RAID 1 安全性高,但效能很差嗎?Intel VROC數據

不知道大家有沒有遇過硬碟壞掉的狀況呢?當珍貴的照片、影片、資料都不見了,有幾個人能接受呢?現在,我的習慣不再依賴外接式硬碟做備份了,因為風險確實是比電腦內硬碟壞掉的機率還要高。所以,平時可以考慮做異機備分、雲端備份或利用 RAID 1 的功能,來完成資料保護的目的。

在這篇文章中,可以看到 Intel 平台的主機板, 使用 VROC 軟體建立 RAID 1 的 HDD 完整測試數據。當然,也花了一些時間,整理數據後,才將圖表放上來,讓大家評估適不適合自己的需求。

而測試配備與軟體設定都跟上一篇文章一樣,這樣子才能看到在相同條件下,不同 Intel VROC RAID types 的效能數據,也方便大家自行比較 RAID 0 / 1 / 5 / 10 的效能差異。相信大家也都瞭解四種 RAID Type 的保護能力,所以在這一篇就不花太多篇幅做差異說明了,而是直接提供在網路上很難找到的完整測試數據。

  • 備註:
    • 因為 Intel VROC 軟體,對於RAID 1並無法更改 Stripe Size 。所以,在效能測試過程中,就使用預設的值,直接測試 6 次,可以看到 6 次的數據幾乎都相同。
    • 測試的 Data Size: 4KB, 16KB, 64KB, 256KB, 1024KB
    • 測試的 QD: 1, 2, 4, 8, 16, 32
    • 圖表中,可以看到完整 HDD 的【 QD 】vs【 Throughput】
    • 詳細的測試條件、硬體配備、名詞解釋:請參考上一篇 Intel VROC 測試數據精簡版懶人包

目錄

備份資料,為什麼要使用 RAID 1,而不是行動硬碟呢?

既然名詞是【行動硬碟】,那就是提供便利性,讓消費者隨時隨地,接上電腦就可以使用。也因為這種便利性,無形中就增加了行動硬碟故障的機率:

  • 傳統硬碟( HDD )是有使用壽命的,然而行動硬碟的壽命,確實比傳統硬碟壽命還要短!
  • 行動硬碟說穿了就是筆電使用的 2.5 吋傳統硬碟加上外接盒,而筆電的 2.5 吋傳統硬碟的故障率又比桌機的 3.5 吋傳統硬碟來得高。
  • 大家也都知道,傳統硬碟在運轉的時候最怕震動或是摔到,雖然廠商們都宣稱擁有獨家防震技術,但是,外力衝擊過大的話,傳統硬碟內的讀取頭不會損壞嗎?
  • 馬達是比較耗電的元件,假使 USB 接頭的供電不夠的話,就會讓傳統硬碟受損。最簡單的辨別方法就是反覆聽到馬達啟動聲音,而這個時候,你又插拔連接線或移動行動硬碟的話,這種作法,不就是另一種形式的外力衝擊而增加讀取頭損壞的機率嗎?
  • 有些人會追求資料傳輸的讀寫效能,所以會打開硬碟快取,但是 USB 供電不足的話,開開關關的,難免會造成資料寫入不確實,而造成資料遺失,最終,就是花大錢找店家救援資料。

當然,也不是說行動硬碟不可以使用,只能說使用行動硬碟做資料備份的話,冒的風險的確很高,而且這些風險往往都是無法預期的。而【備份】就是將資料多存一份以上,所以,主機板的RAID 1/5/10 或者微軟作業系統的 【儲存空間 / Storage Space】甚至是硬體 RAID CARD,都比行動硬碟適合做資料備份,提高資料保存的安全性。

硬碟容量減半,為什麼還要使用 RAID 1呢?

以 2020 的 PChome 市場價格來看,大致上可以說 SATA 3.0 HDD 1TB 需要花 NTD 1,000;然而,對比無價的珍貴資料、成長照片、影片、生活資料…等,一個是錢再賺就有了,但是另一個是萬一失去了,這輩子就真的失去了,你覺得該怎麼做決定呢?

通常,越重要的資料,越不想要失去的資料,RAID 1對於一般個人而言,絕對是首選。原因在於,通常只要兩顆 HDD 就可以達到目的了;而這一做法對規模小的營利單位而言,就有一點差異了,也許要多顆或大容量才能達到需求,導致建置的成本相對高很多,可能還會搭配雲端備份、異地備分、異機備份、Storage data center…等,取得資料安全與效率的平衡方式,所以,不見得RAID 1會是小規模營利單位的首選。

Intel VROC HDD RAID 1 效能數據

以下的測試結果依序分成四個部分:

  1. Sequential Read
  2. Sequential Write
  3. Random Read
  4. Random Write

每一張圖表當中,黑色虛線是原本單一顆 HDD 的讀寫結果,因為 Intel VROC 軟體無法更改 Stripe Size 的大小。所以,就使用預設值跑 6 次,以有顏色的實線來表示每一次的讀寫測試結果。其中:

  • X 軸: QD( Queue Depth )
  • Y 軸: 速度,單位是 MB/s

聲明

測試數據不代表 Intel VROC 可以呈現的最佳結果,僅是探討在相同條件下,不同軟體參數與 HDD RAID 1讀寫速度的關係!

