Performance-Vergleich: Hardware RAID 5 vs. Software RAID 5 vs. Storage Spaces

Da ich gerade ein paar WD Red Festplatten frei hatte, habe ich an diesem verregneten Sonntag einen kleinen Performance-Vergleich zwischen Hardware RAID 5 (Mainboard, es kam kein extra RAID-Controller zum Einsatz), Software RAID 5 und Storage Spaces (Parity) durchgeführt. In der deutschen Version von Windows Server 2012 und Windows 8 werden Storage Spaces einfach nur als „Speicherplätze“ bezeichnet. Für die Benchmarks habe ich CrystalDiskMark und ATTO Disk Benchmark verwendet. Als Betriebssystem kam ein neu installiertes Windows Server 2012 R2 (64-Bit) zum Einsatz. Hier die Hardwareausstattung des Testsystems:

  • Intel Core i5-4670K (4x 3,40 GHz)
  • ASUS H87-Pro
  • 8 GB DDR3-1600
  • Crucial C300 128 GB SSD (Betriebssystem)
  • 3x WD Red 3 TB (WD30EFRX)

Auf die Vor- und Nachteile der unterschiedlichen Technologien gehe ich nicht weiter ein. Ziel des Tests war ein schlichter Performance-Vergleich.

CrystalDiskMark

Lesen

Software Storage Spaces Hardware
Stripe Size 64KB
Write Cache disabled
Cache Mode Write Back
Hardware
Stripe Size 64KB
Write Cache enabled
Cache Mode off
Seq 232,6 MB/s 301,6 MB/s 291,8 MB/s 293,2 MB/s
512K 16,45 MB/s 46,80 MB/s 24,64 MB/s 23,56 MB/s
4K 0,253 MB/s 0,588 MB/s 0,612 MB/s 0,611 MB/s
4K QD32 4,810 MB/s 2,773 MB/s 4,765 MB/s 4,842 MB/s

Beim sequentiellen Lesen sind alle Varianten sehr flott, die höchste Performance erzielen jedoch die Storage Spaces, dicht gefolgt vom Hardware-RAID. Auch beim zufälligen Zugriff auf 512K-Blöcke sind die Storage Spaces vor dem Hardware RAID 5 am schnellsten. Bei 4K-Blöcken ist die Hardware-Lösung zusammen mit den Storage Spaces ganz vorne. Steigt die Warteschlange an, müssen die Storage Spaces zurückstecken und die Software- sowie Hardware-Lösung sind ca. doppelt so schnell. Allerdings ist hier anzumerken, dass im Alltagsbetrieb keine höhere Warteschlange als QD3 oder QD4 zu erwarten ist.

Beim Hardware RAID 5 macht es so gut wie keinen Unterschied, ob der Write Cache aktiviert oder ausgeschaltet ist.

Schreiben

Software Storage Spaces Hardware
Stripe Size 64KB
Write Cache disabled
Cache Mode Write Back
Hardware
Stripe Size 64KB
Write Cache enabled
Cache Mode off
Seq 47,02 MB/s 36,34 MB/s 202,2 MB/s 65,04 MB/s
512K 10,52 MB/s 12,30 MB/s 13,02 MB/s 16,82 MB/s
4K 0,143 MB/s 0,454 MB/s 1,523 MB/s 0,426 MB/s
4K QD32 0,923 MB/s 0,431 MB/s 1,605 MB/s 1,418 MB/s

Während die Storage Spaces beim sequentiellen Lesen sehr schnell waren, sieht die Sache beim sequentiellen Schreiben ganz anders aus. Erwartungsgemäß ist die Hardware-Lösung ohne Write Cache und mit Write-Back-Strategie mit Abstand am schnellsten. Anschließend folgen Hardware RAID 5 mit Write Cache, Software RAID 5 und ganz hinten die Storage Spaces mit mageren 36 MB/s.

Bei zufälligen 4K-Zugriffen ist abermals das Hardware RAID 5 ohne Write Cache am schnellsten. Die Storage Spaces können mit dem Hardware RAID ohne Write Cache mithalten, während die Software-Lösung deutlich langsamer ist. Bei einer hohen Warteschlange profitieren alle Varianten außer die Storage Spaces.

