RAID 5 + Windows Server 2008 = komisches Verhalten

  • Hallo zusammen


    Ich wende mich hier an euch in der Hoffnung, dass irgendwer schon jemals eine ähnliche Situation hatte oder mir sonstwie weiterhelfen kann. Nach etlichen Stunden ohne Erfolg seid ihr quasi meine letzte Hoffnung ;-)


    Ausgangslage:
    Ich habe einen kleinen Server mit mehr oder weniger Standarthardware. D.h. Gigabyte Mainboard (inkl. onboard Raidcontroller), Intel CPU, Samsung HDDs, etc. Nichts spezielles, eigentlich alles Komponenten, welche ich bei Workstations schon eingesetzt habe.


    Als Betriebssystem kommt ein Windows Server 2008 R2 (Standart) zum Einsatz, die Platten (3x 500GB) sind als RAID5 konfiguriert. Die Installation verlief ohne Probleme, der RAID-Verbund wurde sauber erkannt und alles tut eigentlich so wie es sollte. Netzwerkkonfiguration, Active Directory Einrichtung etc funktionierte alles ohne Probleme.


    Problem:
    Sobald ich via Netzwerk oder via USB-HDD etwas auf den Server kopiere (> 5GB), ist die gefühlte Systemauslastung bei 100% und es kann nicht mehr vernünftig am Server gearbeitet werden. Zudem sinkt die Transferrate beim USB-Kopiervorgang von Anfangs 35MB/s auf unter 5MB/s.


    Der Grund, warum ich gefühlte Systemauslastung schreibe ist, dass ich weder bei der CPU Auslastung, RAM-Auslastung oder Netzwerkauslastung grosse Peaks habe bzw. dauernd über 10% oder so bin. Beim kopieren via Netzwerk ist die Netzwerkauslastung natürlich etwas höher, aber meiner Meinung nach deutlich tiefer als sie sein sollte.


    (erfolglose) Lösungsversuche & Checks:


    [list=1]
    [*]System nochmal komplett installiert und ohne Updates oder AD dasselbe versucht -> gleiches Verhalten
    [*]Mit Memtest86 das RAM gecheckt während ca. 10h -> alles i.O.
    [*]Mit Hadat Festplatten gecheckt (nicht im Raidverbund sondern einzeln) -> alles i.O.
    [*]SATA2 Treiber explizit installiert -> keine Besserung
    [*]SATA2 Raidtreiber explizit installiert -> keine Besserung
    [*]Eventlog gecheckt -> keine besonderen Vorkommnisse
    [*]Während des Kopiervorgangs Processexplorer offen -> kein verdächtiges Verhalten
    [/list=1]


    Das System läuft ansonsten stabil und ohne weiter Probleme. Meine Vermutung liegt darin, dass es *irgendwas* mit dem RAID zu tun hat - leider bin ich aber effektiv langsam am Ende mit meiner Weisheit.


    Was ich noch probieren werde (und aus zeitllichen Gründen noch nicht probiert habe) ist, das System auf eine einzelne (NICHT-RAID) Platte zu installieren. Sollte dies klappen, weiss ich dann definitiv, dass es etwas mit dem RAID zu tun hat - nur halt immernoch nicht was =)


    Ich kann bei Bedarf die technischen Specs (Mainboard etc) noch genauer posten (hab das Zeug grad nicht zur Hand).


    Für jegliche Tipps bin ich euch sehr dankbar und hoffe, dass ihr mir bei diesem Problemfall weiterhelfen könnt.


    Grüässli & merci
    Kosh

  • Wahrscheinlich wird (nicht nur wahrscheinlich) wird USB und die Sata Anschlüsse beides vom Southbrige gespiessen, daher entsteht wohl ein Engpass.


    Sata-Controller würde da Abhilfe schaffen.


    €: (meine Vermutung...)

  • Hey Rovster


    Danke für den Input.


