Mit RAID lassen sich – wie der Name schon sagt: Redundant Array of Independent Disks – Festplatten zu einer logischen, theoretisch ausfallsicheren Einheit zusammenfassen. Dabei spielt es erst einmal keine Rolle, ob es sich um HDDs oder SSDs handelt. Dennoch gibt es Unterschiede.
Für ein RAID braucht es einen Controller. Das kann ein Stück Hardware sein oder man bildet es in Software ab. Bekannte Anbieter von RAID-Controllern sind Broadcom und Microsemi (jetzt Microchip). Prinzipiell lässt sich ein RAID auch mit Software bauen. Dazu werden die SAS/SATA-Festplatten-Controller genutzt. Das geht allerdings zu Lasten der CPU, was uns zum Vorteil eines HW-basierten RAID-Controllers bringt: die eigene CPU für RAID-Berechnungen. Das ist aber nur die halbe Miete. Entscheidender ist, wie die die Daten übertragen werden.
Zwar lässt sich eine SSD auch über SAS/SATA ansprechen, aber sinnvoll ist das nicht. So ist mit SATA z. B. die Geschwindigkeit auf 6Gbit/s beschränkt. Um das volle Potential der schnellen Flash-Speicher nutzen zu können, eignet sich besser NVMe, was jedoch andere Treiber und eine andere Schnittstelle als SAS/SATA voraussetzt. Die Anzahl der Queues und der darin möglichen Kommandos ist bei NVMe mit 64k Queues und 64k Kommandos pro Queue recht groß. SATA hat genau eine Queue und erlaubt ganze 32 Kommandos darin. Um die komplette Bandbreite nutzen zu können, sollte eine SSD über die passende Schnittstelle kommunizieren. Der normalerweise in RAID-Controllern enthaltene AHCI-Treiber ist jedoch für SAS/SATA geschrieben und kann mit der in SSDs üblichen U.2-Schnittstelle und dem AHCI-Nachfolger NVMe nichts anfangen.
Doch nicht nur Bandbreite und Anzahl der Queues bzw. Kommandos sind entscheidend. Bei SAS oder SATA müssen die Daten den kompletten Stack von der CPU über RAID-Controller sowie diverse weitere Treiber und Controller passieren, bevor sie endlich auf der SSD ankommen. Über PCIe können SSDs von der CPU direkt angesprochen werden. Dafür benötigen sie allerdings eine NVMe-fähige Schnittstelle – auch in den Servern.
GRAID beschleunigt SSDs und schützt Investitionen
Die SSD Technologie hat sich so schnell entwickelt, dass Hardware-RAID Controller nicht mehr ausreichend Leistung und Ports bieten, um das volle Potential der NVMe SSDs in einem RAID zu nutzen. Auf der anderen Seite haben Unternehmen viel Budget in Server- und Storage-Systeme investiert, die nicht über Nacht ersetzt werden können. Mit GRAID erhalten Unternehmen die Chance, ihre HW nachzurüsten, um so das volle Potential von Flash-Speichern auszunutzen. Aber nicht nur das: auch über NVMe-oF angeschlossene Flashmedien profitieren von einem Leistungsschub.
GRAID Technology Inc. hat mit dem SupremeRAID™ NVMe RAID Controller eine Lösung entwickelt, die das Potential von SSD Laufwerken auch im RAID-Verbund besser ausnutzt. SupremeRAID™ basiert auf der NVIDIA T1000 bzw. NVIDIA A2000 GPU und wird als virtueller NVMe-Controller im Betriebssystem integriert. Alle RAID-Operationen werden von der GPU berechnet, was die CPU entlastet. Alle für das RAID genutzten Laufwerke sind direkt mit dem System verbunden. Dadurch können wesentlich bessere Werte in Bezug auf IOPS, Datendurchsatz, Latenzen und die Anzahl der im RAID nutzbaren Laufwerke erreicht werden – unabhängig von der Art, wie die Laufwerke angesprochen werden.
