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<HTML>
<HEAD>
<META NAME="GENERATOR" CONTENT="LinuxDoc-Tools 0.9.65">
<TITLE>Linux Software-RAID HOWTO: Nutzung & Benchmarks </TITLE>
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<LINK HREF="DE-Software-RAID-HOWTO.html#toc11" REL=contents>
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<BODY>
<A HREF="DE-Software-RAID-HOWTO-12.html"><IMG SRC="next.png" ALT="Weiter"></A>
<A HREF="DE-Software-RAID-HOWTO-10.html"><IMG SRC="prev.png" ALT="Zurück"></A>
<A HREF="DE-Software-RAID-HOWTO.html#toc11"><IMG SRC="toc.png" ALT="Inhalt"></A>
<HR>
<H2><A NAME="DE-Sw-RAID-HOWTO-N-B"></A> <A NAME="s11">11.</A> <A HREF="DE-Software-RAID-HOWTO.html#toc11">Nutzung & Benchmarks </A></H2>
<H2><A NAME="ss11.1">11.1</A> <A HREF="DE-Software-RAID-HOWTO.html#toc11.1">Wofür lohnt das Ganze denn nun?</A>
</H2>
<H3>Performance</H3>
<P>Ein RAID-Device lohnt sich überall dort, wo viel auf die Festplatten
zugegriffen wird. So kann zum Beispiel ein RAID-0 oder RAID-5 als
<CODE>/home</CODE> Verzeichnis gemountet werden und das Nächste als <CODE>/var</CODE>
oder <CODE>/usr</CODE>. Die Geschwindigkeitsvorteile sind gerade bei SCSI Hardware
und »festplattenintensiven« Softwarepaketen wie KDE, StarOffice oder
Netscape deutlich spürbar. Das ganze System »fühlt« sich erheblich
performanter an.</P>
<H3>Sicherheit</H3>
<P>Mit einem RAID-1 System kann man z.B. die Sicherheit seiner Daten erhöhen.
Fällt eine Platte aus, befinden sich die Daten immer noch auf der gespiegelten
Partition. Ähnliches gilt z.B. für ein RAID-5 System, welches zusätzlich zur
erhöhten Sicherheit noch eine bessere Performance bietet.</P>
<H3>Warum nicht?</H3>
<P>Hat man schon mehrere Festplatten in seinem System, stellt sich einem doch die
Frage, warum man eigentlich solch ein kostenloses Feature wie Software-RAID nicht
nutzen sollte. Man denke nur mal an die Preise für gute Hardware-RAID Kontroller
plus Speicher. Gerade der neue Kernel-Patch erleichtert einem vieles, was
bisher nur auf Umwegen möglich war.</P>
<P>Schreitet die Entwicklung der Software-RAID Unterstützung unter Linux
weiterhin so gut fort und bedenkt man die stetig steigende Leistung und die
fallenden Preise von CPUs, so kann man sich denken, daß in naher Zukunft die
CPU-Leistung, die eine Software-RAID Lösung benötigt, auch bei Standard-CPUs
nicht mehr ins Gewicht fällt. Selbst heute reichen für ein Software-RAID auf
SCSI-Basis CPUs mit 200-300 MHz völlig aus. Ein RAID-0 mit SCSI-Festplatten
soll sogar auf einem 486DX-2/66 halbwegs akzeptabel laufen.</P>
<H2><A NAME="ss11.2">11.2</A> <A HREF="DE-Software-RAID-HOWTO.html#toc11.2">Vorschläge und Überlegungen zur RAID-Nutzung</A>
</H2>
<H3>Apache (Webserver allgemein)</H3>
<P>Aufgrund des hauptsächlichen Lesevorgangs kann hier ein RAID-0 oder RAID-5
Verbund empfohlen werden. Die Log-Dateien sollten allerdings nicht auf einem
RAID-5 Verbund liegen. Werden durch dynamische Seiten Daten mit einer
Datenbank ausgetauscht, gelten dieselben Überlegungen wie bei dem
Datenbankabschnitt.</P>
