Open Source im professionellen Einsatz
Linux-Magazin 11/2004

SATA-Controller mit Raid-5-Unterstützung unter Kernel 2.6 im Test

Reihenuntersuchung

Der Umstieg der Linux-Distributionen auf Kernel 2.6 verändert auch die Treiber für die Hardware. Welche der aktuellen Serial-ATA-Controller für den professionellen Einsatz mit Kernel 2.6 geeignet und welche Transferraten damit möglich sind, untersucht dieser Artikel.

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Raid-Controller und Festplatten mit Serial-ATA-Anschlüssen (SATA) haben den Storage-Markt in den letzten drei Jahren förmlich aufgerollt. Dazu hat maßgeblich der Preisverfall bei ATA-Festplatten mit inzwischen 50 Cent pro GByte beigetragen, während für SCSI das GByte bei knapp 3 Euro liegt. Die Leistungsdaten und Kompatibilitätslisten der SATA-Controller unter Kernel 2.4 lassen sich aber nicht einfach auf den neuen Kernel 2.6 übertragen: Während der Arbeit an dieser Release haben die Linux-Entwickler auch die Treiber für Storage-Controller überarbeitet und zum Teil erheblich umgeschrieben.

Das Competence Center Hardware testete daher vier SATA-Raid-Controller für den professionellen Einsatz auf dem neu erschienenen Suse Linux Enterprise Server 9 (Kernel 2.6.5). Das Testfeld besteht aus 3Ware Escalade 8506-12 und 9500S-12 sowie Adaptec AAC-21610SA und ICP GDT-8586RZ. Alle Probanden müssen mindestens Raid 5 in Hardware mit einer Hot-Spare-Festplatte beherrschen und über acht oder mehr SATA-Ports verfügen.

Als Testsystem dient der Server RM312 von Thomas Krenn Serverversand[1]. Das 3-HE-System ist mit dem Intel-Server-Board SE7210TP1-E, einem Pentium 4 mit 2,8 GHz sowie 512 MByte RAM ausgestattet. An der Vorderseite des Gehäuses sind zwölf Hot-Plug-Wechselrahmen eingebaut, jeder bestückt mit einer SATA-Festplatte von Western-Digital (Caviar WD2000) mit 200 GByte Nennkapazität und 8 MByte Cache. Zusammen mit dem 12-Port-SATA-Raid-Controller Escalade 8506-12 von 3Ware kostet das Server-System rund 4100 Euro.

Verbesserter CW-Wert

Ein Blick ins Innere des Krenn-Servers (Abbildung 1) lässt die Vorteile eines Serial-ATA-Systems gegenüber einem Parallel-ATA-Raid deutlich erkennen: Die gerade mal zehn Millimeter schmalen roten SATA-Kabel lassen sich problemlos kreuz und quer durch das Gehäuse verlegen und behindern den kühlenden Luftstrom kaum.

Abbildung 1: Ein großer Vorteil von SATA sind die nur zehn Millimeter schmalen roten Kabel. Im Gegensatz zu den breiten Flachbandkabeln bei Parallel-ATA und SCSI behindern sie den kühlenden Luftstrom im Inneren des Servers kaum.

Unabhängig von der Anzahl der SATA-Ports muss jeder Controller im Test acht Festplatten bedienen: sieben in einem Raid-5-Array plus eine Hot-Spare-Platte. Die Transferraten der Raid-Controller ermittelt das Competence Center mit Hilfe des Festplatten-Benchmarks Bonnie++, Version 1.03a[2]. Der Tester misst dabei einmal die Transferrate im Normalbetrieb auf einer 70 GByte großen und mit XFS formatierten Partition und einmal 60 Sekunden nach Entfernen der ersten Festplatte, also während des Rebuild-Prozesses. Der FS-Bench kommt als Messprogramm nicht in Frage: Ein Durchlauf mit vier bis fünf Dateisystemen dauert etwa zwei bis drei Tage, das Raid-Rebuild ist aber nach wenigen Stunden abgeschlossen.

3Ware Escalade 8506-12

Der Escalade 8506 ist voraussichtlich das letzte Modell aus 3Wares erster SATA-Controller-Familie 8000. Die neuen Controller der 9000er Familie sollen sie ersetzen. Den Escalade 8506 gibt es in vier Ausführungen mit zwei, vier, acht und zwölf SATA-Anschlüssen, wobei für je vier Ports ein eigener Controller-Chip auf der Platine untergebracht ist.

Acht der zwölf Ports hat 3Ware günstig an der hinteren Seite der Controller-Platine untergebracht, die SATA-Kabel sind so selbst bei eingesteckter Karte problemlos anzuschließen. Die Ports 9 bis 12 befinden sich jedoch auf der Bestückungsseite des Controllers im vorderen Drittel der Platine. SATA-Kabel lassen sich hier nur anschließen, wenn die Karte noch nicht eingebaut oder der benachbarte PCI-Slot frei ist.

Der Controller unterstützt die Raid-Modi 0, 1, 5, 10 sowie JBOD (Just a Bunch of Disks). Zum Lieferumfang des Escalade 8506-12 gehören ein kompletter Satz SATA-Kabel und eine CD mit den Handbüchern und Zusatzprogrammen. Einen speziellen Linux-Treiber benötigt der Escalade 8506 nicht, das Modul »3w-xxxx« gehört seit langem zum Standardkernel und unterstützt alle 3Ware-Modelle, einschließlich der 8000er Familie.

Für Einrichtung und Administration des Raid-Controllers liefert 3Ware das Kommandozeilenprogramm (CLI, Command Line Interface) »tw_cli« auf der CD mit. Das Programm ist sehr spartanisch und etwas umständlich zu bedienen. Das ebenfalls auf der CD enthaltene Handbuch ist jedoch gut gelungen und enthält viele Beispiele.

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