Mit der SupremeRAID™ SR-1010 bringt GRAID bereits seine zweite NVMe-RAID Accelerator Karte an den Markt. Die SupremeRAID™ SR-1010 basiert auf der NVIDIA A2000 GPU (Dual-Slot) und bringt so noch mehr Leistung für RAID Berechnungen. Und da die Architektur im wesentlichem einem Software-RAID entspricht, entfallen zudem die Beschränkungen herkömmlicher Hardware RAID-Lösungen wie zusätzliche Treiber. Die SupremeRAID™ SR-1010 nutzt PCIe Gen 4.0. Unterschiede gibt es beim zu Grunde liegenden Betriebssystem. Mit Linux ist die Leistung wesentlich beeindruckender als in Windows-basierten Systemen:
- max. IOPS (Linux Raid 10): 19M IOPS Read, 6M IOPS Write
- max. IOPS (Windows Raid 10): 2M IOPS Read, 1M IOPS Write
GRAID stellt in diversen White Papers Benchmarks für unterschiedliche Anbieter zur Verfügung. Eines davon betrachtet die Leistungsbenchmarks der SupremeRAID™ SR-1000 NVME-oF RAID-Karte mit der Western Digital® OpenFlex Data24 NVMe-oF Storage Platform. Ein anderes White Paper beinhaltet die Leistungssteigerung bei der Datensicherung mit Seagate Exos.
Dass nicht nur klassische SSD-Konfigurationen von GRAIDs Technologie profitieren, zeigt die Kooperation mit LIQID. Mit dem SupremeRAID™ SR-1010 will LIQID maximale Flexibilität und noch mehr Leistung mit seinen Honey Badger NVMe-Speicher erreichen. Anwender der Honey Badger NVMe-Flash-Geräte und CDI-Lösungen von LIQID sollen von mehr Datensicherheit profitieren – ohne I/O-Engpässe.
„Diese neue Beziehung bietet für beide Unternehmen enorme Vorteile. Liqid ist ein wichtiger Akteur auf dem NVMe-Speicher- und CDI-Markt, und wir freuen uns, eng mit ihnen und ihrer Partner-Community zusammenzuarbeiten.“
Leander Hu. Gründer und CEO von GRAID
Sumit Puri, CEO und Mitbegründer von LIQID ergänzt: „Unsere Partnerschaft mit Graid Technology hilft Kunden, einen Mehrwert aus unseren LQD-4500 (Honey Badger) NVMe-Speichergeräten zu ziehen. Der Honey Badger ist mit 4 Mio. IOPS bereits die schnellste SSD der Welt, aber in Verbindung mit SupremeRAID™ SR-1010 liefert sie mehr als 5 Mio. IOPS mit solidem RAID 6-Schutz.“
LIQID ist ein Pionier auf dem Gebiet der Composable Infrastructure. GRAID entwickelt hochperformante RAID-Karten für NVMe-Speichermedien. Wir haben im Rahmen der IT Press Tour einen Einblick in die Roadmap erhalten.
Einfache Kalkulation
Die Softwarelizenz basiert auf der Anzahl der angeschlossenen SSDs. Werden nachträglich SSDs ergänzt, ist kein HW-Tausch notwendig. Die bestehende Lizenz kann einfach erweitert werden. Ein SupremeRAID™Controller unterstützt bis zu 32 NVMe Laufwerke im RAID.
SupremeRAID™ SR-1010 sind in der Hardware-Kompatibilitätsliste von LIQID enthalten und über Channel-Partner erhältlich. In Deutschland gibt es die SupremeRAID-Technologie von u. a. bei PrimeLine Solutions, z. B. als Bundle mit einer NVIDIA-GPU. Komplettsysteme sind mit Intel- oder AMD-Prozessoren verfügbar.
Wir sprachen mit Leander Yu, CEO und Co-Founder von GRAID, sowie Thomas Paquette, SVP und GM Americas & EMEA bei GRAID im Rahmen der IT Press Tour im Oktober 2022 in Palo Alto.
