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Das Zehn-Terabyte-Array: Zwölf Festplatten im RAID

Das Zehn-Terabyte-Array: Zwölf Festplatten im RAID
Von , Achim Roos

Flash-SSDs gelten als ultimative Speicherlösung, doch deren Kapazität ist weiterhin zu gering. Stattdessen haben wir ausprobiert, was die Investition von 1000 Euro in Festplatten für ein Storage-Array ermöglicht.

Flash SSDs sind bekanntlich noch immer sehr teuer wenn diese schnell und hochwertig sein sollen. Wir haben uns deswegen überlegt, mit einem Budget von ca. 1000 Euro das ultimative Array auf Festplattenbasis zu erstellen, denn hohe Performance und enorme Speicherkapazität sind durchaus einfach zu bewerkstelligen. Doch wie viel Performance ermöglicht ein Array mit 12 Festplatten tatsächlich? Zwölf Samsung Spinpoint F1-Festplatten haben uns auf der Jagd nach Geschwindigkeits-Rekorden und einer beeindruckenden Netto-Kapazität von 10 TB unterstützt.

Einige von Ihnen dürften mit unserer Aussage hinsichtlich Geschwindigkeitsrekorden vermutlich nicht ganz einverstanden sein, immerhin haben Festplatten gegen ordentliche Flash-Solid-State-Laufwerke (Flash-SSDs) heute keine Chance mehr. Ein Lesedurchsatz von mehr als 200 MB/s und über 100 MB/s beim Schreiben bei praktisch nichtvorhandener Zugriffszeit wird für Flash-SSDs im Spitzensegment immer mehr zur Norm. Sofern Ihnen eine größere Kapazität vorschwebt, bleiben die Kosten aber auch weiterhin ein Problem – hier kommt dann wieder die gute alte Festplatte ins Spiel.

An die schnelle Zugriffszeit von SSDs kommen Festplatten auch weiterhin nicht heran. Allerdings ist der hohe Durchsatz leicht mit mehreren Festplatten-Laufwerken zu erreichen, die im RAID-Modus betrieben werden. Für zahlreiche Desktop-Anwender hat ein hoher Durchsatz noch immer oberste Priorität. Schlägt man also den Weg über RAID ein, ist die Kapazität herkömmlicher Festplatten im Vergleich zu der von Flash-SSDs um ein Vielfaches größer. Zudem haben Flash-SSDs verglichen mit klassischen Festplatten in Sachen Kosten pro Kapazität keine Chance - für 1000 Euro bekommen Sie bestenfalls ein paar hundert Gigabyte über zwei bis drei hochwertige SSDs. Für diesen Test hatten wir hingegen zwölf 1-TB-Festplatten zur Verfügung. Wir haben nur aufgrund von Engpässen bei der Verfügbarkeit  auf die Verwendung noch größerer Festplatten verzichtet – schließlich wollten wir mehr als 10 Exemplare.

Die Idee: Massiver Festplatten-Speicher im Rahmen eines 1000 Euro-Budgets

Unser Projekt, bis zu 12 herkömmliche 3,5-Zoll-Festplatten im RAID-Modus zu betreiben, ist für Desktop-PCs natürlich eher ungeeignet. Zum einen nehmen 12 Laufwerke entsprechend Platz in Anspruch, zum anderen benötigen Sie einen passenden SATA-RAID-Controller, wobei zudem merklich Wärme, Geräusche und Vibrationen erzeugt werden. Dieses Projekt sollte daher als theoretisch gelten.

Dennoch: Die Performance-Fähigkeiten eines massiven Arrays aus konventionellen Festplatten beeindrucken nach wie vor.

21 Kommentare anzeigen.
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  • derGhostrider , 30. Juni 2009 01:07
    Auf Seite 7 vermisse ich:
    - RAID-0 mit 12 Laufwerken erhöht die Ausfallwahrscheinlichkeit auf das 12-fache eines einzelnen Laufwerks.


    Und wieso ist ARECA einer der ersten Hersteller, die RAID-6 anbieten?
    Mit 6x 1,5TB im RAID-6 nutze ich nun schon Monatelang ein solches Setup, allerdings mit einem 3Ware-Controller. LSI kann ebenfalls RAID-6.
    ICP-Vortex konnte es schon lange...
    Nur mal ein paar Beispiele:
    ICP5805BL, ICP9085LI: RAID Level 0, 1, 1E, 10, 5, 5EE, 50, 6, 60, JBOD
    ICP9047MA: RAID Level 0, 1, 1E, 5, 5EE, 6, 10
    ICP9014R0: RAID Level 0, 1, 1E, 5, 5EE, 6, 10, 50, 60

    Diese Informationen stammen aus einem ICP-Handbuch. Stand: 02/2007.
    http://download.adaptec.com/pdfs/user_guides/ICP_RAID_Controller_Installation_and_Users_Guide_0207.pdf

    ---

    Der Test zeigt zumindest, daß ARECA anscheinend alles richtig gemacht hat bei dem Gerät. Super Leistung, auch mit XOR-Berechnung.