    Dem würde aber widersprechen, da via Netzwerkkopie eigentlich dasselbe Problem besteht (am Anfang schnell, dann langsam - Server quasi nicht mehr bedienbar). Falls aber Deine Theorie stimmen würde, hätten die ja quasi alles an einem Bus hängen, was ich mir fast nicht vorstellen kann (zumal dies bisher bei den Gigabyte-Boards eigentlich nie ein Problem war).


    Grüässli
    Kosh

  • Ziemlich eindeutig ist die Southbridge das Problem, da diese sowohl den Raidcontr. wie auch den Lan und USB Controller bei Intel enthält wird wohl wirklich ein Engpass bestehen.
    Ganz davon ab dass Software-Raid-Lösungen bei Raid 5 sehr viel CPU Power benötigen und sehr wenig Performance liefern.


    Lösung:
    http://www.3ware.com/products/serial_ata2-9650.asp


    http://www.toppreise.ch/prod_127503.html


    LG

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  • Huhu


    Wenn ich das richtig verstehe und das Problem effektiv dort liegt, wäre der Effekt aber auch vorhanden wenn ich die Platten NICHT als Raid anbinden würde, korrekt (oder zumindest vorhanden, wenn auch weniger stark).


    Grüässli
    Kosh

  • Schalt mal den Cache auf dem Onboard Controller aus.

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  • schau dir mal die Disk-Queue length bzw. Auslastung mit perfmon an...


    Falls sie hoch ist, dann ist die "Disk" zu langsam.. respektive das Raid5. Woran das liegt, das ist dann wieder ne andere Geschichte ;-)


    Also schon vor x- Jahren mit ner Nforce 350 (oder wie hiess das ding nochmals genau?) hab ich mit nem 4 Platten Raid 0 übers Netzwerk schon locker 85 Mega Bytes pro Sekunde auf die Platten schreiben können. An eine Begrenzung durch SOuthbridge glaube ich daher eher nicht, ausser die Southbridge würde tatsächlich die Raid 5 Parity berechnung machen - was typischerweise bei solchen Lösungen aber die CPU macht.


    Ein 2GHZ Core 2 sollte problemlos in der Lage sein 100MB/s Raid 5 zum Schreiben aufzubereiten.

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    2 Mal editiert, zuletzt von BLJ ()

  • Nunja Raid 0 und Raid 5 sind nicht dasselbe.
    Raid 5 ist aufgrund der Paritätsdaten sehr viel aufwändiger zu berechnen und bringt bei einem Software Raid oder eben so ein Pseudo Hardware Raid eine CPU die nicht darauf spezialisiert ist ganz schön ins Schwitzen.
    Dashalb haben richtige Raidkarten ja auch einen dafür vorgesehenen XOR "Prozessor".


    Ausserdem benötigte ein Nforce 3 einen externen an die SB angebudenen PHY um Netzwerk über die SB zur Verfühgung zu stellen. Hatte also eigentlich einen Zusatzchip welcher nur über die schnelle Verbindung zwischen NB und SB angebunden war, um den PCI Bus nicht zu belasten.


    http://www.asus.com/product.as…JlT1ztLMobrSz6&templete=2


    Das ist mit dem in der SB integrierten Netzwerkchip von Intel nicht zu vergleichen.


    LG

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    Einmal editiert, zuletzt von kingalive ()

  • Zitat

    Original von kingalive
    Nunja Raid 0 und Raid 5 sind nicht dasselbe.
    Raid 5 ist aufgrund der Paritätsdaten sehr viel aufwändiger zu berechnen und bringt bei einem Software Raid oder eben so ein Pseudo Hardware Raid eine CPU die nicht darauf spezialisiert ist ganz schön ins Schwitzen.
    Dashalb haben richtige Raidkarten ja auch einen dafür vorgesehenen XOR "Prozessor".


    Und? Ein 2GHZ Prozessor einer aktuellen Generation schafft 100MB/s Raid 5 XOR locker.



    Zitat


    Ausserdem benötigte ein Nforce 3 einen externen an die SB angebudenen PHY um Netzwerk über die SB zur Verfühgung zu stellen. Hatte also eigentlich einen Zusatzchip welcher nur über die schnelle Verbindung zwischen NB und SB angebunden war, um den PCI Bus nicht zu belasten.


