[Review] Highpoint RocketRAID 2340

[Rapid_Eraser]

Depois de muitas semanas passadas a tentar-me decidir por uma placa de RAID finalmente decidi-me pela Highpoint RocketRAID 2340 e como foi o Dima que se chegou a frente para me a conseguir arranjar (coisa que não foi nada fácil diga-se de passagem) deixo aqui uma "review" exclusiva para a PCDiga como gratidão, uma vez que se vê muitíssimo poucas reviews e até print screens como deve ser desta placa pela net, bom mas passando ao que interessa:


Highpoint RocketRAID 2340 Host Adapter




Características:

A HighPoint RocketRAID 2340 RAID Controller como podem ver pela imagem trás 4 conectores Mini-SAS dos quais saem 4 ligações SATA II (os cabos são totalmente independentes assim que saem do
Mini-SAS e têm +/- 1m de comprimento podendo assim chegar a qualquer ponta da caixa sem limitações) suportando assim até 16 portas SATA II, outras caracteristicas da placa são:

- PCI Express x8 (permite velocidades até 2000MB/s, por isso o PCIe nunca vai ser o bottleneck),

- LED de actividade e de despiste de falha de HDD

- Reparação de sector dinâmica e realocação de sectores estragados,

- Permite que quando se liga o pc, que em vez de os discos que estão ligados a controladora comecem todos a funcionar ao mesmo tempo, que comece um de cada vez para evitar puxar uma quantidade exorbitante de energia da fonte de uma só vez (quando o Staggered drive spin-up é activo com discos da Western Digital

os discos deixam de funcionar se voltarem a ser postos a funcionar sem a controladora, por exemplo, ligados a motherboard porque os discos da WD a partir do momento em que o Staggered drive spin-up é activado

necessitam sempre que uma controladora lhes diga que podem começar a funcionar, ora uma motherboard não faz isso logo não arrancam),

- Hot Swap (tirar e meter discos com o sistema a funcionar) and hot spare

(disco extra não usado pelo Array (por exemplo de RAID 5) cuja única função é esperar que algum disco avarie para o sistema degradado poder ser reconstruido nele),

- Write-through (escrever directamente no disco sem auxilio da cache) e write-back cache support (com a ajuda da cache), esta cache que mencionei tanto pode ser a RAM

do sistema que está encaixada na motherboard como RAM integrada na controladora, a rr2340 não tem RAM integrada por isso tem que usar a RAM do sistema que é menos rápida e menos de confiança uma vez pode dar erros por não ser ECC,

- Quick and Background initialization for quick RAID configuration, basicamente pode-se escolher varias prioridades para se inicializar um RAID, se for escolhido o modo Quick ou em Foreground um RAID 5 neste caso de 5x1TB demora +/-3h a inicializar e durante essas 3h não pode ser usado, se for escolhido o modo background o RAID fica logo disponível para se copiar ficheiros mas demora mais de 12h a inicializar e as velocidades de escrita e leitura são péssimas até a inicialização estar completa, já agora RAID 0 por
exemplo não precisa de ser inicializado apenas RAID's que tenham redundância têm esse pré-requisito, para mais informação sobre RAID's consultem esta pagina,

- BIOS booting support (INT13), é possível fazer boot através de um RAID da controladora,

- A BIOS da controladora é actualizável facilmente através do sistema operativo,

- Suporte para discos com capacidades superiores a 2TB, graças LBA de 64bit.

- A controladora tem uma opção que quando activa é feita a reconstrução automática do RAID, assim que é detectado que o RAID está degradado por ter falhado um disco, a reconstrução é feita para o Spare disk definido pelo utilizador, este disco como foi dito em cima não pode estar a ser usado por nenhum Array,

- Todos os HDD's estão sempre com a saúde monitorizada através do S.M.A.R.T.,

- Pode-se controlar os RAID's de varias formas:
* Através de um Browser como por exemplo o Firefox ou Internet Explorer,
* Através do GUI do RAID Management Utility
* Ou se usarmos Linux através da linha de comandos (CLI),

- Quando há problemas com os RAID's, temos a opção de inserir um email para sermos notificados pela controladora, isto para o caso de não podermos estar sempre em cima do sistema ou termos muitos sistemas para administrar, embora a rr2340 não seja a meu ver uma placa para empresas, mas sim para utilizadores caseiros "Avançados",

- A controladora suporta também OCE (Online Capacity Expansion) ou seja, adicionar mais discos rigidos a um array de RAID 5 e permite também ORLM (Online RAID Level Migration)
adicionar discos e passar de um nivel de raid inferior para um superior. Ex: RAID0->RAID1/RAID5 RAID5->RAID6

- E por ultimo, e provavelmente das características mais importantes, a rr2340 tem um suporte excelente em termos de sistemas operativos como podem ver nesta
pagina suporta Windows, Fedora, Red Hat, SuSE, Ubuntu, Debian, FreeBSD e Mac.

