Comparando desempenho de SSDs em RAID-0

SSD Seagate ST240HM000

Muitos usuários têm demonstrado interesse em unidades SSD com RAID-0 implementado, visando obter elevado desempenho de I/O sobre uma capacidade maior de armazenamento.
Para ilustrarmos os ganhos percebidos nessa decisão, realizamos simulações de tráfego e demonstramos as vantagens reais que serão percebidas pelo usuário.

Custo vs. Capacidade
É consenso no mercado que HDDs mecânicos (discos rígidos) o custo por GB cai em função da capacidade. Um HD de 2TB tem custo abaixo de dois de 1TB; tal qual três HDs de 1TB tem custo acima de um único HD de 3TB.
Já em SSDs o custo por GB é linear. Um SSD de 240GB custa o mesmo que duas unidades de 120GB, assim como duas unidades de 240GB têm o mesmo custo que uma unidade de 480GB.
Esse custo por GB se dá em função do custo de memória, a mesma situação que ocorre em módulos de memória onde, por exemplo, um módulo de 16GB tem o mesmo custo que dois módulos de 8GB.
Sabendo disso, os usuários tem optado por duas ou mais unidades SSD em lugar de apenas uma unidade de maior capacidade.

RAID nível 0
O volume em RAID-0 consolida duas ou mais unidades em um único volume. Dessa maneira, tomando por exemplo dois SSDs de 240GB, o produto final será um RAID-0 com 480GB.
Como os dados são gravados e lidos repartidamente em duas unidades, um incremento de desempenho é facilmente percebido pelo usuário.
O risco envolvido em um volume em RAID-0 é que, havendo defeito em um unidade, todo o volume será perdido, uma vez que os dados estão espalhados e, portanto, não poderão ser reconstruídos.
Em contrapartida, como a confiabilidade dos SSDs é muito superior à dos discos mecânicos, muitos usuários têm optado pela vantagem em desempenho.

RAID-0
Cenário de testes
Para demonstrarmos os volumes utilizamos um equipamento baseado em processadores Intel® Xeon® E5-2690 com Sistema Operacional instalado em uma unidade SSD Seagate® ST120HM000 de 120GB.
Com o sistema operacional isolado nessa unidade, criamos três volumes de SSD abaixo da unidade de boot.
No primeiro cenário haviam 2 SSDs Seagate® ST240HM000 de 240GB, sem volume, formatados em NTFS.
No segundo cenário haviam 4 SSDs Seagate® ST240HM000 de 240GB formando dois volumes RAID-0 com 480GB cada, formatados em NTFS.
No terceiro cenário haviam 6 SSDs Seagate® ST240HM000 de 240GB formando dois volumes RAID-0 com 720GB cada, formatados em NTFS.
No quarto cenário haviam 8 SSDs Seagate® ST240HM000 de 240GB formando dois volumes RAID-0 com 960GB cada, formatados em NTFS.

Nos 4 cenários foi criado um arquivo teste de 8,57GB na unidade D:, sendo copiado para a unidade E:.
O arquivo de teste foi copiado entre os volumes SSD livres, sem trafegar pela unidade de Sistema Operacional, permitindo um resultando sem influências em todos os testes.

Taxas de leitura e gravação
As unidades SSD Seagate® possuem taxas de leitura de até 500MB/s e taxas de gravação de até 400MB/s.
Como a cópia de um arquivo depende da gravação desse arquivo na unidade de destino, os resultados obtidos demonstram como a taxa de gravação foi incrementada a cada volume.
As taxas de leitura não balizam esse teste, uma vez que sempre são superiores às taxas de gravação.

Desempenho com apenas 1 SSD
Movendo o arquivo de teste entre os volumes formados por apenas 1 SSD de cada lado a gravação se mostrou constante em 362MB/s, conforme captura de tela abaixo:

1 SSD Seagate ST240HM000 sem RAID

Desempenho com 2 SSDs em RAID-0
Movendo o arquivo de teste entre os volumes formados por 2 SSDs de cada lado (cada volume em RAID-0) a gravação se mostrou constante em 538MB/s, conforme captura de tela abaixo.
Nota-se, portanto, um incremento de 48% sobre o desempenho de apenas uma unidade.

2 SSDs Seagate ST240HM000 em RAID-0

Desempenho com 3 SSDs em RAID-0
Movendo o arquivo de teste entre os volumes formados por 3 SSDs de cada lado (cada volume em RAID-0) a gravação se mostrou constante em 635MB/s, conforme captura de tela abaixo.
Nota-se, portanto, um incremento de 75% sobre o desempenho de apenas uma unidade.