<H3>Log-Dateien</H3>
<P>Die typischen Sytem-Log-Dateien erbringen im allgemeinen keine hohe
Dauerschreiblast. Hierbei ist es also egal, auf was für einem RAID-Verbund sie
liegen. Anders sieht es bei Log-Dateien aus, welche viele
Accounting-Informationen enthalten. Diese sollte man aufgrund der allgemeinen
Schreibschwäche eines RAID-5 Verbundes eher auf schnellere RAID-Verbunde
auslagern.</P>
<H3>Oracle (Datenbank)</H3>
<P>Oracle kann mit Tablespaces, die aus mehreren Datenfiles auf
unterschiedlichen Platten bestehen, umgehen. Um hier zu einer vernünftigen
Lastverteilung ohne RAID zu kommen, ist allerdings einiges an Planung
vorauszusetzen. Für die Datenfiles und Controlfiles können RAID-0, RAID-1,
RAID-10 oder auch RAID-5 Verbunde empfohlen werden; aus Sicherheitsgründen ist
allerdings von RAID-0 Verbunden abzuraten. Für die Online-Redo-Log-Dateien
empfiehlt sich aufgrund der Schreibschwächen kein RAID-5 System. Dafür könnten
folgende Varianten konfiguriert werden:</P>
<P>
<UL>
<LI>einfache Redo-Log-Dateien auf einem RAID-1 oder RAID-10 Verbund</LI>
<LI>gespiegelte Redo-Log-Dateien jeweils auf einem RAID-0 Verbund; Oracle
kann so konfiguriert werden, daß mehrere parallele Kopien der Redo-Log-Dateien
geschrieben werden.</LI>
</UL>
</P>
<H3>Squid (WWW-Proxy und Cache)</H3>
<P>Für Squid im speziellen gilt, daß er von Haus aus mit mehreren
Cache-Partitionen umgehen kann. Daher bringt ein darunterliegendes RAID-Array
nicht mehr viel. Die Log-Dateien wiederrum ergeben auf einem RAID-0 Verbund
durchaus Sinn. Für andere WWW-Proxys wäre hier ein RAID-0 Verbund angebracht.</P>
<H3>Systemverzeichnisse</H3>
<P>Da hier verhältnismäßig wenig Schreibvorgänge stattfinden, jedoch auf jeden
Fall die Redundanz gewährleistet sein sollte, empfiehlt sich für die
Root-Partition ein RAID-1 Verbund und für die <CODE>/home</CODE>, <CODE>/usr</CODE>,
<CODE>/var</CODE> Verzeichnisse einer der redundanten RAID-Modi
(RAID-1, RAID-5, RAID-10).</P>
<H2><A NAME="ss11.3">11.3</A> <A HREF="DE-Software-RAID-HOWTO.html#toc11.3">Benchmarks</A>
</H2>
<P>Um einen Vergleich zwischen den RAID-Verbunden mit ihren unterschiedlichen
Chunk-Size Parametern ziehen zu können, findet das Programm Bonnie Anwendung,
welches im Internet unter
<BLOCKQUOTE><CODE>
<A HREF="http://www.textuality.com/bonnie/">http://www.textuality.com/bonnie/</A></CODE></BLOCKQUOTE>
residiert. Bonnie erstellt eine beliebig große Datei auf dem RAID-Verbund und
testet neben den unterschiedlichen Schreib- und Lesestrategien auch die
anfallende CPU-Last. Allerdings sollte man die Testdatei mindestens doppelt
so groß wie den real im Rechner vorhandenen RAM-Speicher wählen, da Bonnie
sonst nicht die Geschwindigkeit des RAIDs, sondern das Cacheverhalten von
Linux mißt - und das ist garnicht mal so schlecht. </P>
<P>Um die bei dem nicht sequentiellen Lesen von einem RAID-1 Verbund höhere
Geschwindigkeit zu testen, eignet sich Bonnie aufgrund seiner einzelnen
Testdatei allerdings nicht. Bonnie führt bei seinem Test also einen