對於測試數據與理論有不一致的地方,應該由專業人士、單位來說明。消費者僅在正常使用電腦的狀況下,操作 Intel VROC 軟體,體驗主機板 RAID 提供的好處。

Sequential Read 測試數據

01 Intel VROC HDD, Sequential Read, RAID 1, Data Size=4K
圖1、Intel VROC HDD 效能, Sequential Read, Data Size=4K
02 Intel VROC HDD, Sequential Read, RAID 1, Data Size=16K
圖2、Intel VROC HDD 效能, Sequential Read, Data Size=16K
03 Intel VROC HDD, Sequential Read, RAID 1, Data Size=64K
圖3、Intel VROC HDD 效能, Sequential Read, Data Size=64K
04 Intel VROC HDD, Sequential Read, RAID 1, Data Size=256K
圖4、Intel VROC HDD 效能, Sequential Read, Data Size=256K
05 Intel VROC HDD, Sequential Read, RAID 1, Data Size=1024K
圖5、Intel VROC HDD 效能, Sequential Read, Data Size=1024K

Sequential Write 測試數據

06 Intel VROC HDD, Sequential Write, RAID 1, Data Size=4K
圖6、Intel VROC HDD 效能, Sequential Write, Data Size=4K
07 Intel VROC HDD, Sequential Write, RAID 1, Data Size=16K
圖7、Intel VROC HDD 效能, Sequential Write, Data Size=16K
08 Intel VROC HDD, Sequential Write, RAID 1, Data Size=64K
圖8、Intel VROC HDD 效能, Sequential Write, Data Size=64K
09 Intel VROC HDD, Sequential Write, RAID 1, Data Size=256K
圖9、Intel VROC HDD 效能, Sequential Write, Data Size=256K
10 Intel VROC HDD, Sequential Write, RAID 1, Data Size=1024K
圖10、Intel VROC HDD 效能, Sequential Write, Data Size=1024K

Random Read 測試數據

11 Intel VROC HDD, Random Read,RAID1, Data Size=4K
圖11、Intel VROC HDD 效能, Random Read, Data Size=4K
12 Intel VROC HDDHDD, Random Read,RAID1, Data Size=16K
圖12、Intel VROC HDD 效能, Random Read, Data Size=16K
13 Intel VROC HDDHDD, Random Read,RAID1, Data Size=64K
圖13、Intel VROC HDD 效能, Random Read, Data Size=64K
14 Intel VROC HDDHDD, Random Read,RAID1, Data Size=256K
圖14、Intel VROC HDD 效能, Random Read, Data Size=256K
15 Intel VROC HDDHDD, Random Read,RAID1, Data Size=1024K
圖15、Intel VROC HDD 效能, Random Read, Data Size=1024K

Random Write 測試數據

16 Intel VROC HDDHDD, Random Write,RAID1, Data Size=4K
圖16、Intel VROC HDD 效能, Random Write, Data Size=4K
17 Intel VROC HDDHDD, Random Write,RAID1, Data Size=16K
圖17、Intel VROC HDD 效能, Random Write, Data Size=16K
18 Intel VROC HDDHDD, Random Write,RAID1, Data Size=64K
圖18、Intel VROC HDD 效能, Random Write, Data Size=64K
19 Intel VROC HDDHDD, Random Write,RAID1, Data Size=256K
圖19、Intel VROC HDD 效能, Random Write, Data Size=256K
20 Intel VROC HDDHDD, Random Write,RAID1, Data Size=1024K
圖20、Intel VROC HDD 效能, Random Write, Data Size=1024K

來看 RAID 1 測試數據的小結論

Intel VROC RAID 1 不適合用在大QD或大Data Size的讀取環境下嗎?

大家有看到圖 3、圖 4、圖 5、圖 15,這四張圖表中,有什麼共同點嗎? 我看到:

  • 圖 3、圖 4: 在大QD下,開始有不穩定的現象。6 次測試當中,有的時候正常,有的時候RAID 1 Sequential Read會變差。
  • 圖 5: 不用我說明了,讀取大檔案的時候,也使用大QD的話,讀取速度幾乎歸零。

所以,可以解讀成 Intel VROC RAID 1,在使用某些軟體(大QD)的時候,不論 Sequential Read 或 Random Read ,都會發生讀取效能變極差嗎?

完整 Intel VROC RAID 0/1/5/10 的測試文章連結:

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