Highpoint RR3522阵列卡Raid0极速体验

BEAREYES.COM 北京 [ 原创 ] 作者:小熊在线—Asimove 日期:2008年04月15日

Highpoint RocketRAID 3522，IOP341称王

RocketRAID 3522 是HighPoint最新推出的一款PCI-E X8的IOP产品，是RocketRAID 3000系列的新成员。它有两个外置MINI-SAS接口，可以连接8块SATA II磁盘（兼容SATA一代磁盘），此款产品是HighPoint针对中、高端存储市场需求开发推出；RocketRAID 3522采用Intel架构的IOP341处理器，以绝对的运算优势超越同等八盘位RAID卡，使RAID6、RAID5有各自单独的处理单元，大幅度提升写性能，可适用于非编存储系统，硬盘备份，NAS存储系统，视频编辑和近线存储系统等；

RocketRAID 3522集成了8K NVRAM，全面应对突然断电造成的RAID write hole问题，给客户数据安全提供更高保障。小熊在线www.beareyes.com.cn

HighPoint总部设在Milpitas CA，北京微辰信息技术有限公司做为HighPoint 在中国的唯一子公司。小熊在线www.beareyes.com.cn

RocketRAID 3522的包装中除了卡、用户手册、CD光盘之外，还有两根Mini-SAS to SATA线缆和矮PCI挡板。小熊在线www.beareyes.com.cn

RocketRAID 3522 最为显著的一个特点是外置两个MINI-SAS接口，支持在一台机器上插接4块RocketRAID 3522，这样，总的容量就能达到32TB，非常适用于大容量存储的行业。小熊在线www.beareyes.com.cn

RoeketRAID 3522支持RAID 0, 1, 10, 5, 50和JBOD，当然还有最为重要的RAID 6。其他支持的功能包括在线扩容（Online Capacity Expansion，OCE）和在线RAID 迁移（Online RAID Level Migration，ORLM），可以快速和背景初始化以方便RAID立刻投入使用，热交换和热备援（hot spare）硬盘驱动器用于自动RAID重建。硬盘驱动器交错启动（Staggered Spin-up）和活动/失败灯（HDD Activity/Failed LED）设计等Serial ATA Ⅱ定义的功能都无需多说， BIOS启动（硬盘或硬盘组）和SAF-TE管理功能也获得支持。小熊在线www.beareyes.com.cn

RocketRAID 3522 采用了全新的BIOS介面，完全不同于HighPoint以前的所有产品，集成了操作系统下管理软件的所有功能，用户无需进入系统，在BIOS中就可以对RocketRAID 3522进行完全控制和各种功能操作。小熊在线www.beareyes.com.cn

RocketRAID 3522还最新添加了NTP（网络时间协议），可以使板卡控制时钟始终与NTP Server同步，提高查询Event的时间精确性。小熊在线www.beareyes.com.cn

Raid6 简介

可能家庭用户和PC玩家接触最多的还是Raid 0和Raid 1，而且一般是两块硬盘组建的阵列，而这块定位于企业级服务器应用的Highpoint RocketRAID 3522最大的特点在于支持Raid 6。小熊在线www.beareyes.com.cn

RAID 6是由一些大型企业提出来的私有RAID级别标准，它的全称叫“Independent Data disks with two independent distributed parity schemes（带有两个独立分布式校验方案的独立数据磁盘）”。这种RAID级别是在RAID 5的基础上发展而成，因此它的工作模式与RAID 5有异曲同工之妙，不同的是RAID 5将校验码写入到一个驱动器里面，而RAID 6将校验码写入到两个驱动器里面，这样就增强了磁盘的容错能力，同时RAID 6阵列中允许出现故障的磁盘也就达到了两个，但相应的阵列磁盘数量最少也要4个。小熊在线www.beareyes.com.cn

从图中我们可以看到每个磁盘中都具有两个校验值，而RAID 5里面只能为每一个磁盘提供一个校验值，由于校验值的使用可以达到恢复数据的目的，因此多增加一位校验位，数据恢复的能力就越强。不过在增加一位校验位后，就需要一个比较复杂的控制器来进行控制，同时也使磁盘的写能力降低，并且还需要占用一定的磁盘空间。因此，这种RAID级别应用还比较少，相信随着RAID 6技术的不断完善，RAID 6将得到广泛应用。RAID 6的磁盘数量为N+2个。

技术原理：

RAID 6是直接从RAID 5发展来的，全称是Independent Data Disks with Two Independent Distributed Parity Schemes（带两个独立校验数据的独立硬盘阵列）。和RAID 5相似，RAID 6根据条带化的数据生成校验信息，条带化数据和校验数据一起分散存储到RAID组的每块硬盘上。为了确保在两块硬盘掉线时数据不会丢失，需要两种不同的校验算法。这样，在两块硬盘掉线时，根据两个不同的校验算法联解方程组，就可以推算出掉线硬盘上的数据，并恢复。