sequentiellen Schreib-/Lesevorgang durch, welcher nur von einer RAID-1
Festplatte beantwortet wird. Möchte man trotzdem einen RAID-1 Verbund
geeignet testen, empfiehlt sich hierfür das Programm <CODE>tiotest</CODE> welches
unter
<BLOCKQUOTE><CODE>
<A HREF="http://www.iki.fi/miku/">http://www.iki.fi/miku/</A></CODE></BLOCKQUOTE>
zu finden ist.</P>
<P>Da die Hardware wohl in jedem Rechner unterschiedlich ist, wurde
darauf verzichtet, in der Ergebnistabelle absolute Werte einzutragen. Ein
besserer Vergleich ergibt sich, wenn man die Geschwindigkeit einer Festplatte
alleine als den Faktor eins zugrundelegt und bei Verwendung derselben
Festplatten die RAID-Performance als Vielfaches dieses Wertes angibt. Da
diese Konfiguration drei identische SCSI-Festplatten vorsieht, wäre also
maximal eine 3x1 fache Geschwindigkeit zu erwarten. Bedenken sollte man beim
RAID-5 Testlauf auch, daß hier nur 2/3 der Kapazität direkt von Bonnie
beschrieben werden. Andererseits soll dieser Test ja zeigen, wieviel
Geschwindigkeitseinbußen oder -gewinn bei einer Datei derselben Größe zu
erwarten sind.</P>
<P>
<BR><CENTER>
<TABLE BORDER><TR><TD>
RAID-Modus </TD><TD> Chunk-Size </TD><TD> Blockgröße ext2 </TD><TD> Seq. Input </TD><TD> Seq. Output </TD></TR><TR><TD>
</TD></TR><TR><TD>
Normal </TD><TD> % </TD><TD> 4 kb </TD><TD> 1 = Referenz </TD><TD> 1 = Referenz </TD></TR><TR><TD>
RAID-0 </TD><TD> 4 kb </TD><TD> 4 kb </TD><TD> 2,6 x Referenz </TD><TD> 2,8 x Referenz </TD></TR><TR><TD>
RAID-5 </TD><TD> 32 kb </TD><TD> 4 kb </TD><TD> 1,7 x Referenz </TD><TD> 1,9 x Referenz </TD></TR><TR><TD>
RAID-10 </TD><TD> 4 kb </TD><TD> 4 kb </TD><TD> 1,7 x Referenz </TD><TD> 2,5 x Referenz </TD></TR><TR><TD>
</TD></TR></TABLE>
</CENTER><BR>
</P>
<P>Wie zu erwarten erreicht ein RAID-0 Verbund aus drei identischen Festplatten
annähernd die dreifache Leistung. Auch die RAID-5 Ergebnisse zeigen die bei drei
Festplatten erwartete doppelte Leistung. Die Geschwindigkeit der dritten
Festplatte kann ja aufgrund der Paritätsinformation nicht gemessen werden. Die
Leistung eines RAID-5 sollte also allgemein der aller verwendeten Platten
minus eins für die Paritätsinformationplatte sein. Allerdings leidet RAID-5 an
einer Art chronischer Schreibschwäche, welche durch das Berechnen und Ablegen
der Paritätsinformationen zu erklären ist.</P>
<P>Um sich die Belastung des Prozessors und die benötigte Zeit zum Schreiben einer
Testdatei anzusehen, kann man sich auch wieder des Programmes <CODE>dd</CODE>
befleißigen. Der folgende Aufruf von <CODE>dd</CODE> würde eine 100 MB große Datei
in das aktuelle Verzeichnis schreiben und die Ergebnisse anzeigen:
<BLOCKQUOTE><CODE>
<PRE>
time dd if=/dev/zero of=./Testdatei bs=1024 count=102400
</PRE>
</CODE></BLOCKQUOTE>
</P>
<HR>
<A HREF="DE-Software-RAID-HOWTO-12.html"><IMG SRC="next.png" ALT="Weiter"></A>
<A HREF="DE-Software-RAID-HOWTO-10.html"><IMG SRC="prev.png" ALT="Zurück"></A>
<A HREF="DE-Software-RAID-HOWTO.html#toc11"><IMG SRC="toc.png" ALT="Inhalt"></A>
</BODY>
</HTML>
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