Técnicas de benchmark em discos e teste do sistema RAID 0

Técnicas de benchmark de disco

Como prometido, nesse post eu vou explicar algumas técnicas de benchmark de disco  que foram usadas nos testes.

No começo foi explicada muita teoria, mas o que isso representa de fato na prática? Como nós podemos diferenciar se um sistema é mais rápido que o outro de forma precisa?

Para "resolver" esse problema, foram criadas diversas ferramentas (programas) para "medir" o quão rápido um sistema é. Nesse blog, estarei usando as seguintes ferramentas:

• HD Tune - Versão 2.55 - http://www.hdtune.com/download.html

• HD Tach - Versão 3.0 - http://www.simplisoftware.com/Public/index.php?request=HdTach

•  Crystal Disk Mark - Versão 3.0 - http://crystalmark.info/software/CrystalDiskMark/index-e.html

Vamos falar um pouco de cada ferramenta.

HD Tune

O HD Tune, em sua versão gratuita, é uma ferramenta muito utilizada para benchmark que possui diversas funcionalidades de teste de desempenho e integridade de discos, sendo elas:

• Um sistema para verificar a velocidade de leitura e o tempo de acesso de um disco.

• Acesso a informações do disco. (dados sobre a sua fabricação, tecnologias empregadas, etc)

• Verifica o status do S.M.A.R.T. (um sistema que verifica a saúde do disco)

• Ferramenta de varredura do disco em busca de setores defeituosos.

HD Tune

HD Tach

O HD Tach também é uma ferramenta muito utilizada para benchmark, mas ao contrário do HD Tune, ele não dispõe de funcionalidades que verificam a integridade do disco. Logo a sua principal função é medir o desempenho do disco, com duas possibilidades de teste, um curto e outro longo.

HD Tach

Crystal Disk Mark

O Crystal Disk Mark é uma ferramenta para avaliar a velocidade de leitura e escrita do seu disco, mas vale ressaltar que ele trabalha com valores arredondados (1MB/s = 1.000.000B/s)

Essa ferramenta faz os seguintes testes:

• Teste de velocidade de leitura/escrita sequencial.
• Teste de velocidade de leitura/escrita aleatório de 4KB e 512KB.

Crystal Disk Mark

O ambiente de teste

A configuração do computador usado para os testes é:

Processador: Core i7 2600 @ 3.9Ghz

Placa mãe: ASUS P8P67 Deluxe

Memória:  Corsair Vengeance 8GB (2x4GB) @ 1600 Mhz – 8-8-8-24

Placa de video: Zotac Geforce GTX 460 1GB

Fonte: Corsair HX 1000W

E os discos testados são:

1. Sistema RAID 0 (1,3 TB):

• Samsung HD753LJ – 750GB – 7.200 RPM

• Seagate ST3750528AS – 750GB – 7.200 RPM

    2.       SSD Kingston SSDNow V series ­­– 2ª geração – 128GB 
    3.       Seagate ST932032 (HD de notebook) – 320GB – 5.400 RPM
 

Então, vamos começar pelo HD Tune.

HD Tune - Velocidade de leitura

Nesse teste de leitura, o HD Tune mede em MB/s (MegaBytes por segundo) a velocidade de leitura dos discos, exibindo em um gráfico. Após realizar 3 testes, eu tirei a média dos resultados e coloquei no gráfico abaixo:

Nesse teste, quanto maior for o resultado, melhor.

 

Então podemos ver que o sistema RAID 0 obteve excelentes resultados, chegando até a velocidades próximas à do SSD.

HD Tune – Burst Rate

O Burst Rate é a maior velocidade, em MB/s, ao qual os dados podem ser transferidos pela interface (IDE, SATA, etc) até o sistema operacional.

Da mesma forma como foi feita a velocidade de leitura, eu fiz o teste 3 vezes e coloquei os resultados no gráfico abaixo:

Maior, melhor.

 

Nesse caso, o sistema RAID 0 levou uma pequena desvantagem (16,5%), perdendo até para o HD de notebook.