通常的做法是，第一份校验数据采用传统的异或算法生成，另一份校验数据通过一个可逆的函数演算，对运算结果再用异或生成校验数据。目前最常见的实现，是将数据在Galois Field做换算，然后将换算结果用异或操作生成第二份校验数据。小熊在线www.beareyes.com.cn

在图1中，以8块硬盘为例，D0、D1、D2、D3、D4和D5是条带化的数据，P代表校验数据，Q是第二份校验数据。

P = D0 ⊕ D1 ⊕ D2 ⊕ D3 ⊕ D4 ⊕ D5
Q = A0 ⊕ A1 ⊕ A2 ⊕ A3 ⊕ A4 ⊕ A5
A0-A5：D0-D5在Galois Field域换算的结果
⊕ ：异或

图1 RAID 6中数据分布示例

在RAID 6中，当有1块硬盘出现故障，采用如下方法恢复数据：

涉及D0-D5，P等内容的条带，利用公式1恢复数据，这个过程和RAID 5一样；
涉及Q域的条带，利用公式2的逆演算恢复数据；
而当有2块硬盘同时出故障的时候，就需要同时用公式1和公式2来恢复数据了。

在图1中，各系数A0-A5是D0~D5的特定函数运算结果，在D0、D1、D2、D3、D4、D5、P、Q中有两个未知数的情况下，可以联立求解两个方程得出两个未知数的值。这样在一个RAID组中有两块硬盘同时坏的情况下，也可以恢复数据。

RAID 6的核心就是有两份检验数据，以保证两块硬盘同时出故障的时候，也能保障数据的安全。由于从RAID 5继承了条带化、分布存储校验数据的特性，RAID 6也能够实现较好的随机IO性能。小熊在线www.beareyes.com.cn

Highpoint RocketRAID 3522，Marvell 88SX6081

RocketRAID 3522所采用的主芯片是Intel IOP 80341，具体数据请参考下面：

• Intel XScale® 处理器
• 1MB的SRAM内嵌入芯片
• 基于IOP的RAID 5/6 计算校验
• PCI-X* 和 PCI-Express 8 lane的接口格式
• 与Intel® IOP348 I/O 、 Intel® IOC340 I/O 芯片pin to pin兼容
• Intel® Block Protection技术支持从始至终的数据保护
• 400/533 MHz的 DDR2 内存通过64位ECC支持到2 GB
• 3个DMA的应用单元：XOR, RAID 6 P+Q, CRC32C
• 两个128-bit/400 MHz 内置总线，提供超过12 GB/s 内置带宽

Marvell 88SX6081 SATA控制器，Marvell 88SX6081控制芯片提供了8个支持3.0Gb/s（向下兼容1.5Gb/s）和NCQ（Native Command Queuing，本机命令排队）的SATA端口，而两个符合SFF-8087规范的Mini SAS 4i连接器大大节约了板上空间，使RocketRAID 3522得以成为一款半长半高（LP）规格的8端口SATA RAID卡。小熊在线www.beareyes.com.cn

下图应用是Intel IOP处理器的产品概要：

Intel I/O Processor Product Summary
Product	PCI Express*	PCI Speed	SAS/SATA Ports	Memory Type	Max Memory
IOP341	X8 PCIe	X8 PCIe to 133MHz / PCI-X	N/A	533MHz 32/64 bit DDR-II with ECC SDRAM	2GB
IOP333	X8 PCIe	X8 PCIe to 133MHz / PCI-X	N/A	333-400MHz 32/64 bit DDR SDRAM	2GB (DDR);1GB (DDR II)

256MB DDR2 533带ECC校验缓存。小熊在线www.beareyes.com.cn

Highpoint RocketRAID 3522，网络管理

RocketRAID 3522外加一块RR3522 Ethernet board, 用于全新开发的Out-of-Band Management管理软件的通讯和控制，客户无需在本机上安装管理软件，只要使用浏览器输入RR3522 Ethernet board的IP地址，即可通过Out-of-Band Management对RocketRAID 3522进行控制,这一功能是基于SNMP（简单网络管理协议）实现的。小熊在线www.beareyes.com.cn

Ax88796是台湾Asix公司推出的NE2000兼容快速以太网控制器。其内部集成有10/100 Mb/s自适应的物理层收发器和8K×16位的SRAM，支持MCS-51系列、80186系列以及MC68K系列等多种CPU总线类型。　