    Richtig - genau desswegen wollte ich das Ding damals ja.. wer will schon Disk Controller und Ethernet über PCI angebunden.. das war damals noch ein riesiger Flaschenhals.


    Aber was willst du damit sagen?


    Bei nem ICH9,10 wird Ethernet und Disk Controller wohl kaum über PCI angebunden sein.


    ICH9:
    http://pics.computerbase.de/1/8/0/3/0/8_m.jpg


    ICH10:
    http://www.pcstats.com/article…08/chipset_IntelP45_3.jpg


    Der Link zwischen Northbridge und Southbridge läut mit 2GB/s.


    Also natürlich hat diese Architektur einen Nachteil gegenüber dem Jahre alten NF3, aber ich glaube kaum, dass der LInk nicht dazu reicht mit 100MB/s von USB -> Disk oder Netzwerk -> Disk zu kopieren.



    EDIT:


    Benchmarks ICH10 Raid5:
    http://www.hardforum.com/showthread.php?t=1363331
    >200MB/s

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    2 Mal editiert, zuletzt von BLJ ()

  • huiuiui =)


    Da hat sich ja ne regelrechte Diskussion entwickelt - danke euch dafür!


    Ich werde hoffentlich morgen Abend mal dazu kommen eure Inputs zu testen und werde dann natürlich Feedback dazu geben wie es genau aussieht.


    Schon mal herzlichen Dank an euch alle!


    Grüässli
    Kosh

  • Das liegt niemals an der Busbandbreite, dass der Durchsatz unter 5 mBit fällt.

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  • Zitat

    Original von BLJ



    Und? Ein 2GHZ Prozessor einer aktuellen Generation schafft 100MB/s Raid 5 XOR locker.


    Kommt auf die Southbridge an.
    Die ICH 10R kann da einiges. Bei den aktuellen Lösungen von AMD oder Nvidia ist da bei spätestens 50MB/sek schluss.


    http://www.tomshardware.com/de…stberichte-240374-13.html





    Eben der PHY war an der Southbridge des NF3 angeschlossen.
    Also ein Extrachip, welcher die Netzwerklast übernahm.
    Das hat nur den Vorteil, dass man den PCI Bus nicht belastet.


    Bei der Intel ICH9 und 10 ist im Prinzip die Southbridge der Netzwerkcontroler und trägt damit die Netzwerklast, wie auch für USB Zugriffe und dazu kommt die Controlerfunktion des Raids.


    Beim Daten Kopieren von oder auf dieses Raid 5 muss die ICH nun 2 Aufgaben gleichzeitig erfüllen, aufwendige Raid 5 Funktion + USB Controler oder aufwendige Raid 5 Funktion + Netzwercontroler.
    Auxh wenn der Hauptprozessor dann die Rechnerei übernimmt, ist die SB doppelt belastet.
    Somit zielt meine Vermutung also auf eine Überlastung dieser SB.


    Auf einer Extrakarte wo ein Raid drauf läuft, wie in diesen verlinkten Benchmarks mit Raid 5, wird das Problem somit kaum auftreten.


    LG

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    2 Mal editiert, zuletzt von kingalive ()

  • Ich muss dazu sagen dass ich das selbe Problem auch mit meinem alten Giga Board hatte mit P965. Was für ein ICH es war weiss ich nicht, aber schon damals hatte ich die Vermutung dass die SB der Flaschenhals war.


    Eine kleine Raidkarte hatte das Problem gelöst.
    Aber wenn es in deinem Fall eine schnellere Serverlösung des Raids sein soll, würde ich gleich eine kaufen mit einer XOR-Einheit.


    Greez rovi

  • Die 35 MByte/sec.am Anfang beim Kopiervorgang sind wohl die Werte die Windows angibt,oder? Das stimmt meist nicht.
    Wenn ich von USB kopiere sagt mir Win 7, dass ich mit 60 - 70 MByte/sec. kopiere und erst nach einigen Minuten fällt der Wert auf ca. 29 Mbyte/sec. und bleibt dann konstant.
    Haste beim Kopieren per netzwerk auch nur die Windowskopieranzeige angeschaut oder den effektiven Speed (Taskmanager) evtl. sogar auf dem anderen Computer, von welchem du kopierst?