* Podem ler outras reviews aqui e aqui.

[Rapid_Eraser]

Que discos devem ser usados em RAID's:

Os discos usados nos meus testes são os Hitachi Deskstar 7K1000.B 1 TB (HDT721010SLA360), mas vão apenas ser usados para testes depois vão ser usados individualmente, sem RAID's o porque vai ser explicado a seguir:



como não são discos empresariais para RAID's não possuem a tecnologia para lidar com os erros encontrados nos dados quando os mesmos são usados em RAID, esta tecnologia tem vários nomes que mudam com o fabricante por exemplo a WD chama-lhe TLER (Time-Limited Error Recovery), a Seagate chama-lhe ERC (Error Recovery Control) e a Samsung e Hitachi CCTL (Command Completion Time Limit).

Esta tecnologia tem vários nomes mas no fundo fazem todas a mesma coisa, ou seja:

- Quando é encontrado um erro o disco tenta recuperar a informação encontrada nesse sector durante 7 seg se durante esses 7s não conseguir recuperar a informação o sector é marcado como irrecuperável e é abandonado pelo disco,

- Depois este abandono é comunicado a controladora que recupera a informação da paridade do RAID e escreve-a num novo sector dado pelo disco!

Ora isto não acontece num disco sem CCTL/ERC/TLER num disco normal a informação não é abandonada ao fim de 7seg alias pode até estar a tentar recuperar 2 minutos depois, ora enquanto isto é bom se o disco não estiver em RAID (isto é apenas valido para RAID's que usem redundância de dados, excluindo obviamente o RAID 0 onde convém que o CCTL/ERC/TLER esteja desligado) porque se fosse logo abandonado o sector passados 7seg perdíamos a informação por não termos a paridade do RAID 5 como backup,.

Já em RAID 5, ou em qualquer RAID com paridade esperar mais de 7seg é catastrófico uma vez que enquanto o disco está a tentar recuperar o sector, o mesmo não responde a controladora e se isso acontecer durante mais de 7seg (depende de controladora para controladora) a controladora assume que o disco "morreu" e ficamos com o array degradado e se acontecer este problema uma segunda vez com outro disco enquanto o array estiver degradado, perdemos a informação toda do RAID 5, isto porque o RAID 5 permite apenas a falha de um dos discos do array.

Por esta mesma razão devem ser usados discos para RAID como por exemplo:

- SEAGATE 1TB SATA II ES.2 32MB
- WESTERN DIGITAL RE3 1TB SATA II 32MB CACHE 1002FBYS
- WD RE4-GP 2 TB SATA Hard Drives ( WD2002FYPS )

Que têm o beneficio de trazer o CCTL/ERC/TLER activo, um MTBF (Mean Time Between Failures) muito superior a um disco normal, peças de maior qualidade para que o HDD possa funcionar 24/7 e garantia de 5 anos.

Obviamente que a qualidade paga-se e estes discos são mais caros que os normais, no entanto, se o € for escasso aconselho a comprarem discos WD normais a procurarem na net o WDTLER e a activarem o TLER em discos normais da WD (os discos WD são os únicos que permitem isto) e já agora se comprarem as versões Green Power desliguem o IntelliPower™ o utilitário também anda na net não é a mesma coisa que ter discos empresariais mas para casa deve ser suficiente.


AVISOS


[i]* Para utilizadores que usem ou venham a usar RAID 5 no futuro, não se esqueçam de fazer periodicamente verificações ao array em busca de erros, isto porque, caso aconteça algo a um dos discos e o RAID 5 fique degradado, e se meta o spare a fazer o rebuild do array e algures durante esse rebuild apareça um erro pelo meio (NÃO INTERESSA SE O DISCO TEM CCTL/ERC/TLER OU NÃO!) perde-se tudo!
Isto porque não há forma de recuperar o erro da paridade, foi exactamente por causa desta situação que foi inventado o RAID 6 que permite a falha de 2 HDD's e assim mesmo que falhe um e se encontre um erro durante o rebuild do array existe sempre uma maneira de saber o que estava naquele sector, isto é muito importante especialmente porque a capacidade dos discos está cada vez mais a aumentar, aumentando também a probabilidade de ser encontrado um erro durante a rebuild.

