W grupie raźniej

Powierzchnia dyskowa staje się coraz tańsza. Coraz więcej profesjonalnych użytkowników decyduje się połączyć ze sobą dwa lub więcej twardych dysków. Pracując w zespole, przynoszą systemowi wymierne korzyści. Przeczytaj, jak przyspieszyć komputer i zwiększyć bezpieczeństwo gromadzonych danych

Powierzchnia dyskowa staje się coraz tańsza. Coraz więcej profesjonalnych użytkowników decyduje się połączyć ze sobą dwa lub więcej twardych dysków. Pracując w zespole, przynoszą systemowi wymierne korzyści. Przeczytaj, jak przyspieszyć komputer i zwiększyć bezpieczeństwo gromadzonych danych.

Filmy, muzyka i mnóstwo zdjęć w wysokiej rozdzielczości z twojej cyfrówki - miejsce na twardym dysku topnieje szybciej niż śnieg na wiosnę. Prędzej czy później nie obejdziesz się bez nabycia nowego napędu. Jeśli kupisz taki sam model, możesz za jednym zamachem zwiększyć wydajność dys-ków. W przypadku dwóch napędów działających jako para w systemie dyskowym RAID 0 uzyskują niemal dwukrotnie szybsze tempo. Sposób konfigurowania dysków opisujemy krok po kroku w warsztacie w dalszej części materiału.

Podstawy

Wymagania

Aby zainstalować dyski w tablicy RAID 0, musisz dysponować odpowiednim kontrolerem. Od około roku bardzo wiele płyt głównych wyposaża się w wewnętrzny układ kontrolera. Jeśli brakuje go na twojej płycie (patrz instrukcja obsługi), masz dwie możliwości. Wprawnym majsterkowiczom polecamy zakup nowej płyty głównej. Wymiana nie musi być kosztowna. Na przykład cena Elitegroup KV2 Lite z podstawką Socket 939 wynosi około 60 euro, a model Asrock 775V88 z podstawką Socket 775 kosztuje około 50 euro.

Jeśli boisz się majstrować w komputerze, pozostaje ci zdecydować się na kartę kontrolera RAID - jednak musisz poświęcić na nią jedno wolne gniazdo PCI. W wypadku interfejsu IDE możesz kupić np. kartę Advance Peripherals 29134 PCI (ok. 40 euro). W podobnej cenie są dostępne karty PCI współpracujące z interfejsem Serial ATA - np. model Tekram TK-TR822. Jednak zwróć uwagę, że tylko nieliczne karty PCI osiągają maksymalną przepustowość powyżej poziomu 100 MB/s, "powolna" karta może opóźniać parę nowoczesnych dysków połączonych w RAID 0. Tymczasem karty kontrolera RAID w wersji PCI Express są jeszcze zbyt drogie jak na domową kieszeń - ceny najtańszych modeli kształtują się na poziomie 200 euro.

Koszty

Dwudyskowy RAID 0 - średni czas odczytu jest na wysokim poziomie 108,7 MB/s. Nie osiągniesz takiego wyniku, używając kontrolera UltraDMA/100.

Dwudyskowy RAID 0 - średni czas odczytu jest na wysokim poziomie 108,7 MB/s. Nie osiągniesz takiego wyniku, używając kontrolera UltraDMA/100.

Dysponując komputerem sprzed około roku, nie dokupisz w sklepie takiego samego dysku. Musisz sięgnąć po używany model, udając się np. na giełdę lub do internetowego domu aukcyjnego. Dysk o pojemności 80 GB powinieneś dostać za ok. 200 zł. Nie zalecamy stosować w zespole RAID 0 napędów sprzed dwóch lat i starszych. Z reguły mają niezbyt szybki interfejs, więc spo-walniałyby system RAID. W tej sytuacji najlepiej od razu kupić dwa nowe dyski. Modele IDE o pojemności 120, 160 i 200 GB dostaniesz za ok. 300 do 550 zł. Najbardziej opłacalne są w chwili obecnej dyski 160 GB. Na napęd wyposażony w interfejs Serial ATA (SATA) musisz wydać ok. 50 zł więcej. Jednak ta dopłata to dobra inwestycja (patrz kolejny punkt). Upewnij się najpierw, że twoja płyta główna obsługuje wspomniany interfejs. Dochodzą do tego koszty związane z nabyciem karty kontrolera RAID - chyba że odpowiedni kontroler zapewnia płyta główna (patrz poprzedni punkt).

