Test: Xyratex F5402E (Maxdata SR1202)
Flexibles SAS/SATA-System für FC-SANs
Mit dem F5402E bietet Xyratex ein kostengünstiges Speichersystem für Fibre-Channel-Netze an, das sich mit SAS- und SATA-Platten bestücken lässt und einen Mischbetrieb erlaubt. Für hochverfügbare Konfigurationen ist das System auch mit redundanten RAID-Controllern erhältlich.
Durch die neuen seriellen Übertragungstechnologien SATA (Serial Advanced Technology Attachment)
und SAS (Serial Attached SCSI; SCSI: Small Computer System Interface) wird es möglich, an einem
SAS-/SATA-Controller gleichzeitig sowohl SAS- als auch SATA-Platten zu betreiben. Xyratex setzt mit
dem Speichersystem F5402E auf diese Technologie. Unternehmen erhalten dadurch die Möglichkeit,
kostengünstige SATA-Platten mit hoher Kapazität und schnelle SAS-Disks für leistungshungrige
Anwendungen in einem System zu mischen.
Ein F5402E-Chassis nimmt bis zu zwölf Platten auf und bietet damit eine maximale
Speicherkapazität von derzeit sechs TByte. Die Basiseinheit ist mit ein oder zwei RAID-Controllern
(RAID: Redundant Array of Independent Disks) ausgestattet, die SAS- und SATA-Disks im
Parallelbetrieb unterstützen. Im Controller-Modul sind auch alle externen Schnittstellen
integriert. Für die Host-Anbindung stehen wahlweise ein oder zwei 4-GBit/s-FC-Ports (FC: Fibre
Channel) zur Verfügung. Ein SAS-Port ermöglicht die Anbindung von bis zu vier
Erweiterungseinheiten, wodurch sich das System auf maximal 30 TByte Speicherkapazität ausbauen
lässt.
LANline erhielt für den Test das Xyratex-System von Maxdata. Das Unternehmen vertreibt es unter
dem Namen SR1202. Das Testgerät war mit fünf 146-GByte-SAS-Platten und fünf 500-GByte-SATA-Platten
bestückt. Zwei redundant ausgelegte RAID-Controller mit einem 4-GBit/s-FC-Port und einem
batteriegepufferten Cache von je einem MByte sorgten für eine hohe Leistungsfähigkeit und
Ausfallsicherheit. Die Netzteile sind standardmäßig doppelt ausgelegt, Lüftermodul ist nur eines
vorhanden.
Installation und Konfiguration
Um das Speichersystem zu testen, wurde es per Fibre Channel über ein kleines SAN mit einem
Windows-2003-Testserver verbunden. Als FC-Switch kam ein Silkworm 200E von Brocade zum Einsatz, der
über 16 Ports mit je 4 GBit/s verfügt. Der Testserver wurde mit einem Host-Bus-Adapter (HBA)
QLA2462 von Qlogic ausgestattet, der zwei 4-GBit/s-FC-Ports bereitstellt. Damit die beiden HBAs des
Servers mit dem Speichersystem kommunizieren können, wurde auf dem Brocade-Switch eine Zone mit den
von Speichersystem und Server belegten Switch-Ports eingerichtet.
Nachdem die SAN-Infrastruktur aufgebaut war, ging es daran, das Speichersystem zu konfigurieren
und Volumes einzurichten, damit der Testserver auf den Speicher zugreifen kann. Maxdata liefert das
SR1202-System mit einer Installations-CD, auf der die benötigte Managementsoftware sowie die
Treiber enthalten sind. Sobald der Server nach Fertigstellung der SAN-Anbindung das erste Mal neu
gestartet wurde, erkannte Windows beim Hochfahren das Speichersystem als neue Hardware.
Zunächst wurden die Treiber installiert und dann die Storview-Software für die Verwaltung des
Speichersystems aufgespielt. Beim Setup kann der Administrator zwischen einer einfachen Version für
den lokalen Zugriff und dem Storview Global Manager wählen, mit dem sich mehrere Speichersysteme
zentral verwalten lassen. Im LANline-Test kam der Local Manager zum Einsatz. Bei Storview handelt
es sich um ein webbasiertes Tool, das den Zugriff auf das Speichersystem wahlweise in-band über die
FC-Verbindung des angebundenen Servers oder out-of-band über den IP-Management-Port des jeweiligen
Controllers ermöglicht. Die Verwaltung ist dabei von beliebigen Rechnern aus per Browser
möglich.
In der Regel dürfte für die Administration der direkte Zugriff auf die
IP-Management-Schnittstelle gewählt werden. Für die IP-Konfiguration der Controller liefert Maxdata
das Tool "Storview Embedded Setup" mit. Es verwendet spezielle UDP-Pakete (User Datagram Protocol),
um im Netz nach den SR1202-Speichersystemen zu suchen.