    Ansonsten muss ich sagen, dass ich sowas noch nie hatte, mein Server hatte früher auch schon ein Gigabyte Board und da konnte ich normal kopieren.


    Beim neuen Board im Server kann ich 2 USB Platten anhängen und von beiden konstant mit Full Speed (30 MByte/sec.) kopieren und dazu noch intern auf den Platten rumschreiben.
    Habe aber auch kein Raid sondern 12 Platten einzeln drin.
    Netzwerk von Server zu HTPC ging mit konstant 95 MByte/sec.


    5 Mbyte/sec. und eine Auslastung von 2 Cores ist heutzutage eigentlich undenkbar. Wer solche Mainboards herstellt würde nicht Lange überleben. Da muss irgendwas sonst komisch sein.


    ich würde mal nur 1 Platte einbauen, im BIOS schauen dass sie auf AHCI (SATA) eingestellt ist, neu aufsetzen und dann die neusten Treiber vom Internet runterladen und dasselbe (USB, Netzwerk kopieren) nochmal versuchen. Ist etwas Aufwand halt.

    [Backup Server] Intel i5 3470 (4x3.2GHz), 8GB, 120GB SSD, ~50TB, Lian-Li D8000
    [24/7 Server] Xeon W3670 (6x3.2GHz), 18GB, 2.4TB SSD, 13TB HDDs
    [Gaming 1] Xeon E5-1620 v3, 16GB, 3TB SSD, Geforce 1070 8GB, 27" Acer Predator + 22" + 30"
    [Büro] Medion Erazer X7841 Laptop, i7 6700HQ, 16GB, 2.5TB SSD, Geforce 970M 3GB, 17.3" FHD

    [Oldschool] Asus P2B-B, 466MHz Celeron, 0.5GB SDRAM, geForce 2, 606 GB

    2 Mal editiert, zuletzt von Tobi_Wan ()

  • Zitat

    ich würde mal nur 1 Platte einbauen, im BIOS schauen dass sie auf AHCI (SATA) eingestellt ist, neu aufsetzen und dann die neusten Treiber vom Internet runterladen und dasselbe (USB, Netzwerk kopieren) nochmal versuchen. Ist etwas Aufwand halt.


    Was ich nicht so recht verstehe ist: Unser Server hat ebenfalls ein Software-Raid5 mit 3x 500GB Platten. Der Netzwerkkopierspeed (auch direkt auf eine USB-Platte (@Workstation) geht absolut schnell. Also ist von mir aus gesehen nicht der Raidverbund der Knackpunkt sondern das MB oder OS. Wobei im Server auch ein Gigabyte Board drin ist, ungefähr mit denselben Werten wie das im Server von Kosh.

  • Zitat

    Original von kingalive
    Auf einer Extrakarte wo ein Raid drauf läuft, wie in diesen verlinkten Benchmarks mit Raid 5, wird das Problem somit kaum auftreten.


    Ups, du hast recht, im verlinkten Benchmark war es tatsächlich ein Highpoint controller :(


    Hier ICH10R, die R5 Performance ist tatsächlich sehr schlecht:
    http://www.extremetech.com/article2/0,2845,2334986,00.asp


    Allerdings hier:
    http://www.overclockers.com/forums/showthread.php?p=5789768


    erreicht er knapp 100MB/s Write und ein paar 100MB/s Read. Prinzipiell schafft der ICH10R damit also 100MB/s write?!


    EDIT:
    In dem von dir verlinkten Bench:
    http://www.tomshardware.com/de…stberichte-240374-13.html


    Schafft die ICH10R ja sogar >300MB/s Write im Raid5..


    Dazu möchte ich bemerken, dass nicht die CPU das Limit ist. Die kommt auch hier nie auch nur in die Nähe einer totalen Auslastung eines einzelnen Cores. Das XORing für die CPU "zu viel" ist, dass ist ein Ammenmärchen.