Jeszcze przed zakupem twardych dysków IDE sprawdź koniecznie, czy płyta główna lub karta kontro-lera akceptuje żądaną pojemność dyskową i poradzi sobie chociażby z limitem 128 GB.

Interfejs

Transmisja przy zapisie sekwencyjnym - RAID 0 osiągnął bardzo dużą wydajność nawet w ścieżkach położonych tuż przy osi talerzy.

Transmisja przy zapisie sekwencyjnym - RAID 0 osiągnął bardzo dużą wydajność nawet w ścieżkach położonych tuż przy osi talerzy.

Jeśli masz możliwość wyboru, ra-dzimy zdecydować się na RAID 0 z dyskami SATA. W tym wypadku każdy dysk ma do dyspozycji oddzielny kanał transmisji teoretycz-nie o maksymalnej przepustowości rzędu 150 MB/s (dotyczy SATA/150) bądź 300 MB/s (dotyczy SATA/300).

Tymczasem w komputerze z interfejsem IDE jeden kanał transmisji muszą dzielić dwa napędy. Zależnie od wersji układu kontrolera kanał ogranicza maksymalną przepustowość do 33, 66, 100 lub 133 MB/s. Jak potwierdzają nasze pomiary, zaprzęg RAID 0 składający się z dwóch szybkich dysków osiąga średnią przepustowość przekraczającą 100 MB/s (patrz ilustracja). Zatem nawet kontroler UltraDMA/100 spowodowałby spadek wydajności pary dysków.

Instalowanie

Jeśli coś robić, to porządnie. Gdy zainstalujesz od razu cały system operacyjny w systemie dyskowym RAID 0, przyniesie on wzrost wydajności także wszystkim programom systemowym i działającym w tle. Jednak powinieneś regularnie tworzyć zapasowe kopie ważnych zasobów na krążkach DVD/CD lub archiwizować je na dodatkowym (np. starym) dysku. Instalowanie i konfigurowanie systemu operacyjnego zajmuje z pewnością sporo czasu, ale i tak nie ominęłaby cię konieczność przeinstalowywania wszystkich aplikacji na RAID 0 (patrz dalej).

Wyniki testów

Przepustowość danych

tecBench Disk Benchmark – wyniki testów

tecBench Disk Benchmark – wyniki testów

W testach wydajności wzięły udział trzy konfiguracje sprzętowe - pojedynczy dysk, a także dwudyskowy i czterodyskowy zespół RAID 0. Pozostałe podzespoły były identyczne na każdej z badanych platform. Wszystkie zostały poddane procedurom testowym programu tecBench Disk Benchmark (patrz dalej). W ramach testu powierzchnia dysku zostaje podzielona na 100 następujących po sobie obszarów równego rozmiaru. W każdym z nich tecBench odczytuje bądź zapisuje 150 bloków danych po 150 KB, a następnie ustala minimalną, maksymalną i średnią prędkość transmisji (patrz tabela "tecBench Disk Benchmark - wyniki testów").

Zespoły RAID 0 pokonały pojedynczy dysk odpowiednio o 116 bądź 259 procent w odczycie danych. Zaskakująco wysoka okazała się średnia prędkość transmisji podczas odczytu danych z czterodyskowego systemu. Wyniosła aż 176, 21 MB/s. Szczególnie interesująca jest wydajność podczas odczytu sekwencyjnego. Podczas gdy pojedynczy dysk załamał się poniżej 32 MB/s, odczytując dane ze ścieżek położonych najbliżej środka talerzy, dwudyskowy RAID 0 osiągnął prędkość 70 MB/s.

W konkurencji zapisu dwu- i czterodyskowe zespoły RAID 0 wyprzedziły pojedynczy napęd średnio o 125 i 230 procent. Wyniki przedstawionych testów syntetycznych wykazały zatem, że prędkość transmisji nie wzrasta liniowo wraz z liczbą zespolonych dysków. Niemniej w pełni zgadzamy się ze stwierdzeniem, że dwa dyski dają dwukrotnie większą wydajność - po części można uzyskać nawet jeszcze wyższe osiągi.

