RAID卡性能测试技术报告

[编号ODCC-2024-0500D] RaidCard性能测试技术报告 版权声明 ODCC（开放数据中心委员会）发布的各项成果，受《著作权法》保护，编制单位共同享有著作权。 转载、摘编或利用其它方式使用ODCC成果中的文字或者观点的，应注明来源：“开放数据中心委员会ODCC”。 对于未经著作权人书面同意而实施的剽窃、复制、修改、销售、改编、汇编和翻译出版等侵权行为，ODCC及有关单位将追究其法律责任，感谢各单位的配合与支持。 编写组 项目经理： 黄福帅联想（北京）信息技术有限公司 工作组长： 郭亮中国信息通信研究院 贡献专家： 李军深圳忆联信息系统有限公司张华深圳忆联信息系统有限公司胡振国联想（北京）信息技术有限公司吴福磊联想（北京）信息技术有限公司刘振华联想（北京）信息技术有限公司徐媛媛联想（北京）信息技术有限公司王瑞联想（北京）信息技术有限公司孙志超中科曙光许泗强浪潮通信信息系统有限公司温小振中国信息通信研究院 目录 一、目的与范围.......................................................................................1二、缩写和术语.......................................................................................1三、协议分析...........................................................................................3（一）RaidCard上下行协议...........................................................3四、性能分析...........................................................................................4（一）RaidCard性能瓶颈分析.......................................................41.PcieGen4SAS3..........................................................................42.PcieGen4SAS4..........................................................................5（二）SAS3.0RaidCard性能极限估算.........................................6（三）SAS4.0RaidCard性能能力估算.........................................8五、Raid等级介绍.................................................................................9（一）Raid0.....................................................................................10（二）Raid1.....................................................................................10（三）Raid5/6.................................................................................10（四）Raid10..................................................................................11六、测试环境.........................................................................................11（一）测试机型...............................................................................12（二）测试RaidCard.....................................................................12（三）测试配置...............................................................................121.Comfig1.....................................................................................122.Comfig2.....................................................................................13 3.Comfig3.....................................................................................134.Comfig4.....................................................................................13七、测试方法.........................................................................................14（一）测前准备...............................................................................14（二）测试参数...............................................................................14（三）数据监控...............................................................................15八、性能调优.........................................................................................16（一）BIOS条件性能....................................................................161.BIOS下性能影响因子............................................................16（二）操作系统下调优方法..........................................................161.操作系统下性能影响因子.....................................................162.性能影响因子参数解释.........................................................173.性能影响因子参数优化数据.................................................18（三）RaidCard参数调优方法.....................................................201.Strip参数评估..........................................................................202.Cache参数评估........................................................................21 RaidCard性能测试技术报告 一、目的与范围 本测试规范旨在为MR/IMRRaidCard环境下，通过RaidSOC来实现对下挂SATASAS盘以及Expander拓展组成不同的RaidLevel的实践测试。对不同的Raid影响因子进行分析找到性能优化方案以及选取合适的性能使用场景。 本测试规范的范围涵盖了不同的RaidCard供应商的不同RaidCard系列，不同的搭载场景，不同的下挂协议层，以及不同的RaidLevel的性能进行数据库统计优化分析。 本测试规范旨在提供一套统一的测试方法和指导，以确保在不同RaidCard，不同的搭载环境，不同的协议实现，以及不同的RaidLevel下，通过对影响因子以及环境特性的分析，找到性能优化的最优点，对不同性能的优势点进行分析，找到最适合的应用场景。 本测试规范不涉及Raid协议的设计和开发，也不涉及RaidLevel实现的具体实现方法。它仅涉及对RaidCard性能的调优以及测试方法。 二、缩写和术语 RaidCard性能测试技术报告 三、协议分析 （一）Raid Card上下行协议 四、性能分析 1.PcieGen4SAS3 对于RaidCard来说性能由三个影响因子所左右，分别是PCIe的速率，SAS的速率以及主控的瓶颈，通过这三方的影响组成了RaidCard的上行限制。上图列举了PcieGen4SAS3的RaidCard三个影响因子的极限值，通过木桶原则可以计算出不同Line数以及Phy数RaidCard的性能极限。 2.PcieGen4SAS4 对于RaidCard来说性能由三个影响因子所左右，分别是PCIe的速率，SAS的速率以及主控的瓶颈，通过这三方的影响组成了RaidCard的上行限制。上图列举了PcieGen4SAS4的RaidCard三个影响因子的极限值，通过木桶原则可以计算出不同Line数以及Phy数RaidCard的性能极限。 当通过上行三个性能因子锁定了上行性能瓶颈，接下来就是计算下行可承载下挂设备的数量极限，这里我们以SAS/SATAHDD为例，SAS/SATAHDD的性能均值在240MB/S左右。我们以这个性能值作为基点来计算出PCIeGen4SAS3的Raid在不同的PCIeLine以及SASPhy数下所能支持满性能的HDD。在前篇我们有讲过STP协议相当于SAS到SATA的协议转换，那么在协议转换时则会有性能损耗，通过测试我们得出SAS到SATA协议转换会损失百分之三十五的性能，通过这一点我们计算出了可理论支持全性能的SATA和SASHDD的数量。 （三）SAS 4.0 Raid Card性能能力估算 当通过上行三个性能因子锁定了上行性能瓶颈，接下来就是计算下行可承载下挂设备的数量极限，这里我们以SAS/SATAHDD为例，SAS/SATAHDD的性能均值在240MB/S左右。我们以这个性能值作为基点来计算出PCIeGen4SAS4的Raid在不同的PCIeLine以及SASPhy数下所能支持满性能的HDD。在前篇我们有讲过STP协议相当于SAS到SATA的协议转换，那么在协议转换时则会有性能损耗，通过测试我们得出SAS到SATA协议转换会损失百分之三十五的性能，通过这一点我们计算出了可理论支