    Für die Hardware-Verrückten wäre nun natürlich der Praxisrelevante RAID-6 Betrieb bei sovielen Festplatten interessant gewesen, sowie Rebuild-Zeiten und Lestungsmessungen bei einem "degraded RAID 5", 1-fach degraded RAID 6 und 2-fach degraded RAID 6, sowie Leistungsdaten während des Rebuilds.

    *g* Wird das nachgeliefert? ;) 
  • aarfy , 30. Juni 2009 06:18
    Vermutlich nicht - da es hier wohl um eine kostengünstige SSD Alternative für Desktops geht.

    Ich grüble schon länger ob SSD oder lieber LSI Perc i5/i6 + 4xWD320

    Wobei in letzter Zeit die SSD immer mehr Vorteile hat.. Bei einem Wechsel auf Win7 wird vermutlich auch auf SSD gewechselt sofern sich die Leistungsdaten und die Preise noch ein wenig entwickeln.

    Eine Systemplatte sollte heutzutage schon minimal 64-128Gb haben - und in dem Bereich für akzeptables Geld was Leistungsfähiges zu finden ist immernoch nicht besonders einfach.
  • fruechtetee , 30. Juni 2009 06:45
    Raid 0 nur 850MB/s lesen :(  ?
    Das wären auf 12 Festplatten gerechnet nicht viel, limitiert da schon der PCI Slot?
    Ansonsten: Das ganze mit Intel SSDs, davon dann aber 20 Stück :D 

    Aber nette Idee - das sind immer die Dinge die sich die G33Ks abends im Bett zum einschlafen vorstellen :D 
  • Anonymous , 30. Juni 2009 07:50
    Die Leistung dieses SSD-Raid-Arrays finde ich beeindruckend!

    http://www.youtube.com/watch?v=26enkCzkJHQ :-)
  • Weltenspinner , 30. Juni 2009 09:03
    :lol:  Was ist schneller?
    Eine DVD kopieren, oder sie aus dem Fenster werfen? :D 
  • Anonymous , 30. Juni 2009 09:59
    Einfach nur extrakrank, wie rasend schnell das geht. Aber damit dürfte wohl belegt sein, dass Windows Vista nicht schnarchlangsam ist... Scheint wohl viel auch von den Festplatten abzuhängen...

    Aber mit einem Notebook hat man da ziemlich verloren, denn ich wüsste nicht, wie man das 24er-Array da ranbekommen sollte und der PC-Express-Card-Slot dürfte nicht annähernd soviel Power haben, wie ein Vollblut-RAID-Controller...

    Trotzdem: 2 GB/s - Nice!
    über 50 Programme in unter 20 Sek. - Nice!
    Da tut sich dann was...
  • Weltenspinner , 30. Juni 2009 10:08
    Mit zwei Intel SLC-SSDs im Raid0 kann man auch im Notebook
    ordentlich Gas geben. Eine IO-Perfomance von 2000 IO/s
    und 0,5GB/s halt ich für möglich. Saugt den Akku nur gut leer. ^^
  • DJCORNI , 30. Juni 2009 13:12
    Ich möchte nur anmerken das ein RAID System kein Backup ersetzen kann... und wenn man ein halbwegs ordentlich Backup von 10TB Daten machen will braucht man mehr als nochmal 1000€. Dazu gehören so Sachen wie USVs usw.
    Ein 10TB Array zu bauen ist zwar mal ganz nett aber in der Praxis kann man das in der Form wohl kaum einsetzen höchstens als Backup System für einen "richtigen" Fileserver.
    Wer für 1000€ viel Performance auf einem Arbeitsrechner will sollte sich einen 3ware oder Areca Controller und vier Veloci Raptor Platten kaufen - die im Raid 5 dürften mehr Spaß machen als ein 10TB Array für daheim...
  • Corsar , 30. Juni 2009 13:41
    @DJCORNI:
    Wer lesen kann, ist klar im Vorteil Seite 1 unten (besonderes Augenmerk auf den letzten Satz): Unser Projekt, bis zu 12 herkömmliche 3,5-Zoll-Festplatten im RAID-Modus zu betreiben, ist für Desktop-PCs natürlich eher ungeeignet. Zum einen nehmen 12 Laufwerke entsprechend Platz in Anspruch, zum anderen benötigen Sie einen passenden SATA-RAID-Controller, wobei zudem merklich Wärme, Geräusche und Vibrationen erzeugt werden. Dieses Projekt sollte daher als theoretisch gelten.

    @THG:
    Die Controllerbezeichnung ist übrigens falsch, einen ARC-1680iX-20 gibt es von Areca nicht, stattdessen würd ich sagen es ist der ARC-1680iX-16, denn dieser würde laut der Beschreibung im Artikel passen mit 4 internen und 1 externen Multi-Lane für insgesamt 20 HDD's.