Przegląd najważniejszych trybów RAID

RAID 0

W trybie RAID 0 (znanym pod pojęciem striping) komputer korzysta z dwóch lub więcej zespolonych dysków. Kontroler RAID rozdziela operacje odczytu i zapisu danych na bloki, które wysyła równolegle do twardych dysków lub je z nich pozyskuje. W idealnym przypadku RAID 0 z dwoma dyskami jest teoretycznie dwukrotnie szybszy od pojedynczego napędu, a jego wydajność wzrasta odpowiednio wraz z dokładaniem dysków (trzy razy szybszy przy trzech dyskach itd.). Użytkownik ma do dyspozycji całkowitą pojemność wszystkich napędów. Jednak w razie awarii choćby jednego z nich, utracie ulegną wszystkie dane zgromadzone w tym zespole.

RAID 1

W trybie RAID 1 (określanym mianem mirroring) komputer zapisuje dane symultanicznie na dwóch dyskach. Dzięki temu masz do dyspozycji dokładną kopię zasobów na drugim dysku, która jest na wagę złota w razie uszkodzenia jednego z napędów. Za to możesz korzystać tylko z połowy łącznej powierzchni wszystkich zespolonych dysków.

RAID 5

Połączenie trybów 0 i 1 wymaga co najmniej trzech identycznych dysków. Każdy z nich gromadzi (oprócz danych) dane parzystości pozostałych dwóch napędów. Gdy jeden dysk ulegnie awarii, można odtworzyć jego zasoby ze wspomnianych danych parzystości. Ponadto prędkość odczytu jest prawie tak wysoka, jak w trybie RAID 0. Za to podczas zapisu RAID 5 okazuje się wolniejszy od pojedynczego dysku, bo dane parzystości wymagają ciągłego aktualizowania. Ponadto użytkownik nie dostaje pełnej pojemności całego zestawu dysków.

<hr size=1 noshade>RAID software'owo

Jeśli masz płytę główną z chipsetem Intela z serii 9xx, możesz zainstalować RAID 0+1 już na dwóch dyskach. Zazwyczaj jest to możliwe tylko przy udziale co najmniej czterech dysków - dwóch do trybu RAID 0 zwiększających wydajność i dwóch do trybu RAID 1 poprawiających bezpieczeństwo danych. Technologia składowania macierzowego Intela (Matrix Storage Technology) dzieli łączną pojemność dysków na dwie równe części. Jedną połowę przeznacza na wirtualny RAID 0, drugą na potrzeby zespołu RAID 1 (patrz schemat).

<hr size=1 noshade>Osiągi RAID 0 w praktyce

Przygotowując sprzętową platformę na potrzeby testów, wybraliśmy bardzo szybkie podzespoły, aby z góry wykluczyć spowalnianie zespołu RAID przez inne urządzenia. Podstawowa konfiguracja składała się z płyty głównej MSI K8N Diamond, procesora AMD Athlon 64 3800+, pamięci 2 x 512 MB DDR-SDRAM PC400, karty graficznej MSI GeForce 6800 GT z pamięcią 256 MB RAM (sterownik ForceWare 71.89) i środowiska Windows XP SP1. Ten system testowaliśmy kolejno z jednym, dwoma i czterema nowymi dyskami SATA/300 typu Seagate Barracuda 7200.8 SATA NCQ 200 GB. W przypadku konfiguracji dwu- i czterodyskowej zainstalowaliśmy RAID 0, korzystając ze zintegrowanego na płycie głównej kontrolera nForce 4. Zespół dyskowy RAID 0 zdefiniowaliśmy jako partycję startową.

<hr size=1 noshade>

NCQ

NCQ, czyli Native Command Queuing (rdzenne kolejkowanie poleceń), pozwala dyskowi samodzielnie zarządzać otrzymywanymi zleceniami. Twardy dysk ustala optymalną kolejność wykonania poszczególnych operacji. Dzięki temu można zaoszczędzić na obrotach talerzy i skrócić drogę głowicy zapisu/odczytu do żądanych obszarów na dysku.


Zobacz również