Flexible Konfiguration
Im Test wurde das Disk-Array auf Anhieb gefunden und die IP-Konfiguration der Controller für das
Testnetz angepasst. Ist ein DHCP-Server (DHCP: Dynamic Host Configuration Protocol) im Netz
vorhanden, erhalten die Controller automatisch eine entsprechende IP-Adresse. Alternativ ist die
Konfiguration auch über die serielle Schnittstelle der Controller möglich. Der Administrator kann
in diesem Fall entweder ein textbasiertes Menü verwenden oder direkt auf der Kommandozeile des
Controllers arbeiten.
Nachdem die IP-Konfiguration für das Out-of-band-Management abgeschlossen war, mussten noch die
Multipath-I/O-Treiber installiert werden, damit der Server über zwei redundante FC-Verbindungen mit
dem Speichersystem kommunizieren konnte. Maxdata liefert hierfür entsprechende Treiber und ein
Pfadmanagement-Tool mit, die auf dem Testserver aufgespielt wurden. Der Path-Manager lässt sich
derzeit nur im Active-Passive-Modus nutzen. Das nächste Firmware-Update soll auch einen
Active-Active-Betrieb unterstützen.
Vrewaltung von RAID-Sets und Volumes
Der Storview Manager stellt für die Verwaltung des Speichersystems eine einfach zu bedienende
Oberfläche zur Verfügung. Verschiedene Funktionen befinden sich in Teilfenstern, die sich öffnen,
sobald man mit der Maus auf eine Komponente wie etwa den Controller klickt. Einige Funkti-onen
verstecken sich hinter Symbolen. Welche Platten und LUNs (Logical Unit Numbers) zu einem RAID-Array
gehören, erfährt der Administrator zum Beispiel, indem er die Maus auf dem grünen Pfeil neben dem
Array-Symbol platziert. Gut sichtbar angeordnet ist die Performance-Anzeige zu den logischen
Laufwerken. Sie zeigt die aktuellen Übertragungsraten der jeweiligen Volumes an. Über
Fehlfunkti-onen kann das System den Administrator unter anderem per SNMP (Simple Network Management
Protocol) und per E-Mail benachrichtigen.
Für den LANline-Test wurde ein RAID-10-Set mit vier schnellen 146-GByte-SAS-Platten (Seagate
Cheetah mit 15.000 rpm) und ein RAID-5-Verbund aus vier kapazitätsstarken 500-GByte-SATA-Disks
(Seagate NL35.2 mit 7.200 rpm) eingerichtet. Standardmäßig verwendet das System eine Stripe-Size
von 64 KByte, alternativ stehen 128 oder 256 KByte zur Wahl. Der Administrator kann zudem
einstellen, wie groß der Read-Ahead-Cache (256 KByte bis 2 MByte) und der Write-Back-Cache sein
sollen (1 MByte bis 256 MByte).
Die Controller unterstützen die RAID-Level 0 (Stripe-Set), 1 (Spiegelung), 10 (Spiegelung mit
Striping), 5 (Parity) und 50 (Parity mit Striping). Die einzelnen Platten lassen sich einem neuen
RAID-Array einfach per Mausklick hinzufügen. Innerhalb eines RAID-Sets müssen alle Platten vom
selben Typ (SAS oder SATA) sein. Wählt der Administrator versehentlich einen anderen Typ, erhält er
die Fehlermeldung, dass ein Mischen nicht möglich ist.
Globale und dedizierte Hotspare-Laufwerke
Für einen automatischen Ersatz von ausgefallenen Laufwerken kann der Systemverwalter sowohl
globale als auch dedizierte Hot-Spare-Drives zuweisen. Im LANline-Test wurde für jedes RAID-Set ein
Reservelaufwerk konfiguriert. Das Speichersystem ist auch in der Lage, die Firmware der
integrierten Festplatten automatisch zu aktualisieren. Die Priorität für die Initialisierung und
den Rebuild von RAID-Sets ist standardmäßig auf 50 Prozent eingestellt und lässt sich vom
Administrator beliebig verändern.
Nachdem der Storage-Controller die beiden RAID-Sets initialisiert hatte, ging es daran, die
Volumes für den Host-Zugriff einzurichten. Hierfür wurde auf jedem RAID-Verbund ein 10 GByte großes
logisches Laufwerk erstellt und den beiden FC-Ports des Testservers zugewiesen. Zusätzlich wurde
ein LUN-Mapping für die HBAs des Testservers konfiguriert, um sicher zu stellen, dass nur dieser
Server auf die beiden LUNs zugreifen darf. Durch einen Rescan des Windows-Disk-Managers erkannte
der Testserver die neuen 10- GByte-LUNs, und sie ließen sich dann unter Windows als neue Volumes
anlegen und formatieren.
RAID-Einrichtung mit Assistenz
Für das Einrichten eines RAID-Arrays kann der Administrator auch den Storage Assistant von
Storview nutzen. Er führt Schritt für Schritt durch das Anlegen eines neuen RAID-5-Arrays, wobei er
alle im System vorhandenen Platten verwendet. Andere RAID-Level unterstützt der Assistent nicht. Er
weist jedem Array automatisch eine LUN zu und legt bei SAS-Arrays eine Global-Hot-Spare-Disk und
bei SATA-Arrays zwei Ersatzlaufwerke an. Das im Test konfigurierte SAS-RAID-5 ließ sich
anschließend durch einen Rescan in der Datenträgerverwaltung des Win-dows-2003-Testservers
einlesen. Das SATA-RAID-5-Array erkannte der Server erst, nachdem er erneut gestartet worden
war.
