SSD-Caching

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14. November 2014 RAID-Controller, Storage-Server 3 Kommentare

Wer viele Terabyte (TB) Speicher benötigt, greift in der Regel zum HDD-RAID. Das kostet im Vergleich zum SSD-RAID jedoch jede Menge Performance. Ein SSD-RAID wiederum erfordert hohe Investitionen und bieten nicht annähernd so viel Speicherkapazität. Würde man mit 2 getrennten RAIDs arbeiten, so müsste man alle Daten von Hand sortieren. Existierende Software-Lösungen für das sogenannte Data-Tiering sind wiederum kostspielig.

Ein einfache und wirtschaftliche Lösung, die das sortieren einer ausgefeilten Hardware-Automatik überlässt ist Intels SSD-Caching. Gerade bei Anwendungen wie zum Beispiel OTLP (Online Transaktionen) oder SQL (Datenbanken) kann dank SSD Caching annähernd SSD-Performance erreicht werden – zu einem Bruchteil der Investitionskosten.

 

SSD Caching für Server RAID

Beim SSD-Caching wird ein SSD-RAID verwendet um Lese- und / oder Schreibzugriffe eines HDD-RAID zu puffern. Dazu überwacht die Logik des Controllers auf welche Daten-Blöcke besonders oft zugegriffen wird (Hot-DATA) und kopiert diese auf das schnellere SSD-Cache-Volumen. Spürbar ist dieser Effekt schon nach wenigen Minuten.

Intel setzt die Technik des SSD Caching in zwei Varianten um:

 

Intel RAID SSD Cache Controller

Intels RCS25ZB040 RAID Controller basiert auf der LSI Nytro MegaRAID Technologie. Auf ihm arbeiten zwei Enterprise 128GB SSD Module, die ab Werk als RAID-1 Volumen konfiguriert sind. Im Falle eines Stromausfalls sorgen Super-Kondensatoren dafür, dass die Daten im Cache noch auf die SSDs geschrieben werden. Für die angeschlossenen HDDs empfiehlt sich natürlich weiterhin eine BBU bzw. FBU zur Absicherung der Daten im klassischen Controller-Cache (COLD-DATA).

Intel SSD Cache Controler

Quelle: http://www.intelraid.com/ssd-caching/

 

Intel RAID Controller mit Intel RAID SSD Cache Upgrade Key

Basierend auf der LSI MegaRAID CacheCade Technologie, kann beinahe auf jedem aktuellen Intel RAID Controllern SSD Caching nachträglich freigeschaltet werden. Hierzu wird lediglich ein kleiner Upgrade Key benötigt. Die angeschlossenen SSD Laufwerke lassen sich dann zu einem Raid 0, 1 oder 10 Cache Volume von maximal 512GB zusammenfassen.

Intel SSD Cache 2.0

Quelle: http://www.intelraid.com/files/Intel_RAID_SSD_Cache2_PB_080911.pdf

Der Intel Upgrade Key schaltet auch die FastPath I/O Funktion frei. Das ist eine spezielle Caching-Technologie, mit der sich die Performance eines SSD-RAID nochmals deutlich steigern lässt. Die kommende Intel RAID Controller Generationen mit 12G Technologie wird die FastPath I/O Funktion für SSD-RAID bereits integriert haben. Dazu mehr in einem der nächsten Artikel.

 

Zusammenfassung

Wie stark ein System vom SSD-Caching profitiert hängt maßgeblich von der Anwendung und der Art der Festplattenzugriffe ab. Bestehen die Zugriffsmuster der Anwendung hauptsächlich aus sequentiellen Zugriffen oder sind Lese- und Schreibzugriffe gleichmäßig über den gesamten Speicher verteilt, wird man nur marginale Performance-Gewinne erhalten.

Stark profitieren vor allem transaktionsintensive Anwendungen mit vielen, zufälligen Lese- und Schreibvorgängen in bestimmten Hotspots, wie zum Beispiel in Datenbank-Servern. Microsoft hat das Prinzip des SSD Caching daher im aktuellen SQL Server aufgegriffen und unter dem Namen „Pufferpoolerweiterung“ implementiert.

Beim Kauf eines neuen Servers lohnt es sich auf SSD-Caching zu setzen. Gerne beraten wir Sie bei der Konfiguration Ihres neuen Serversystems. Vielleicht ist auch eine einfache Erweiterung Ihres vorhandenen Servers möglich.

 

Weitere Informationen / Quellen:

Intel RAID Controller und RAID Technologien

Microsoft SQL Server Pufferpoolerweiterung

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