SATA - SCSI/SAS
Bandbreite ist nicht Performance
MB/s und GB/s sind wichtig für:
- Backbone Netzwerke
- Data-Streaming
- Disk-to-Disk Backup
- Eine einzelne Datenquelle sollte weniger Daten lieferen als die Schnittstelle verkraften kann.
IO/s sind wichtig für:
- Transaktionsorientierende Applikationen
- Datenbanken (z.B.: SQL und Oracle)
- Daten- Analyse
- Mail Server
MYTHOS:
eine SATA-Festplatte ist genauso schnell wei eine SCSI- bzw. SAS-Festplatte.
| SATA | SAS |
Bandbreite | 150 - 300 - 600 MBit/sek | 300 - 600 MBit/sek |
Kapazität | bis 2 TB | bis 600 GB |
Umdrehungen pro Minute | 4.200 – 5.400 – 7.200 | 10.000 – 15.000 |
Zugriffszeit | 8,2 – 12,5 ms | 2,58 – 4,1 ms |
Duplex-Betrieb | nein | ja |
Dual Porting | nein | ja |
Zwar ist die theoretische maximale Transferrate der beiden Schnittstellen ident, diese ist aber nur für sequentielle Operationen aussagekräftig (Bandbreite). Für den Datenbankbetrieb ist ausschließlich die Random I/O-Leistung (Performance) von Bedeutung und diese ist bei einer einzelnen SAS-Festplatte bis zu 4 x höher als bei einer SATA-Festplatte (Zugriffszeit)! Außerdem kann eine SCSI-/SAS-Festplatte Schreib- und Leseoperationen parallel durchführen (Duplex-Betrieb)!
Unter folgendem Link finden Sie die Herstelleraussagen von HP bez. des Einsatzgebiets von SATA-Festplatten:
http://h18004.www1.hp.com/products/servers/proliantstorage/serial/sata/entry/index.html
ZITAT: Speicherlösungen für nicht geschäftskritische Umgebungen mit geringen Arbeitslasten.
Wie man den nachfolgenden Tabellen sehr schön entnehmen kann waren SCSI-Festplatten bereits vor über 10 Jahren schneller als heutige SATA-Pendants.
2008
2010
Die Festplattenperformance skaliert zusätzlich mit der Anzahl der Platten! Werden die Festplatten überfordert so bricht die Geschwindigkeit oft massiv ein, obwohl Prozessor, Arbeitsspeicher und Netzwerk völlig unausgelastet sind.
Die Anzahl der Platten ist also extrem wichtig
Optimierungsstrategie für das Disk Subsystem:
- SAS anstatt SATA
- RAID Controller anstatt Standard bzw. Onboard SATA/SAS Controller
- Effiziente RAID Varianten
- Richtige Strip Size verwenden (z. B.: bei RAID5 64kB anstatt 16 kB)
- abgesicherten Write Cache (BBWC/FBWC)
- mehr Festplatten
- Festplatten mit 15k RPM
- 2,5" Platte verwenden - kleinere Platten haben kürzere Zugriffszeiten
- Solid State Disks (SSD´s)
- SATA II bzw. SATA III anstatt SATA (speziell für SSD´s)
Weitere Optimierungsmöglichkeiten:
- Schnellere RAID Controller
- Größere Cache-Speicher
- Write-Back Cache
- Sehr gut für Random-I/O Daten
- Neutral für sequentielle Daten (gut für kurze Bursts)
- Trennen von sequentiellen und Random-I/O Daten auf unterschiedliche RAID Controller und RAID Varianten
- z.B.: Betriebssystem, Log-Dateien und Datenbanken auf jeweils eigene Controller und eigene RAID´s aufteilen.
Überblick der gängisten RAID-Varianten:
RAID 0 - Striping
Kapazität | Anzahl der Platten mal Kapazität der kleinsten Einzelplatte |
Geschwindigkeit | Sehr hoch, exzellente Schreib- und Leseperformance |
Ausfallswahrscheinlichkeit | Sehr hoch, bei Ausfall einer Platte Gesamtverlust der Daten |
Kosten | Sehr gering, kein Kapazitätsverlust |
Minimale Plattenanzahl | 2 |
Anwendung | Videoschnitt, Temporärspeicher |
RAID 1 - Mirroring
Kapazität | Halbe Anzahl der Platten mal Kapazität der kleinsten Einzelplatte |
Geschwindigkeit | Hoch, sehr gute Leseperformance, Schreibperformance wie Einzelplatte |
Ausfallswahrscheinlichkeit | Gering, eine Platte kann ohne Datenverlust ausfallen |
Kosten | Hoch, nur halbe Kapazitätsnutzung |
Minimale Plattenanzahl | 2 |
Anwendung | Betriebssystem, Datenbank, hohe I/O-Last |
RAID 10 - Striped Mirror
Kapazität | Halbe Anzahl der Platten mal Kapazität der kleinsten Einzelplatte |
Geschwindigkeit | Sehr hoch, sehr gute Leseperformance, gute Schreibperformance |
Ausfallswahrscheinlichkeit | Gering, eine Platte kann ohne Datenverlust ausfallen (Sicherheit ist 1 + x) |
Kosten | Hoch, nur halbe Kapazitätsnutzung |
Minimale Plattenanzahl | 4 |
Anwendung | Datenbanken, hohe I/O-Last |
RAID 5 - Distributed Data Guarding
Kapazität | Anzahl der Platten minus 1 Mal der Kapazität der kleinsten Einzelplatte |
Geschwindigkeit | Normal, gute Leseperformance, bescheidene Schreibperformance |
Ausfallswahrscheinlichkeit | Gering, eine Platte kann ohne Datenverlust ausfallen |
Kosten | Gering, nur eine Platte Verlust |
Minimale Plattenanzahl | 3 |
Anwendung | Fileserver, Testsystem, Archivierung, Backup-to-Disk |
RAID 50 - Striped RAID 5
Kapazität | Anzahl der Platten minus 2 Mal der Kapazität der kleinsten Einzelplatte |
Geschwindigkeit | Hoch, allerdings langsamer als RAID 10 |
Ausfallswahrscheinlichkeit | gering, eine Platte kann ohne Datenverlust ausfallen (Sicherheit ist 1 + x) |
Kosten | Normal, zwei Platten Verlust |
Minimale Plattenanzahl | 6 |
Anwendung | Fileserver, Datenbank, hohe I/O-Last |
RAID 6 - Advanced Data Guarding
Kapazität | Anzahl der Platten minus 2 Mal der Kapazität der kleinsten Einzelplatte |
Geschwindigkeit | Niedrig, Gute Leseperformance (~ Raid 5), schlechte Schreibperformance |
Ausfallswahrscheinlichkeit | Sehr gering, zwei Platten können ohne Datenverlust ausfallen |
Kosten | Normal, zwei Platten Verlust |
Minimale Plattenanzahl | 4 |
Anwendung | Fileserver, Testsystem, Archivierung, Backup-to-Disk |
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