    Die Wahrheit muss irgendwo bei der Southbridge-Bandbreite, Latenzen und schlechter Integration / Treibern liegen.


    Bei UBS -> Disk (ohne RAID) kann ggf. DMA mässig direkt vom USB Channel auf den Controller geschrieben werden resp. umgekehrt. Vermutlich aber wandern die Daten von USB -> RAM -> Controller (müssen mit DMA aber nie auf die CPU!).
    Bei Raid 5 müssen die Daten von USB/Network [Southbridge] -> RAM [Northbridge] -> CPU (XOR) -> RAM -> Controller.


    RAM & CPU haben mehr als genug Bandbreite und / respektive Processing Power.




    Zitat


    Eben der PHY war an der Southbridge des NF3 angeschlossen.
    Also ein Extrachip, welcher die Netzwerklast übernahm.
    Das hat nur den Vorteil, dass man den PCI Bus nicht belastet.


    Bei der Intel ICH9 und 10 ist im Prinzip die Southbridge der Netzwerkcontroler und trägt damit die Netzwerklast, wie auch für USB Zugriffe und dazu kommt die Controlerfunktion des Raids.


    Dass der NF3 einen externen PHY hat und neue ICH nicht (drüber bin ich mir aber nicht sicher.. deine Behauptung), spielt keine Rolle: Der PHYsical wandelt lediglich die digitalen Signale in Analoge Ethernet Signale um. Wie z.B. ein RS232 PHY für den SPI eines MC.


    In beiden Fällen ist ICH resp. NF3 der Netzwerk-Controller und trägt die Netzwerklast. Die läuft in beiden Fällen über die Southbridge...



    Zitat


    Beim Daten Kopieren von oder auf dieses Raid 5 muss die ICH nun 2 Aufgaben gleichzeitig erfüllen, aufwendige Raid 5 Funktion + USB Controler oder aufwendige Raid 5 Funktion + Netzwercontroler.
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    Wieso doppelt belastet? Sie muss ja so oder so von 2 Dingen gleichzeitig (Ethernet, USB, Disk Controller) schreiben/lesen. Ist daher in allen Szenarien "doppelt belastet".
    Falls sie das XOR übernehmen würde, dann wäre klar, dass sie zu langsam ist.



    Ich würde auch sicherstellen, dass die neusten Treiber installiert sind und keine IRQ Konflikte vorliegen... und die IRQs nicht im virtuellen Bereich liegen?

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    5 Mal editiert, zuletzt von BLJ ()

  • Die Frage ist ob Kosh auch eine ICH10R einsetzt?
    Wenn ich mich richtig erinnere, stinken die Vorgäner bei Raid 5 gröber ab....

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  • Falls das weiterhilft:


    ich habe folgende installation:
    Gigabyte Mainboard (P35-DS4) mit ICH9.
    Core2Quad Q6600 CPU
    2GB Ram
    Onboard Intel LAN


    An den Sata-Ports vom ICH9 sind 4 Festplatten angeschlossen, jedoch 'einzeln' (=aus Sicht des ICH9 kein Raid).


    Danach unter Linux ein reines Software-RAID-5.


    Performance-Werte:
    Kopie via NFS von PC zu PC über Gbit-LAN: rund 110 Mbyte/s (vom Raid lesend).
    Kopie via FTP von PC zu PC über Gbit-LAN: rund 80 Mbyte/s, lesend und schreibend.


    --> Bandbreite vom ICH9 dürfte also nicht das Problem von Kosh sein, da der ICH9 sich auch nicht um die XOR-Berechnungen vom Raid 5 kümmert / kümmern muss. Der ICH9 macht ein FakeRaid (Infos zu FakeRaid).


    Btw: CPU-Last des Servers beim schreiben via LAN aufs RAID: ca. 15%
    Also sollte die CPU-Last auch nicht das Problem sein.


