SSD-Festplatten im RAID Verbund

Es soll Personen geben die wollen einfach mehr. So ist im Bereich der Festplatten aktuell eine Festplatte vom Typ Solid State Disk das aktuelle Maximum – obwohl, mehr geht immer. Vor allem wenn man damit einen RAID-Verbund aufbaut…

…aber alles der Reihe nach.

Zu den SSD-Festplatten sind in den beiden Artikeln SSD-Festplatten im täglichen Betrieb und SSD-Festplatten: Abkehr von rotierenden Festplatten von mir bereits genügend Informationen veröffentlicht worden. Darauf baut dieser Artikel auf. Somit bleibt es nur mehr abzuklären was nun ein RAID Verbund ist.

mehrere Festplatten als eine Einheit…

Der Redundant Array of Independent Disks (= RAID) Verbund besteht immer aus mehreren Festplatten und kommt aus dem Businessumfeld – primär entwickelt für höhere Datensicherheit. Je nach RAID-Variante werden zwei und mehr Festplatten benötigt und kann eine zusätzliche Geschwindigkeit und / oder Datensicherheit bewirken. Zusammen bilden die Festplatten den bereits genannten RAID-Verbund, der für das Betriebssystem wie eine einzige Festplatte aussieht. In Wirklichkeit teilt dann der sogenannte RAID-Controller die Daten auf die einzelnen realen Festplatten auf.

Die einfachsten RAID-Varianten sind RAID 0 und RAID 1. Beide Varianten können mittlerweile bereits von jedem einfachen Motherboard zur Verfügung gestellt werden. Und genau auf diese zwei Varianten gehe ich genauer ein.

RAID0 ist eigentlich kein RAID-Verbund im eigentlichen Sinn, da hier keine zusätzliche Datensicherheit (Stichwort Redundant) vorkommt. Es ist eher der Gegenteil, denn die Daten werden z.B. auf zwei Festplatten aufgeteilt. Wenn eine dieser Festplatten ausfällt, dann sind alle Daten verloren. Im Idealfall verdoppelt sich die Lese- und Schreibgeschwindigkeit. Reaktionsgeschwindigkeit wird etwas erhöht.

RAID1 ist die einfachste Möglichkeit eine höhere Datensicherheit zu erreichen. Es werden alle Daten gleichzeitig auf beide Festplatten geschrieben. Je nach RAID-Controller kann es eine Verdoppelung der Lesegeschwindigkeit geben. Die Schreibleistung bleibt immer auf gleichem Niveau einer einzelnen Festplatte.

Noch nicht erwähnt, aber genauso wichtig. Beim Aufbau eines RAID-Verbundes werden immer gleiche Festplatten benötigt. Das heißt gleiche Marke, gleicher Typ und sogar gleiche Firmware wäre wünschenswert. Sonst kann es besonders bei höheren RAID-Varianten zu Problemen kommen.

zwei SSD-Festplatten mit RAID1:

Eigentlich kein Problem. Man muss beachten, dass TRIM nicht mehr zur Verfügung steht. Mir ist kein RAID-Controller bekannt (nicht mal einer aus dem Businessbereich), der diesen Befehl vom Betriebssystem durchgeben kann. Daher umso wichtiger wird Garbage Collection, den die SSD-Festplatte unterstützen sollte.

Ich habe dazu zwei Super Talent Ultra Drive GX auf einem Nvidia MCP7A-ION Chipsatz im RAID1 seit längerem konfiguriert. Und selbst nach über einem halben Jahr sind die Geschwindigkeiten annähernd auf Anfangsniveau. Das entsprechende Gerät wurde dabei als kleiner sparsamer Server eingesetzt, der durchaus pro Woche viele Schreibzyklen abarbeiten muss. Alternative Konfigurationen im Kurztest zeigen ähnliche Verhaltensmuster. Sprich RAID1 geht immer. Der Verlust von TRIM ist hier unbedeutend. Die Treiber ausgereift genug um keine negativen Veränderungen bemerkbar zu machen.

mehr Speed – SSD-Festplatte im RAID0:

Somit kommt nun schlussendlich der Versuch noch etwas mehr Geschwindigkeit zu erhalten. Wieder werden Onboard RAID-Controller verwendet. Ebenfalls wie zuvor genannt gibt es kein TRIM. Somit ist eine SSD-Festplatte mit Garbage Collection Pflicht.