3 SSDs Seagate ST240HM000 em RAID-0

Desempenho com 4 SSDs em RAID-0
Movendo o arquivo de teste entre os volumes formados por 4 SSDs de cada lado (cada volume em RAID-0) a gravação se mostrou constante em 731MB/s, conforme captura de tela abaixo.
Nota-se, portanto, um incremento de 102% sobre o desempenho de apenas uma unidade.

4 SSDs Seagate ST240HM000 em RAID-0

Obtendo mais desempenho em RAID-0
Pelos resultados obtidos nas medições acima é possível perceber que o incremento de desempenho é linear e proporcional, ou seja, a cada unidade aderida ao volume o usuário notará um incremento na ordem de 25% no volume, dessa maneira, o usuário poderá calcular o nível de desempenho pretendido e, somando ou subtraindo unidades, obter a performance necessária para sua aplicação.

Leitura sugerida: Comparando RAID-1 e RAID-10

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10 comentários:

  1. Tem mais de 5 anos que pergunto isso pros lojistas de informática da minha cidade e NUNCA sabem me responder se vale a pena usar 2 SSDS médios invez de 1 SSD grande. Finalmente responderam minha pergunta

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  2. Nunca tinha pensando ainda em Raid0 com SSD, ta ai algo para 2015 no meu HyperX 120GB

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  3. Gostaria de fazer um raid0 com dois ssd, porém minha dúvida é a seguinte, eu tenho que ter ssd da mesma marca? tem que ter o mesmo volume? tenho um pny de 240, e outro kingston 120gb, seria aconselhável criar um Raid0 com esses ssd's? agradeço!!!!

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    1. Olá Sampaio ;

      Para fazer um volume RAID-0 não é necessário que sejam de mesma marca e modelo, mas é necessário que sejam de mesma CAPACIDADE, pois os dados são gravados METADE de cada lado.
      Nesse exemplo que vc citou (120+240) seu volume ficaria com 240GB apenas (120 para cada lado, desprezando o resto de tamanho do SSD de 240GB).

      Esperamos ter ajudado ;

      Equipe Sinco.net

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  4. Ai vem uma pergunta um tanto incomum, é possivel fazer raid entre hd e ssd de mesmo tamanho, se possivel, haveria algum ganho e esse ganho ficaria limitado a velocidade que os hds trabalham?

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    1. Olá Edimar ;

      Sim, é simples montar um volume RAID com SSD e HDD, perfeitamente viável.
      Porém não há vantagem de desempenho. O volume terá o desempenho do HDD.
      É smpre bom lembrar que "O comboio anda na velocidade da carreta mais lenta".

      Esperamos ter ajudado ;

      Equipe Sinco.net

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  5. Não entendi quando vc diz uma unidade isolada com sistema operacional em um sdd de 120gb. Então uma sdd de 120gb para o sistema é depois um tais com outras unidades como se fosse uma unidade á parte?

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    1. Olá Silvio ;

      Quando falamos em uma unidade isolada é porque colocamos 1 SSD para instalar Sistema Operacional. Esse SSD não entra nos volumes; por isso, não afeta qq teste.

      Essa é a metodologia ideal de avaliação, pois isolada o mídia ativa (S.O.) das mídas a serem testadas/avaliadas.

      Esperamos ter ajudado ;

      Equipe Sinco.net

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  6. Olá, vc tem algum comparativo de desempenho entre SSD Sata3 X HDD SAS 10k?

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    1. Olá Pablo ;

      Não temos uma publicação tratando de unidades SAS pois deixamos de integrar discos SAS quando migramos para SSD.

      Porém, a título de curiosidade, sugerimos que visite a postagem abaixo (basta copiar e colar em uma aba):

      http://www.blog.sinco.net/2017/07/ssd-raid-skc400s37-256g.html

      Nela uma unidade Kingston KC400 atingiu 563,3MB/s para leitura e 543MB/s para gravação no teste sequencial do CrystalDiskMark.

      já aplicamos o CrystalDiskMark em uma unidade ST9600205SS (600GB/10k/SAS6gbps) e obtivemos 303MB/s para leitura e 297MB/s para gravação (mesmo teste sequencial).

      Esperamos ter ajudado ;

      Equipe Sinco.net

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