini小卡,通常可以選擇小卡即可。

S120 陣列卡
這個卡是入門單路服務器的默認陣列卡,由Intel的芯片組提供的軟件陣列功能,DELL定制而來,工作時需要依賴CPU來進行數據處理,在驅動安裝,管理重建維護上較麻煩,在Linux上驅動需要作為內核模塊來加載,不能隨意升級內核版本,不建議使用,如果對數據安全有要求,最好是選購一塊基本的硬件卡H330來做RAID1使用。

H330 陣列卡
為雙路標配機型默認的入門級硬件陣列卡,不具備板載緩存,因此不要拿來做為RAID5 使用,典型的3盤RAID5配置讀取速度在300-400M左右,還算正常,但寫入速度最高不足20M/s IOPS相當低,連單塊硬盤1/5的速度都不到,在較高業務IO應用場景,會嚴重影響系統運行效率。

對於機械硬盤來說,最佳配置模式是2塊做RAID1用於數據冗余, 單盤損壞可以直接替換自動重建,而不是像S120軟陣列需要啟動到操作系統中后來做重建操作;或者是針對大數據存儲直接滿配硬盤,不做RAID,單塊通過JBOD直通系統,由集群軟件副本實現在其它節點的數據冗余,也能提供最佳的IOPS性能,存儲成本,空間利用。

對於固態硬盤來說,不帶緩存的陣列卡反而是個優勢,大多SSD硬盤根據不同容量都自帶有512M,1G 或者更高的緩存來提升寫入速度,SAS/SATA 6Gbps 接口也基本能提供讀寫550M/s的速度,陣列卡多了一級緩存反而會拖慢SSD速度,因此最佳的配置模式是單盤直通/RAID 0 或者2塊做RAID0 來使用,普遍能提供1萬以上的IOPS能力,遠超機械硬盤的幾百IOPS。

高級配置說明:
機械硬盤/固態硬盤 RAID0 RAID1 模式 磁盤高速緩存:啟用 寫策略:直寫 預讀策略:不預讀
注意:H330的磁盤高速緩存為必須啟用項,不能關閉或保持不變,否則會嚴重影響IO。

額外說明:
固態硬盤目前有消費級和企業級區分,企業級產品里又細分為讀取密集,寫入密集,均衡型產品等,高端產品的DWPD每日寫入量能做到全盤擦寫5次並持續5年,即便企業級入門產品也基本都提供每日30%的單盤容量的寫入並持續5年。根據以往的大量服務器管理經驗,企業級和消費級機械硬盤年均會有10塊左右的損壞,占比在3%左右,企業級固態硬盤未出現一例故障,在分析損壞硬盤的SMART數據時發現1-2年內均寫入不到1-10T,在中輕度負載的生產環境下數據寫入量並不是很大,也可以看出使用固態硬盤是很可靠的,在價格上600G 15K SAS和讀取密集型SSD區別並不大。

對於固態硬盤耐久度問題,在使用DELL原廠企業級SSD的情況下,是能在IDRAC管理界面中看到剩余壽命信息的(其它零售版本不支持)配合管理軟件時很容易實現健康度監控的。

同代同容量同轉速的SAS硬盤和SATA硬盤在性能上並無差距,SAS硬盤主要是在連接器中部額外提供了一組數據端口,其目的主要是用於冗余。對於高端硬盤型號,通常只提供SAS接口。廠家通常對SAS實行三到五年質保,SATA質保會短一些。

H730陣列卡
此型號為選配型號,提供板載1G緩存和后備電池,緩存主要是用於硬盤寫入加速,其工作原理主要是將大量的寫IO請求數據先緩存起來,等緩存快用滿時,再批量刷到磁盤上,降低機械硬盤同時讀寫而導致IO偏低的影響,后備電池則是防止服
務器突然斷電,緩存數據未刷到硬盤會導致數據丟失設計的,未寫入硬盤的數據會在下次開機后自動回寫。

機械硬盤建議配置為RAID 0 1 5 6 10 50 60 陣列,同時開啟板載緩存提升讀寫性能, 通常3盤RAID5讀寫在300-600M左右

固態硬盤建議配置為單盤RAID 0 或多盤RAID 5模式,其它幾種模式因數據冗余,會額外消耗寫入壽命,不推薦,同時需要開啟硬盤的磁盤高速緩存,關閉板載緩存的回寫和自適應預讀,來達到最高性能。

在服務器配件選型時,建議默認選擇H730卡,在采購成本上不會有太大的增加。

額外說明:
H730在搭配固態硬盤使用時,卡自身會有一定的性能瓶頸,在到底一定速度后提升會不明顯,同時RAID 5不建議超過8塊

高級配置說明:
機械硬盤 RAID0 1 5 6 10 50 60 模式 磁盤高速緩存:關閉 寫策略:回寫 預讀策略:自適應預讀
固態硬盤 RAID0 5 模式 磁盤高速緩存:開啟 寫策略:直寫 預讀策略:不預讀

H730P陣列卡
此型號時H730的增強版,緩存增加到了2G,據說硬件處理能力也更高一點,對機械硬盤讀寫速度也有一定的提升,但區別沒有H330和H730大,如果計划使用24盤位的機型並滿配機械硬盤用於數據存儲,或者用於大塊文件讀寫,建議選擇使用。

H830陣列卡
此型號為H730P的外置接口陣列卡,PCI-E 8X插卡形式,沒有內置接口,不能用於服務器內部硬盤背板連接,通常是用來直連MD1400存儲盤櫃來擴展服務器存儲空間使用的,使用方式上和內置陣列卡無明顯區別,可以看作是把服務器硬盤位從內部挪到外部來使用,同時MD1400盤櫃支持級聯功能,最多可以擴展到8個盤櫃,滿配96個3.5寸硬盤或192個2.5寸硬盤。


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