Ax88796执行基于IEEE802.3/IEEE802.3u 局域网标准的10Mb/s和100Mb/s以太网控制功能，并提供IEEE802.3u兼容的媒质无关接口MII(Media Independent Interface)，用以支持在其它媒质上的应用。小熊在线www.beareyes.com.cn

Highpoint RocketRAID 3522，接口

RAMTRON FM1608-120-SG，非易失性RAM. FRAM/64kb/28-SOIC/8k x 8/RoHS

外置两个Mini SAS 4i连接器、一个RJ45网络接口。小熊在线www.beareyes.com.cn

PCI-Express X8接口( 兼容 PCI-E X16) 。小熊在线www.beareyes.com.cn

Highpoint RocketRAID 3522，测试环境

由于Raid 5和Raid 6测试所需的硬盘数量不足，我们暂且看看Highpoint RocketRAID 3522搭载的双硬盘Raid 0性能如何，我们使用了2块希捷Barracuda ES.2 1TB企业级硬盘。小熊在线www.beareyes.com.cn

测试配置：

主板	Biostar Tforce 7050
CPU	AMD Athlon64x2 4800+
硬盘	Barracuda ES.2 1000GB Raid0
内存	G.SKILL DDR2 1066 2GB@4-4-4-12
显卡	NVIDIA 7900GTX
声卡	Creative Audigy 2 ZS
电源	Seasonic S12 650W
操作系统	Windows Vista Home Premium中文版
桌面	1280102432@85Hz

测试软件：分别用FDbench1.01\HD Tach3.0.1.0\HD Tune2.53\ATTO DiskBench3.2\c't h2benchw这五款软件测试，另外使用WOW（魔兽世界中文版2.3）游戏目录进行实际拷贝测试，大家可以选择熟悉数据的进行参考。小熊在线www.beareyes.com.cn

ATTO Disk Benchmark
是一款比较流行的硬盘测试工具，也是这次测试中最重要的软件。ATTO Disk Benchmark是由ATTO公司出品的一款磁盘/网络性能测试工具，该软件使用了64KB—256MB的测试包，数据包按0.5K、1.0K、2.0K直到到8192KB进行分别读写测试，测试完成后数据用柱状图的形式表达出来。很好的说明了文件大小比例不同对磁盘速度的影响。我们是用的是32MB测试包检验0.5—1024KB的读写速度。小熊在线www.beareyes.com.cn

HD Tach
是一款小巧、使用方便、测试时间短的测试程序，它可以在短时间内测试出随机访问时间、读取速率、写入速率、突发读取速率和CPU占用率。利用它我们还可以得到读取性能曲线和写入性能曲线（3.0以上版本取消了写入测试）。可以直观的得到测试产品在数据存取过程中的数据。在这次测试中我们使用HD Tach V3.0.1.0版本。

HD Tune
小巧易用的硬盘工具软件，其主要功能有硬盘传输速率检测，健康状态检测，温度检测及磁盘表面扫描等。另外，还能检测出硬盘的固件版本、序列号、容量、缓存大小以及当前的Ultra DMA模式等。虽然这些功能其它软件也有，但难能可贵的是此软件把所有这些功能积于一身，而且非常小巧，速度又快，更重要的是它是免费软件，可自由使用。

FDBENCH
是日本开发的一套测试磁盘传输效率的应用程序，它可以测试磁盘读取、写入、随机读取、随机写入、以及复制文件等功能。测试项目更接近日常使用情况，相比较ATTO，它的成绩更适合作为选购产品的参考，而ATTO则更倾向于测试极限读取性能。小熊在线www.beareyes.com.cn

c't h2benchw 3.6

H2benchw 3.6是德国C't电脑技术网站的硬盘性能测试软件，有Windows和Linux版本，采用命令行方式执行测试。

H2bench测试的时候，完全忽略系统的磁盘分区，直接对硬盘进行访问，因此硬盘上原来如果有数据的话，在进行写操作（例如测试写入速度分布图）的时候会完全丢失。H2bench包含有界面传输速度、数据完整性检查、读写速度分布图、访问时间以及应用程序I/O动作重放等测试。

可能有网友要问，这四款软件有什么不同，为什么要同时使用四款软件，其实他们各有特色，但是主要功能还是类似的，就是测试存储性能。将四种软件测试都进行，并不是为了给自己找麻烦，主要考虑到不同软件对不同读卡器、不同卡的兼容性不一样，表现出的差异有时无法解释，故而将所有数据放上以求避免兼容性带来误差。另外，也是考虑到网友会习惯使用某种软件，或者有所偏爱，多个项目的成绩参考也可以自由取舍。小熊在线www.beareyes.com.cn

