wikiSAS Expander Backplane Performance
Eine SAS Expander Backplane ermöglicht den Anschluss von mehr Datenträgern an einem HBA oder RAID-Controller, als diese Controller selbst nativ unterstützen. Auf diese Weise können beispielsweise 24 SSDs an einem 8-port HBA oder RAID-Controller angeschlossen werden. Der SAS Expander Chip befindet sich dabei im I/O Pfad und beeinflusst damit auch die maximale mögliche Performance. In diesem Artikel zeigen wir am Beispiel einer Intel D3-S4610 Series SSD welche Performance-Auswirkungen der SAS Expander auf Latenz, IOPS und Datendurchsatz hat.
Beispielsetup
In diesem Test wurde das folgende Beispielsetup verwendet:
| Komponente | Onboard Test | Expander Backplane Test |
|---|---|---|
| Mainboard | Supermicro X11DPi-NT mit BIOS 3.0c | |
| Test-SSD | Intel D3-S4610 960 GB mit FW XCV10110 | |
| SSD angeschlossen via | onboard via C622 Chipset | HBA und Expander Backplane |
| HBA | - | Broadcom 9300-8i mit FW 16 |
| SAS Expander Backplane | - | BPN-SAS3-216EL1 |
Testergebnisse
Der Test wurde mit einer einzelnen SSD durchgeführt, um die Auswirkungen des SAS Expanders auf Latenz, IOPS und Datendurchsatz zu analysieren. Informationen zu den Auswirkungen beim Einsatz von mehreren SSDs (z.B. 24 Stück) sind im Artikel I/O Datendurchsatz Limits dokumentiert.
Die folgenden vier Grafiken zeigen die Performanceunterschiede:
IOPS Test: Bei 100%Read sowie 50%Read/50%Write annähernd gleiche Performance, bei 100%Write ca. 15,6% weniger IOPS via HBA+Expander.
Latenz Test: Die Latenz erhöht sich durch HBA+Expander je nach Testfall um 4% (100% Read) bis 12% (100% Write).
Durchsatz Test: Beim Lesen treten nur bei kleineren Blockgrößen (8k) spürbare Unterschiede auf, beim Schreiben verringert sich der maximale Durchsatz durch HBA+Expander um 15,3% (bei 1024k) bis 18,6% (bei 4k).
Write Saturation Test: Wie beim IOPS 100%Write Test verringert sich die Anzahl an IOPS um ca. 15% beim Einsatz von HBA+Expander.
Testprotokolle im Detail:
Fazit
Je nachdem, ob die höchste mögliche Performance oder eine möglichst hohe Anzahl an Datenträgern gewünscht ist, ist der Einsatz eines Servers mit diskreter Backplane oder SAS-Expander Backplane sinnvoll:
| Anforderung | Empfehlung |
|---|---|
| Höchste Performance | Server mit diskreter Backplane, Systeme mit bis zu 12 Datenträger-Einschüben möglich, z.B. Produkt nicht mehr verfügbar |
| Hohe Anzahl (>12) an Datenträgern | Server mit Expander-Backplane bieten bis zu 36 Datenträger-Einschübe |
Weitere Informationen
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Autor: Werner Fischer Werner Fischer arbeitet im Product Management Team von Thomas-Krenn. Er evaluiert dabei neueste Technologien und teilt sein Wissen in Fachartikeln, bei Konferenzen und im Thomas-Krenn Wiki. Bereits 2005 - ein Jahr nach seinem Abschluss des Studiums zu Computer- und Mediensicherheit an der FH Hagenberg - heuerte er beim bayerischen Server-Hersteller an. Als Öffi-Fan nutzt er gerne Bus & Bahn und genießt seinen morgendlichen Spaziergang ins Büro.
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