ATTO Disk Benchmark

 

Die Ergebnisse unter ATTO bestätigen im Grunde die Ergebnisse aus CrystalDiskMark. Während die Storage Spaces beim Lesen überzeugen können, ist das Hardware RAID 5 vor allem beim Schreiben im Vorteil.

Fazit

Zuerst sollte betont werden, dass beim Hardware RAID 5 kein leistungsfähiger Controller verwendet wurde, sondern lediglich die Onboard-Variante des H87-Chipsatzes. Dedizierte RAID-Controller dürften deutlich mehr Performance liefern, sind im Privatgebrauch aber auch nicht unbedingt weit verbreitet. Ebenso spielen andere Faktoren wie die Stripe Size und der Write Cache eine wichtige Rolle, welche ich nur sehr grob untersucht habe.

Nichtsdestotrotz bleibt zu sagen, dass die Hardware-Variante vor allem beim Schreiben deutlich Vorteile gegenüber den beiden anderen Varianten bietet. Die Storage Spaces aus Windows 8 bzw. Windows Server 2012 sind recht neu, aber bieten beim Lesen bereits jetzt schon eine gute Performance. Wer viel liest und nur wenig schreibt, sollte sich diese Lösung auf jeden Fall genauer anschauen.

Das Software RAID 5 ist beim Lesen am langsamsten und beim Schreiben auch nur ein wenig schneller als Storage Spaces. Aus diesem Grund würde ich diese Lösung nicht unbedingt empfehlen. Vor allem im Vergleich zu Storage Spaces ist diese Lösung relativ uninteressant. Storage Spaces sind deutlich flexibler und intuitiver zu bedienen. Außerdem ist das Software RAID 5 nur unter Server Betriebssystemen verfügbar, während die Storage Spaces auch für Daheim nutzbar sind, allerdings erst ab Windows 8.

Tobi

Hallo, mein Name ist Tobias und ich habe diesen Blog im April 2009 ins Leben gerufen. Seitdem blogge ich hier über Software, Internet, Windows und andere Themen, die mich interessieren. SSDblog ist mein zweiter Blog, indem es rund um das Thema SSDs geht. Ich würde mich freuen, wenn ihr meinen Feed abonniert oder mir auf Twitter, Facebook, Google+ und Google+ (privat) folgt.

7 Antworten

  1. thomas_ sagt:

    kann dir nen älteren controller (Areca ARC-1210) ausleihen wenn du noch mit nem richtigen controller verglecihen willst, allerdings spricht der nur SATA2 ^^

  2. Peter sagt:

    wurden denn die virtuellen HDDs in der StorageSpace Konfiguration durch Parity oder Spiegelung gesichert? Was wurde hier denn ausgewählt als die virtuellen HDDs erstellt wurden?
    Kann das nicht auch Einfluss auf die Performance haben?
    Meine mich zu erinnern, das sogar angegeben ist das Parity da den Schreibzugriff verlangsamt.

    • Tobi sagt:

      Damit es ein fairer Vergleich war habe ich Parity verwendet. Bestimmt hat das einen Einfluss auf die Performance, aber leider kann ich nicht sagen wieviel, da ich die anderen Varianten nicht getestet habe.

  1. 29. Juni 2014

    […] da ich ansonsten sehr wenige gefunden habe (von den beiden oberen Links einmal abgesehen): Performance-Vergleich: Hardware RAID 5 vs. Software RAID 5 vs. Storage Spaces | Antary Meine Homepage / Meine Blogs: https://www.antary.de https://www.ssdblog.de […]

  2. 12. November 2015

    […] […]

  3. 3. August 2016

    […] vieler Daten der Software Raid limitiert. Habe kurz gegoogled und folgenden Link gefunden: Performance-Vergleich: Hardware RAID 5 vs. Software RAID 5 vs. Storage Spaces – Antary Da sieht man, dass der Software Raid 5 auch gerne einbricht (beim Schreiben von Daten). […]

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