* Outro aviso que é tão ou mais importante que o anterior:
RAID não é BACKUP embora permita a falha de discos RAID 5/6, não protege de erro humano/azar/virus como tal recomenda-se SEMPRE que se tenha backup dos dados insubstituíveis ex: fotos/vídeos família, documentos trabalho, etc.

[Rapid_Eraser]

Benchmarks:



JBOD 1 HDD = Single Disk 16KB Clusters (Read Ahead, Write Cache, NCQ Enabled)



2 HDD's [RAID 0] 16KB Clusters (Read Ahead, Write Cache, NCQ Enabled)



3 HDD's [RAID 0] 16KB Clusters (Read Ahead, Write Cache, NCQ Enabled)

* Neste benchmark dei logo com um problema, como podem ver o grafico não vai numa curva decrescente como acontece nos outros, o que leva a crer que existe algures um bottleneck.



4 HDD's [RAID 0] 16KB Clusters (Read Ahead, Write Cache, NCQ Enabled)

* E neste a velocidade em vez de aumentar ainda diminuiu.



5 HDD's [RAID 0] 16KB Clusters (Read Ahead, Write Cache, NCQ Enabled)

* Este então custou-me mesmo a acreditar e corri meia duzia de vezes sempre com o mesmo resultado.

Foi então que me lembrei de algo que li num forum, que ter o NCQ activo em discos não empresariais que não sabem usar como deve ser o NCQ em RAID afecta negativamente a performance e foi então que desliguei o NCQ e voltei a correr os benchmarks, com os seguintes resultados:



4 HDD's [RAID 0] 16KB Clusters (Read Ahead, Write Cache Enabled, NCQ Disabled)

* Como podem notar houve uma melhoria na velocidade assim que desliguei o NCQ (Native Command Queuing).



5 HDD's [RAID 0] 16KB Clusters (Read Ahead, Write Cache Enabled, NCQ Disabled)

* Uma melhoria enorme face a velocidade com o NCQ ligado mas mesmo assim, não só é mais lento que o RAID 0 de 4 discos, como o gráfico vai a direito o que leva a crer neste ponto que havia algures um bottleneck.


Resolvi no entanto passar para o RAID 5 para ver como se comparava face ao RAID 0, esquecendo por enquanto o bottleneck.
Mal sabendo eu que ia encontrar mais a frente algo ainda mais surpreendente, e o qual espero eu que vocês me possam ajudar a resolver.




4 HDD's [RAID 5] 16KB Clusters (Read Ahead, Write Cache Enabled, NCQ Disabled)

Lembrei-me de tentar com varios clusters para ver se tinha uma melhoria de performance, e encontrei uma melhoria ligeira usando clusters de 32KB.



4 HDD's [RAID 5] 32KB Clusters (Read Ahead, Write Cache Enabled, NCQ Disabled)

Passei então para 5 HDD's em RAID 5:



5 HDD's [RAID 5] 32KB Clusters (Read Ahead, Write Cache Enabled, NCQ Disabled)

* 5 HDD's em RAID 5, devem em teoria ter quase a velocidade de leitura de um RAID 0 de 4 HDD's, por isso considerei este valor normal, e passei a testes com o RAID 5 degradado, ou seja, desliguei um dos discos SATA para simular um disco estragado e voltei a correr o HD Tach e foi aqui que encontrei algo verdadeiramente estranho!!!

-> As características do RAID 5 em termos de velocidade para quem percebe pouco de RAID's é que tem excelente velocidade de leitura e velocidade de escrita fraca uma vez que para alem de escrever os dados nos discos tem também que calcular a paridade e escreve-la também (no caso da rr2340 que tem apenas um processador IOC em vez de IOP (Hardware RAID) precisa de alguma ajuda do cpu para fazer os cálculos embora ela mesma faça parte dos cálculos ao contrario das muitas placas de Software RAID que há no mercado).

