高速公路從2線道拓寬成4線道,上面的車子真的可以跑得比較快嗎?4Gb光纖通道的效能究竟如何?相信是許多人感到好奇的。為了實際驗證4Gb光纖通道的效能,我們將4Gb的HBA,以點對點連線的方式與4Gb的光纖磁碟陣列對接進行測試。此外,為了測試4Gb FC和2Gb FC之間的相容性,並比較兩者的較能差異,我們也以4Gb的光纖交換器和2Gb的HBA卡,共同參與本次的測試。
HBA的部分,參與測試的HBA共有5張,分別是由延碩系統提供的ATTO Celerity FC-44ES和Emulex LightPulse LP1150-F4;銀興科技提供的LSI Logic LSI7204XP-LC、Emulex LightPulse LP9002L(2Gb FC);精業公司提供的Qlogic SANblade QLA2462。其中只有ATTO的HBA採用8倍速PCI Express(×8 PCIe)匯流排,其餘都是PCI-X 2.0匯流排。
測試平臺主機採用Sun Fire X4100
安裝HBA的伺服器運算能力和穩定度,幾乎等同於測試數據的可信度。我們選擇Sun Fire X4100作為安裝HBA的測試平臺,這臺伺服器內含兩顆雙核心AMD Opteron 275處理器(時脈2.2GHz)、4條1GB DDR400記憶體,經過測試證明運算能力遠勝同等級的雙核心Xeon DP伺服器。可惜的是,Sun Fire X4100僅支援兩組PCI-X 2.0匯流排,因此在測試PCI Express介面的HBA卡時,我們改用另一臺Pentium 4 3GHz、1GB DDR400記憶體的PC伺服器。
儲存子系統部分,我們採用銀興科技提供的SILVERstor Titan 6216S-F4D磁碟陣列,為了竭盡所能用到4Gb FC的頻寬,我們將磁碟陣列裝滿16臺WD2500JS硬碟(轉速7200rpm、SATA II介面),測試時磁碟陣列格式全面採取效能最佳的RAID 0,並開啟寫入快取(Write Back)模式,力求發揮最大效能。
測試平臺的作業系統採用Windows Server 2003 SP1,測試工具採用Iometer,測試項目主要有兩項-資料傳輸速率和IOPS(每秒平均I/O次數),分別代表在檔案伺服器和資料庫環境下的效能表現。在Iometer參數的設定上,分別以1MB和512Byte大小的封包,以100%循序讀取和寫入的方式進行。為了對照4Gb FC與2Gb FC的效能差異,我們透過更換SFP為2Gb的方式,將其中一組4Gb HBA的頻寬「強迫」降速成2Gb,作為對照組。
4Gb傳輸速率倍數成長
整個測試過程中,除了LSI Logic LSI7204XP-LC因韌體未更新,無法正確辨識磁碟陣列,導致測試無法進行之外,其他都順利完成測試。從數據上來看,在資料傳輸速率部分,所有4Gb FC環境的讀取和寫入速度都在380MB/s以上,幾乎是2Gb FC的兩倍,反映出光纖通道無阻塞式傳輸的特性,在頻寬倍增後,資料傳輸效能也可以隨著倍數成長。
不過在IOPS的效能部分,差異就不是很明顯了,同一張HBA在4Gb環境的IOPS數值,僅比2Gb略高5%左右。主要是因為測試環境的瓶頸並非在頻寬,而是受限於伺服器的效能,無法持續對儲存系統送出足夠大量的I/O要求,雖然在4Gb FC環境最高每秒可以達到近6萬個I/O,實際占有頻寬也只有29MB/s左右,2Gb FC環境就足以應付。
端對端皆可向下相容
最後我們分別將裝有2Gb與4Gb HBA的伺服器,透過Brocade SilkWorm 200E和Qlogic SANbox 5600光纖交換器連接磁碟陣列,進行相容性測試。測試結果證實,無論是2Gb或4Gb,透過光纖交換器傳遞的效能,和點對點環境下的差異並不大,光纖交換器都能辨識出接連的伺服器或儲存裝置的傳輸速率,運作情況也都相當正常,相容性沒有問題。
從測試結果中我們得到的結論是,如果用戶的應用環境集中在檔案傳送,例如非線性剪輯、影音串流、即時資料複製、大容量的近線磁碟備份等,4Gb光纖通道的確可以提升相當多的效能;如果應用環境是以資料庫為主的話,2Gb和4Gb在效能上的差異並不大,值不值得升級,端看使用者如何評估應用環境的需求。文⊙張智鴻
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