    Was ich mich im Momment grad frage:
    Beim FakeRaid werden die XOR Berechnungen im Treiber des Controllers durchgeführt. Wenn nun dieser Treiber übermässig viel CPU-Zeit in Ansprich nimmt, ist das im Taskmanager sichtbar?
    Habe leider noch keine Erfahrung mit Windows 2008.


    Kosh:
    Wenn ich z.B. mal einen Performance-Test über CIFS machen soll, (z.B. kopie von Windows auf Linux via CFIS), oder wenn ein anderer Test dich evtl. weiter bringt, einfach melden.

    Ungenügender Speicher zur Anzeige der

  • Zitat

    Original von aschi
    Was ich mich im Momment grad frage:
    Beim FakeRaid werden die XOR Berechnungen im Treiber des Controllers durchgeführt. Wenn nun dieser Treiber übermässig viel CPU-Zeit in Ansprich nimmt, ist das im Taskmanager sichtbar?
    Habe leider noch keine Erfahrung mit Windows 2008.


    Ja das sieht man im Taskmanager. Allerdings ist es gut möglich, dass ein Windows / LInux / OS X Software Raid 5 schneller ist als ein ICH9 Fakeraid. Vielleicht ist der Treiber einfach so schlecht, dass er die Berechnung nicht optimal durchführt, respektive ohne Buffering etc. Also wenn der "Paket für Paket" liest, XOR'd, schreibt und dann erst das nächste holt etc., kann ich mir gut vorstellen, dass es so lange geht (zusätzliche Latenzen).


    Ich hoffe schwer (und nehme es an), dass es ein FakeRaid ist und nicht der ICH_R die XOR Berechnung durchführt.


    (ein XOR 32 Bit wird wohl etwa 1 Zyklus brauchen, vielleicht auch 2-3, je nach Architektur. Das wären dann bei 2GHZ max
    2*1000*1000*1000 XOR 4Byte pro Sekunde => 8000000000 Bytes / Sekunde
    =7629.39453125 GB/s


    oder bei 4 Clock-Cycles pro 32Bit XOR (laden der Daten, XOR, speichern) wärens nicht ganz 2GB/s.


    allerdings hat die CPU ja sicher genügend 32Bit Register um auch parallel (pipelining!) jeweils laden->XOR->speichern zu machen, also)
    - laden->XOR->speichern
    ---------- laden -> XOR -----> speichern
    ---------------------- laden ----> XOR -----> speichern


    man sieht also, dass die Berechnungsleistung der CPU garantiert nicht der Falschenhals im Raid 5 darstellt. Was mich etwas stresst denn das wird _ständig_ und unablässig als Argument angeführt obwohl es einfach nur kreuzfalsch ist.
    Wenn es ein Problem mit dem Berechnen auf der CPU gibt dann sind es wohl eher die Latenzen oder die Bandbreite der Verbindungspfade.

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  • Zitat

    Original von BLJ
    Was mich etwas stresst denn das wird _ständig_ und unablässig als Argument angeführt obwohl es einfach nur kreuzfalsch ist.


    Ja, diese Ewigen Diskusionen kene ich auch :)
    Ich sehe den Vorteil eines Hardware-Raid Controllers im Server-Bereich, wo man die CPU-Ressourcen lieber für etwas anderes nutzen möchte, und die CPU-Last für Raid evtl. noch etwas höher wird, da dort ja meist 15Krpm platten eingebaut werden.
    Zudem sind die Teuren Hardware-raid karten einfacher zu monitoren.
    ...Und haben, wenn sie von LSI sind, ein Besch*****es Web-Bios, das man nur mit Maus bedienen kann, und voll Fehler ist. (Dafür ist der Klicki-Bunti-DAU glücklich damit, wobei ich der Meinung bin, ein Dau soll sich auch kein Server kauffen (: - aber das ist ein anderes Thema )


    Zitat

    Original von BLJ
    Wenn es ein Problem mit dem Berechnen auf der CPU gibt dann sind es wohl eher die Latenzen oder die Bandbreite der Verbindungspfade.


    Oder, wie schon so oft, die schlecht programmierten Treiber

    Ungenügender Speicher zur Anzeige der