Ora quando eu desliguei um dos SATA's e degradei o RAID 5, estava a contar ficar com velocidades de leitura na ordem dos 100MB/s, uma vez que agora os cálculos da paridade tinham que ser feitos para ler os dados do disco que desliguei, passando assim teoricamente a velocidade de leitura a ser fraca e a escrita muito rápida (uma vez que já não é preciso calcular e escrever a paridade na escrita), e foi aqui que tive uma grande surpresa:



4 HDD's (1 dos HDD's desligado) [RAID 5 Degradado] 32KB Clusters (Read Ahead, Write Cache Enabled, NCQ Disabled)

* Velocidade superior a qualquer outra vista antes, a burst uma loucura, a unica coisa dentro do esperado foi a utilização do CPU por causa do calculo da paridade, obviamente que pensei logo que o HD Tach tinha-se passado e depois de correr varias vezes com o mesmo resultado tentei benchar com o HD Tune.



Com exactamente os mesmos resultados...

Reconstrui o RAID 5 voltando a ligar o disco (a rebuild demorou +/- 3h)

e os valores de leitura voltaram ao normal:



Foi então que me lembrei de testar a escrita:



* Repeti estes testes muitas vezes sempre com os mesmos resultados.


É esta a minha pergunta para os especialistas como é que isto é possível!?
Como é que com um RAID 5 já inicializado tenho quase 2x mais velocidade de escrita (onde ainda tem que ser calculada a paridade) do que leitura.
Tenho pesquisado mesmo muito e até agora a minha placa é para mim única no mundo, porque nas outras acontece exactamente o contrario em termos de velocidades...

Sugestões para aumentar a velocidade de leitura aceitam-se!!!


Conclusão:

É verdade que esta placa controladora custa perto de 500€, no entanto se levarmos em conta que tem 16 portas não é assim tão cara, basta pensarmos que a Adaptec Raid AAR-1430SA custa 102€ e tem apenas 4 portas SATA e não tem um processador que ajude nos cálculos do RAID, nem o suporte de sistemas operativos da rr2340 e que precisávamos de ocupar 4 slots PCIe para termos as mesmas 16 portas SATA da rr2340, isto já para não comparar com placas de 16 portas de outras marcas que são muito mais caras chegando até ao dobro, isto já para não mencionar o preço de 16 HDD's, embora não tenham se ser comprados todos ao mesmo tempo uma vez que a placa suporta OLE de RAID's.

Por isso para quem pretende ter um File Server em casa (para empresa recomendo algo melhor, como hardware raid com memoria integrada na controladora e a respectiva battery backup unit para activar o read/write ahead), ou porque se cansou de gravar DVD's ou porque quer ter tudo há mão através do streaming ou ambos, recomendo esta controladora com um:


9/10

[ChesterLP]

Parabéns pela review, deve ter sido uma carga de trabalhos.

[PSS-PT]

Excelente Review!!

[Patuga]

boa review. mas faltou mencionar (eu pelo menos não encontrei) que para raids tipo 5 e afins, os discos maiores que se devem usar são de 500GB e mesmo assim já é mto. isto pk é uma quantidade de informação muito grande para repor em caso de falha, e em 500GB ou mais é quase certo que irá haver pelo menos um erro de leitura, o que significa perda total da informação.

[Rapid_Eraser]

Post Original de Patuga

boa review. mas faltou mencionar (eu pelo menos não encontrei) que para raids tipo 5 e afins, os discos maiores que se devem usar são de 500GB e mesmo assim já é mto. isto pk é uma quantidade de informação muito grande para repor em caso de falha, e em 500GB ou mais é quase certo que irá haver pelo menos um erro de leitura, o que significa perda total da informação.

Não fazia ideia desse limite recomendado em termos de capacidade para os discos usados em RAID 5, embora faça sentido!

Digo isto porque vê-se espalhado por muitos foruns, utilizadores (domésticos claro) com array's de RAID 5 compostos por discos de 2TB reparei sim que é recomendado que um RAID 5 não exceda no máximo dos máximos 8 discos por causa dos erros.

Já agora Patuga tens alguma ideia sobre a minha velocidade de leitura limitada e o absurdo que é velocidade de escrita?

[Patuga]

Eu por acaso nunca usei raid e percebo pouco disto. por isso não sei o porquê desses resultados.

[marsupillami]

Essa controladora tem RAM? Para atingires essas velocidades, deves estar a obter dados directamente a partir da RAM.

Em RAID5, embora os resultados sintéticos revelem resultados interessantes, em multi-tarefa tens uma degradação de performance muito acentuada. Apenas se justifica quando o espaço é mesmo importante e o orçamento limitado.

[Rapid_Eraser]

Não tem RAM onboard, e o que é estranho é que a velocidade só é excelente em escrita, como podes ver pelos benchmarks.