    Aber alles in allem ein recht interessanter Versuch.
  • fruechtetee , 30. Juni 2009 15:38
    Saugt den Akku nur gut leer. ^^

    Blödsinn? Verbraucht soviel wie eine normale HDD!
  • jean luc bizarre , 30. Juni 2009 15:57
    hat jemand 1000€ für mich?
    10 Platten würd ich in meinen "normalen" Desktop-Pc bekommen und die Hitze stört mich auch nicht.
    Aber das Geld :-(
    Hrrr, davon kann man nur träumen...
  • Weltenspinner , 30. Juni 2009 17:59
    Na ja, stimmt schon, aber zwei dieser SSDs verbrauchen 5W.
    Klingt nicht nach viel, beeinträchtigt die Akkuleistung aber etwas.
  • fruechtetee , 30. Juni 2009 21:19
    Jean Luc Bizarre: Was bringt dir das? Nichts...
    5W ne SSD :D  Ja die 80€ MLC SSDs vom Woolword villeicht :D 
  • Weltenspinner , 30. Juni 2009 23:22
    Ne, 2x Intel SSD mit SLC. :p 
  • Anonymous , 1. Juli 2009 10:13
    1000€ stimmt auch nicht .. allein die 12 Platten kosten 1000€ .. dass der Controller nochmal mit 900€ zu Buche schlägt.
    Areca ARC-1680-ix-24, PCIe x8 gibts auch noch, kostet ca 1100€
  • Anonymous , 1. Juli 2009 10:35
    Wieso kaum zur Nachahmung empfohlen?

    12x 3,5" Zoll passen in ein mittleres Coolermaster ATX Gehäuse für 90 Euro (RC-590 mit zwei 3 auf vier Adaptern). Wird mit vier runtergedrehten Gehäuselüftern nur moderat warm und ist geräuschmässig sogar länger auf dem Schreibtisch zu ertragen.

    Stromverbrauch 150/220 Watt Idle/Last mit WD Caviar Green, Tyan Toledo, E8400 Core 2 Duo, 8GB ECC Ram sowie Supermicro 8x SATA PCI-X Controller.)

    Schreib/Leseraten sowie IOPS je nach Poolkonfiguration mindestens auf den im Artikel beschiebenen Werten. Z.B. 800MB/s mit acht Platten (habe kein 12er Array konfiguriert...)

    Gesamtkosten ~1700 Euro und die Daten sind dank ZFS/Opensolaris auch wirklich sicher (kein Bit-Rot, kein Write-Hole, block level checksum).

    Das ist für jeden der bezahlbaren und sicheren Speicherplatz braucht unbedingt zur Nachahmung empfohlen.

    Ach ja: im Solaris Container der Speicherbox laufen nebenher auch noch unsere alten nur mäßig ausgelasteten Server mit (WWW, ftp, DB2 sowie Softwarerouter - letzterer hat zwei Ciscos ersetzt).

    Für das gesparte Geld des Areca Controllers könnte man jetzt noch SSD Laufwerke als ZFS cache und/oder log Device verbauen...

    Wer das produktiv einsetzt nimmt drei Stück davon, dann sind auch die Themen Backup und Hardwareausfall abgehakt und im Vergleich zu professionellen SAN Lösungen ein Vermögen gespart.
  • hotpot , 1. Juli 2009 10:43
    Stört es nur mich, das hier immerwieder veraltete Produkte von Samsung immerwieder für Tests herhalten müssen, in dessenverlauf auch noch betont wird, wie Konkurrenzfähig das veraltete Produkt ist.
    ..."Dieses Laufwerk ist zwar schon mehr als ein Jahr alt, kann aber im Wettbewerb mit den jüngeren Kontrahenten wie auch der Hitachi Deskstar 7K1000.B, der Seagate Barracuda 7200.12 und der WDs Caviar Black durchaus mithalten." (Ein Schelm wer böses denkt...)
    Mir drängt sich der Eindruck auf, das da im Keller einige alte Samsungplatten verstaubten, die nun auf Biegen & Brechen für irgendelche "Sinnlos" Konfigurationen herhalten müssen, was sich mit der steigen Inhaltslosigkeit der Seite deckt.

    Evtl. wäre es fair gewesen Samsung für die Unterstützung zu danken.
  • sonypsx , 1. Juli 2009 21:11
    @THG:

    Wäre es möglich eure Testpattern für den IOmeter Test zur Verfügung zu stellen?
    Und, ihr habt schon einmal ein paar andere RAID Ctrl getestet, darunter einen 8 Port SATA Highpoint CTRL.
    Mich würde interessieren wie sich dieser eher im LowCost Bereich angesiedelte Ctrl gegen den Areca schlägt mit dem HDTach Benchmark.
    Da ich einen ähnlichen Controller im Einsatz habe und nicht einmal annähernd auf solche Werte komme. Das System darunter ist mehr als solide und entspricht in etwa eurem Testsystem.
  • Bzzz , 2. Juli 2009 16:18
    Stichwort Fehlerrate von Festplatten: Ist RAID6 für Datensicherheit bei solchen Arrays tatsächlich schon notwendig, oder noch nicht?
  • sasfan , 5. Juli 2009 14:24
    IMO hat man da den einen nicht idealen Controller gewählt. Es sollte bekannt sein, dass der 1680 bei reinen Sata-Konfigurationen einem Nur-Sata-Controller unterlegen ist.
    Ein 1231ML wäre da wohl etwas performanter.
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