HD Tune – Tempo de acesso

Nesse teste, o HD Tune mede, em milissegundos (ms) , o tempo médio que um disco leva para encontrar um arquivo qualquer.

Repetindo, foram feito 3 testes e tirada a média, que vocês podem ver no gráfico abaixo:

Nesse teste, quanto menor o resultado, melhor.

 

Como um SSD sempre vai ter um tempo de acesso melhor que o de um HD, devido às diferentes tecnologias empregadas, vamos nos focar somente no RAID 0 e no HD do notebook.

Podemos ver que o sistema RAID obteve um ganho significativo no tempo de acesso, comparado a um disco sozinho.

Vamos partir agora para o HD Tach.

HD Tach – Velocidade de leitura

Assim como o HD Tune, o HD Tach possui uma ferramenta para medir a velocidade de leitura (em MB/s) de um disco.

Para testar os discos, foi realizado um teste curto (8MB) e um longo (32MB), e foi tirada a média dos resultados, que vocês podem ver no gráfico abaixo:

Maior, melhor.

 

Podemos ver que o arranjo RAID 0 obteve excelentes resultados, deixando o HD da Seagate e o SSD para trás.

HD Tach – Burst Speed

No HD Tach, o que é chamado de Burst Speed, nada mais é do que o mesmo "Burst Rate" do HD Tune, dispensando maiores explicações.

Dos dois testes realizados, foi tirada a média, e os resultados se encontram no gráfico abaixo:

Maior, melhor.

Podemos ver que no HD Tach o arranjo RAID 0 obteve a vantagem, contrariando os resultados do HD Tune, mas como as ferramentas usam técnicas diferentes para obter seus resultados, a diferença é perfeitamente válida.

HD Tach ­– Tempo de acesso

O tempo de acesso medido no HD Tach é o mesmo do HD Tune, dispensando maiores explicações.

As médias podem ser encontradas no gráfico abaixo:

Menor, melhor.

 

Novamente iremos descartar os resultados do SSD, por ser uma tecnologia diferente. Vamos nos focar no sistema RAID 0 e no HD da Seagate.

Podemos ver que o RAID 0 novamente obteve um bom tempo de acesso, se comparado com o HD da Seagate.

Vamos agora partir para a última ferramenta, o Crystal Disk Mark.

Crystal Disk Mark - Velocidades de leitura e escrita

O Crystal Disk Mark faz testes tanto de leitura, quanto de escrita (em MB/s), e ao contrario das outras ferramentas, ele já faz a média de vários testes.

Nos testes realizados com os discos, foi configurado para tirar a média de 5 testes, e os resultados vocês podem verificar no gráfico abaixo:

Maior, melhor.

 

Nos testes de leitura sequencial, o arranjo RAID obteve a liderança com folga, mostrando mais uma vez o poder do sistema.

Porém quando chegamos nos testes de leitura aleatória, o SSD ganha vantagem, devido à sua tecnologia. Mas mesmo assim, podemos ver que o RAID supera o HD da Seagate.

Ao entrar nos testes de escrita, o sistema RAID obteve incríveis 188,2 MB/s, deixando os seus parceiros de teste comendo poeira.

Nos testes de escrita aleatória, o RAID ficou praticamente empatado com  o SSD, com exceção no teste de arquivos de 512KB, onde ele obteve um resultado melhor.

Conclusões

Como foi explicado no post anterior, um sistema RAID 0 tem como vantagem possuir um desempenho maior do que o de um HD sozinho, mas com os testes realizados nós podemos verificar o quão rápido esse arranjo realmente é.

Obtendo resultados excelentes, podemos concluir que um arranjo RAID é uma excelente solução se você procura eliminar o gargalo que o HD proporciona ao sistema computacional, e não quer gastar muito adquirindo um SSD, que possui desempenho semelhante em quase todos os testes.

Fecho então esse post com um comentário. Para fazer um sistema RAID você precisa de:

1.  Uma placa controladora RAID (que pode vir integrada na placa-mãe)
2. Dois, ou mais discos rígidos de mesma capacidade e velocidade de rotação (Preferencialmente, mesma marca e modelo, não sendo porém algo obrigatório)

Nos vemos no próximo post!