Testbetrieb
Neben den Grundfunktionen für die Konfiguration von RAID-Sets und Volumes wurden auch spezielle
Funktionen wie die Vergrößerung von Volumes im laufenden Betrieb getestet. So wuchs ein Volume im
Betrieb von 10 GByte auf 20 GByte an. Dies funktionierte auf Anhieb ohne Probleme. Anschließend
wurde auf dem Testserver mithilfe des Windows-Disk-Managers die 10-GByte-Partition im laufenden
Betrieb auf 20 GByte vergrößert. Auch dies klappte reibungslos. Eine Verkleinerung von LUNs wird
nicht unterstützt.
Um die Speicherkapazität eines kompletten RAID-Sets zu vergrößeren, kann der Administrator neue
Festplatten hinzufügen. Auch dies hat im Test problemlos funktioniert. Für kurzzeitige Verwirrung
sorgte einmal das Storview-Tool, als es über die In-band-FC-Verbindung geöffnet wurde und nach dem
Aus- und wieder Einschalten des Speichersystems behauptete, dass das SATA-RAID-5-Array nicht mehr
vorhanden sei, weil alle Platten entfernt worden seien. Wie sich schnell herausstellte, war dies
eine Fehlinformation. Der Zugriff auf die Daten war nach wie vor uneingeschränkt möglich, und das
Out-of-band-Management zeigte den Status des RAID-5-Sets korrekt als "healthy" an. Bei weiteren
Tests trat diese irreführende Statusanzeige nicht mehr auf.
Schreib- und Lesedurchsätze
Das in Kürze erscheinende Firmware-Update 2.1 wird laut Hersteller den Funktionsumfang
erweitern. So sollen dann unter anderem auch RAID-6-Arrays unterstützt werden, bei denen bis zu
zwei Platten gleichzeitig ausfallen dürfen, ohne dass dadurch bereits Daten verloren gehen. Dieses
RAID-Level ist vor allem für SATA-Arrays gedacht, da SATA-Platten nicht ganz an die Lebensdauer von
SAS-Disks heranreichen. Ein weiteres neues Feature ist die Unterstützung von Snapshots, die der
Administrator per GUI oder Kommandozeile manuell erstellen kann. Ein Scheduler für regelmäßige
Snapshots wird allerdings noch nicht dabei sein.
Für den Test der Leistungsfähigkeit des Xyratex-Speichersystems kam das Tool Iometer zum
Einsatz. Damit wurden die Schreib- und Lesedurchsätze mit unterschiedlichen Blockgrößen sowie mit
rein sequenziellen Zugriffen und mit Random-Zugriffen getestet. Die besten Ergebnisse erzielte das
Speichersystem erwartungsgemäß mit den schnellen 15k-SAS-Platten, die RAID-10 konfiguriert waren.
Bereits bei den kleinen 64-KByte-Blöcken betrug die Schreibrate bei sequenziellen Zugriffen gut 75
MByte/s, die Lesezugriffe erreichten mehr als 96 MByte/s. Die Spitzenwerte von 141 MByte/s beim
sequenziellen Schreiben und 194 MByte/s beim sequenziellen Lesen erzielte das System mit den großen
10-MByte-Blöcken. Die als RAID-5 konfigurierten SATA-Platten konnten damit nicht ganz mithalten.
Die Übertragungsraten lagen mit den 10- MByte-Blöcken bei 65 MByte/s für das sequenzielle Schreiben
und bei 175 MByte/s für das sequenzielle Lesen. Auch bei den 64-KByte-Blöcken ergab sich ein
ähnliches Bild mit 31 MByte/s beim Schreiben und knapp 90 MByte/s beim Lesen.
Fazit
Das von Maxdata als SR1020 vertriebene Speichersystem Xyratex F5402E unterstützt SAS- und
SATA-Platten im Mischbetrieb. Unternehmen erhalten dadurch die Möglichkeit, die Vorteile von
Tiered-Stor-age-Lösungen bereits mit einem kleinen System zu nutzen. Das Disk-Array von Xyratex
lässt sich durch Kaskadierung von bis zu fünf Einheiten auf 30 TByte Speicherkapazität ausbauen.
Zum Einstiegspreis von knapp 4000 Euro erhält man ein Speichersystem, das mit vier
250-GByte-SATA-Platten und einem Controller bestückt ist. Der Preis für ein 4-TByte-System mit
redundanten Controllern, fünf 500-GByte-SATA-Platten und fünf 300-GByte-SAS-Platten liegt bei gut
10.000 Euro.
Info: Maxdata Tel.: 01805 003384 Web: www.maxdata.de www.xyratex.com
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