至于WOW文件实际拷贝，主要是测试实际读写的感受，这个文件夹包括了视频、音频、图像、数据等各种类型文件，文件体积大小差异明显。这样的拷贝和平常使用硬盘习惯相仿，超过8GB的数据量也足以保证数据可信度。小熊在线www.beareyes.com.cn

Highpoint RocketRAID 3522，速率测试1

ATTO DiskBench，写入198.4MB/s（稳定成绩201MB/s），读取208.9MB/s。作为双硬盘Raid0，这是前所未有的成绩，虽然主要归功于硬盘平均读写速度的提升，但是3522的表现也非常不错，几乎达到了单盘的2倍读写速率。小熊在线www.beareyes.com.cn

3522 Raid0

单盘成绩：

Barracuda ES.2

HD Tach测试（红色）：突发—1107.3MB/s，平均171.2MB/s，平均访问时间12.7ms，CPU占用5%左右。可以看出曲线非常稳定，没有太多离散性的波动。小熊在线www.beareyes.com.cn

对比蓝色的Es.2曲线，Raid0的平均读取速度仍然比Es.2单盘高一倍左右。小熊在线www.beareyes.com.cn

Highpoint RocketRAID 3522，速率测试2

日本权威的FD Bench软件：读取—204.4MB/s，写入—198.4MB/s，写入速度和ATTO有些差距，但是比较接近实际性能。小熊在线www.beareyes.com.cn

3522 Raid0

单盘成绩：

Barracuda ES.2

HD Tune测试：平均161.6MB/s，最大285.6MB/s，突发738.4MB/s。曲线和HD Tach类似，一致性非常好。小熊在线www.beareyes.com.cn

3522 Raid0

单盘成绩：

Barracuda ES.2

Highpoint RocketRAID 3522，c't h2benchw综合测试

RR 3522 Raid 0的各项性能：

主要信息：

Capacity: CHS=(0/0/0), 3906718830 sectors = 1907578 MByte

接口速率（0.0%位置）——连续读取：196.1MB/s，带预读的顺序传输率（0.35ms）：737.3MB/s，重复数据读取（"core test"）：891.1MB/s

持续传输速率 (block size: 128 sectors):
读取——平均： 159775.9,，最小：101235.6，最大：200988.3 [KByte/s]

随机访问时间（全盘）——平均：10.49，最小：2.68，最大：24.39 [ms]
随机访问时间 (<504 MByte)——平均：6.18，最小：0.03，最大：12.35 [ms]

这是单碟的成绩：

Barracuda ES.2

Disk: ST31000340NS Capacity: CHS=(0/0/0), 1953522065 sectors = 953867 MByte

接口速率（0.0%位置）——连续读取：98.2MB/s，带预读的顺序传输率（0.70ms）：191.5MB/s，重复数据读取（"core test"）：197.1MB/s

持续传输速率 (block size: 128 sectors):
读取——平均： 80085.9，最小：50737.2，最大：100495.0 [KByte/s]

随机访问时间（全盘）——平均： 12.72，最小：3.44，最大：79.70 [ms]
随机访问时间 (<504 MByte)——平均：6.25，最小：-10.39，最大：22.94 [ms]

Highpoint RocketRAID 3522，各项应用测试

RR 3522 Raid 0持续读取速率：

单盘的成绩：

Barracuda ES.2

RR 3522 Raid 0各项实际应用性能

单盘的成绩：

Barracuda ES.2

Highpoint RocketRAID 3522，实际拷贝测试

以上都是软件测试，我们实际体验一下盘内拷贝操作的惊人速率：WOW（魔兽世界）文件目录拷贝，条件是逻辑硬盘只做一个分区，完整格式化以后的空盘。先将WOW目录拷进这个分区，然后同分区内复制，记录复制时间。小熊在线www.beareyes.com.cn

RR3522 Raid0的拷贝时间119.03秒，平均速率71.93MB/s。小熊在线www.beareyes.com.cn

3522 Raid0

Barracuda ES.2的拷贝时间191.98秒，平均速率44.27MB/s。小熊在线www.beareyes.com.cn

Barracuda ES.2

总结

无论是横向还是纵向对比，RocketRAID 3522都有着极佳的性能表现，尤其是在RAID 5 和 RAID 6，这是因为 IOP341有超强的ADMA处理器。读的性能会受限于硬盘本身。但是具有IOP341 处理器的RocketRAID 3522 和竞争产品相比，有更完美的RAID 5/6 性能体现，这归功其智能的缓存计算技术。小熊在线www.beareyes.com.cn

HighPoint RocketRAID 3000 系列均已嵌入Linux kernel tree 编译，同时也通过WHQL和GPL认证，RocketRAID 3522 是一款具备SAS RAID 特性的RAID SATA 卡。小熊在线www.beareyes.com.cn