Ich verwende dazu wieder die Crucial C300 256 GB unter Windows 7 x64 und AMD 890FX/SB850 Chipsatz.

Als Benchmark verwende ich erneut AS SSD Benchmark 1.5.3784.37609 und HD Tune 2.55.

Crucial C300 256 GB, AHCI	2x Crucial C300 256 GB, RAID0

Wie zu erkennen ist, ist der Geschwindigkeitsgewinn nicht hoch. Die Schreibleistung steigt zwar im höheren Masse an, als die Lesegeschwindigkeit, jedoch ist beides weit entfernt von doppelter Leistung. Das Gegenteil ist eher zu erkennen, denn viele Aktionen werden verzögert ausgeführt. Auf die subjektive Wahrnehmung hat bei mir RAID0 mit SSD-Festplatten ein sehr schlechten Eindruck hinterlassen.

Ich führe dies auf den schlechten Treiber zurück. Dieser kommt wohl noch nicht wirklich klar mit SSD-Festplatten. Ein kurzer Vergleich mit rotierenden Festplatten mit gleichem Treiber und Chipsatz zeigte ein normales Verhalten unter RAID0. Da stiegen die Geschwindigkeiten fast auf doppeltes Niveau.

Ich verwendete für den Test die letztgültigen Treiber vom Download-Portal des Motherboard Hersteller: AMD Chipset Driver 8.71 vom 12.04.2010. Aktuellere Treiber vom AMD Download Portal brachten zwar ein aktuelleres Treiberpaket, aber weder im AMD South Bridge Driver 10.11 noch im AMD SB8xx RAID Driver 10.11 waren funktionierende Treiber vorhanden. Der RAID-Controller wurde nicht erkannt.

Seit kurzem gibt es nun die SB8xx RAID Driver for Windows 7 11.1, aber für den Abschluss der Testreihe ist das Paket zu spät veröffentlicht worden.

Ein Vergleich mit einem Low Budget HighPoint RAID-Controller für die PCIe Schnittstelle zeigte jedoch ein ähnliches Bild. Selbst hier war eine SSD-Festplatte schneller als zwei im RAID0. Somit dürfte es im Heimbereich bis auf weiteres keinen Sinn machen eine solche Konfiguration aufzubauen.

Offen bleibt natürlich, wie es mit teureren RAID-Controllern aussieht. Intel wurde wegen fehlender SATA 3.0 Unterstützung ausgelassen. Da wäre schon eine SSD-Festplatte ausgebremst worden.  Seit heuer gibt es jedoch einen neuen Chipsatz / Architektur von Intel, der nativ SATA 3.0 (6GBit/s) unterstützt: Sandy Bridge. Ein solches Produkt steht mir aber (noch) nicht zur Verfügung.

Zusammenfassung

Wie ist das nun mit SSD-Festplatten und RAID-Controllern? Auf alle Fälle funktioniert kein TRIM. Daher ist eine SSD-Festplatte mit Garbage Collection Pflicht. Hierbei empfehle ich Super Talent, da diese bislang die besten Ergebnisse in diesem Bereich zeigte. Siehe Update weiter unten.

RAID1 geht immer und liefert normale Geschwindigkeiten. Zeitweise wird dabei zumindest die Lesegeschwindigkeit erhöht. RAID0 als klassische Geschwindigkeitserhöhung zeigte im Test ein fatales Ergebnis. Ich meine dabei mit Sicherheit keinen Vorteil zu sehen und würde sogar soweit gehen zu behaupten, dass diese Konfiguration langsamer ist als eine einzelne SSD-Festplatte im AHCI Modus.

Für die Speed-Junkies, die nach dem Maximum suchen natürlich kein optimales Ergebnis. Dafür gibt es aber seit einiger Zeit ein eigenes Produkt: OCZ Revodrive X2 für PCIe x4 mit Geschwindigkeiten von über 1024 MB/s… (Preis kann sich wohl jeder denken). Daneben wurden schon neue SSD-Festplatten angekündigt, die etwa um 100 MB/s schneller sind als die aktuelle Generation.

Update 20.04.2015: Als Empfehlung würde ich aktuell Crucial oder Samsung aussprechen, exakt in dieser Reihenfolge. Ich selbst würde bei den zahlreich eingesetzten SSD von Samsung bzw. Crucial, dem letzteren Hersteller leichtere technische Vorteile aussprechen. Preislich gesehen ist Crucial immer wieder günstiger als andere Hersteller.