戴尔第12代服务器PERC卡种类与介绍

在整个服务器系统中,最慢的应该属于磁盘存储系统了。传统的磁盘存储采用机械转动的方式,单个磁盘读写速度提升相比其它组件都要来得慢。因此通常我们会使用RAID技术将多个物理磁盘的读写性能合并。而RAID卡的性能毫无疑问地会影响到整个存储系统的性能。我们首先来看看戴尔第12代服务器的RAID卡有什么变化。

戴尔服务器上的RAID卡被称作PERC (PowerEdge Expendable RAID Controller的缩写)。12G服务器的PERC卡按性能分成了以下几种:

  1. PERC S110 – 基于芯片组和驱动的软RAID,用于Windows系统中,适合入门用户
  2. PERC H310 – 入门级硬件RAID卡。由于没有缓存,RAID5随机写性能比较有限
  3. PERC H710 – 中端级硬件RAID卡。拥有512MB的读写缓存,因此RAID5随机读写性能有相当大的提高,能满足一般业务应用的需求。
  4. PERC H710P/H810 – 高端硬件RAID卡。其中H710P用来连接服务器内部硬盘,H810用来连接外挂的MD1x00系列磁盘柜。它们拥有1GB的读写缓存和一系列高级功能,能满足大部分高IOPS和高带宽业务应用的需求。

我们下面就来看看PERC H810:

大块白色散热片下面的,就是这次H710P/H810首次采用的双核PPC 800MHz CPU,同时还增加了1MB的二级缓存和4MB的SRAM,大大提高了RAID卡的计算能力。读写缓存使用1GB的1333MHz DDR内存。这些新硬件使H710P/H810比上一代PERC产品提高了近一倍的性能。

散热片的右边是电池。熟悉戴尔PERC卡的童鞋们一定会发现新PERC卡上的电池比以前的版本小了很多。这是因为12G的PERC卡使用NVRAM保护写缓存。也就是说,当系统意外掉电时,1GB DDR缓存中还未写入硬盘的数据将被写入到NVRAM中,这个小电池就是在写入NVRAM的过程中保证供电。写入成功后,电池就不需要再工作了。而NVRAM中的缓存可以长期地保存下去。 较之以前只能保持72小时的缓存,新PERC卡的可靠性提高了一个档次。

如果需要进一步提高IO性能,可以采用SSD固态硬盘替代传统硬盘,组成SSD RAID,将读写性能提高近30倍。

CacheCade – PERC卡级别的数据分层

查看整个存储中的数据,通常有约80%以上属于不活跃性数据,只有约20%属于活跃或者热点数据。有相当一部分应用对存储的访问,会对热点数据有频繁的读操作,例如Web服务器、文件服务器、虚拟桌面(VDI)中的启动镜像、以及一部分的数据库服务器。这些应用常常对存储系统中的某些热点数据进行大量的读操作。这时候传统的磁盘存储无法满足如此高的IOPS请求和响应速度,如果全部更换成SSD的固态硬盘虽然能提供30倍以上的IOPS性能,然而SSD有限的容量和高昂的价格又令人望而却步。

我们可以利用H710P/H810中自带的CacheCade功能,启用PERC卡级别的数据分层。只需要添加1-4块SSD硬盘并设置为CacheCade。

CacheCade的SSD硬盘不会被PERC卡用来存放正常数据,而是用来作为整个存储系统的巨大读缓存。当PERC卡发现有某些数据块被频繁访问的时候,就会自动将此数据块复制一份到作为CacheCade的SSD上,下次再需要读取该数据块时,会直接从SSD上读取,从而大大的提高了热点数据的读性能。这种方式简单效率高,成本也较小,对原有磁盘上的数据没有造成任何的影响,管理和使用上也没有任何的不同。不过,由于CacheCade对写性能影响不大,因此主要适合较多读的应用。

总而言之,CacheCade通过将热点数据复制到高速响应的SSD固态硬盘上,实现在PERC卡级别的数据分层,从而以较小的代价提高近30倍的热点数据读性能。

第12代PowerEdge服务器磁盘阵列卡操作演示(H710p mini)

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其他相关资料

Dell PowerEdge RAID Controller (PERC) H310,H710, H710P, and H810手册

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