アレイカードキャッシュ RAIDキャッシュ

導入

ディスクアレイ (Redundant Arrays of Independent Drives、RAID) とは、「冗長機能を備えた独立したディスクのアレイ」を意味します。

RAID カードの回路基板上のストレージチップは、ハードディスクプラッタと比較してアクセス速度が非常に速く、実際には、比較的低速なハードディスクプラッタと比較的高速な外部デバイス (メモリなど) の間のバッファとして機能します。。キャッシュのサイズと速度は、RAID カードの実際の伝送速度に直接関係する重要な要素であり、キャッシュが大きいとデータヒット率が大幅に向上し、RAID カードの全体的なパフォーマンスが向上します。ほとんどの RAID カードには、キャッシュとして使用される一定量のメモリが搭載されています。工場出荷時には、RAID カードごとに異なるメモリ容量が搭載されており、ディスクアレイ製品のアプリケーション範囲に応じて、通常は数メガバイトから数百メガバイトの範囲になります。

RAID構造

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RAID プロセッサは、システムからのコマンドを受け入れて実行する PCI スレーブデバイスです。同時に、PCI 割り込みを占有するということは、SCSI ディスクサブシステムがシステムに割り込み要求を出し、PCI バスの占有を要求し、SCSI ハードディスク上のデータの転送などのシステムコマンドに対する応答を返すことを意味します。
SCSI コントローラは、ディスクデバイスを接続するための統合拡張インターフェイスです。
RAID にはキャッシュ (CACHE MEMORY) もあり、キャッシュデータ、先読み (Read-ahead)、およびライトバック (Write-back) 機能を提供して、ディスク IO パフォーマンスを向上させます。
XOR チップ: RAID 3、5、6 およびその他の検証タイプの検証データを計算するために特に使用されます。

RAIDキャッシュ

アレイカードキャッシュは、アレイカードが最初にデータをキャッシュに転送し、次にキャッシュと外部データバスの間でデータを交換するプロセスです。実際には、比較的低速のハードディスクプラッタと比較的高速なハードディスクプラッタの間のバッファを指します。 -外部デバイスの速度。

アレイカードキャッシュの主な機能は、データの読み取りおよび書き込み速度を高速化し、ディスクのユーティリティを向上させ、不必要な待ち時間を回避し、操作によって引き起こされる遅延を削減し、システムパフォーマンスを向上させ、応答時間を向上させることです。したがって、アレイカードキャッシュの役割は非常に大きいです。

ライトスルーとライトバックは、アレイカードキャッシュを使用する 2 つの方法であり、ライトスルーおよびライトバックとも呼ばれます。
ライトスルー: システムのディスク書き込み操作は、アレイカードのキャッシュを使用せず、データのディスクと直接対話します。書き込み操作ではキャッシュはまったく使用されず、データは常にディスクに直接書き込まれます。書き込みパフォーマンス。
ライトバック (ライトキャッシュ) ライトバック: システムとディスクの間のセッターとして配列キャッシュを使用します。システムは最初にデータをキャッシュに転送し、次にキャッシュはデータをディスクに転送します (ライトキャッシュ)。アプリケーションの観点から見ると、ディスク書き込み操作が完了するのを待つよりもはるかに高速です。したがって、書き込み性能を向上させることができる。コントローラは、ディスクに書き込まれていないキャッシュ内のデータをディスクに書き込みます。
運用環境の構成は、特定の業種や環境に応じて構成する必要があります。たとえば、外部 UPS 電源がある場合は、[ライトバック] を選択し、[ライトスルー] を選択します。
BBU によるライトバック: これは、アレイカードにバッテリーバックアップモジュールが装備されている場合のオプションオプションであり、その機能は、システムの電源がオフのときにキャッシュ内のデータを保護し、BBU による中間データの損失を回避することです。停電。

注
表面的には、ライトキャッシュ方式はライトスルー方式よりも読み取りおよび書き込みのパフォーマンスが優れていますが、ディスクアクセス方式とディスク負荷にも依存します。
通常、ディスクの負荷が軽い場合は、ライトバック (書き込みキャッシュ) 方式の方が高速です。
負荷が高い場合、データがキャッシュに書き込まれるたびに、すぐにディスクに書き込んでキャッシュを解放し、書き込む新しいデータを保存する必要があります。このとき、データを直接ディスクに書き込むと、コントローラはより高速で動作します。そのため、負荷が高い場合、先にキャッシュにデータを書き込むとスループットが低下します。

ライトバック（ライトキャッシュ）とは、簡単に言うとキャッシュに書き込んでからディスクに書き込む方法で、I/OがビジーでCPU負荷が高い場合、直接書き込むよりも効率が悪くなります。ディスク。

キャッシュポリシーキャッシュポリシー

No-Read-Ahead (非先読み) は、コントローラーが現在の論理ドライブで先読みモードを使用しないことを指定します。
先読みは、コントローラーが現在の論理ドライブで先読みを使用することを指定します。
アダプティブ (適応型) は、最後の 2 つのディスクアクセスが連続したセクターで発生した場合に、コントローラーが先読み (先読み) の使用を開始することを指定します。すべての読み取りリクエストがランダムである場合、アルゴリズムは No-Read-Ahead (非先読み) に戻りますが、すべての読み取りリクエストが順次操作される可能性が高いかどうかを判断する必要があります。
キャッシュポリシー特定の論理ドライブでの読み取りに適しています。先読み (先読み) キャッシュには影響しません。
キャッシュされた I/O は、すべての読み取りデータがキャッシュメモリにキャッシュされることを指定します。
ダイレクト I/O は、読み取りデータがキャッシュメモリにキャッシュされないことを指定します。これがデフォルトの設定です。キャッシュポリシー設定は上書きされません。データはキャッシュとホストに同時に転送されます。同じデータブロックを再度読み取る場合は、キャッシュメモリから読み取ります
ライトポリシーキャッシュ方法をライトバックまたはライトスルーに設定します。
ライトバック (書き込みキャッシュ) キャッシュでは、コントローラーキャッシュがトランザクション内のすべてのデータを受信すると、コントローラーはデータ転送の完了をホストに通知します。
ライトスルーキャッシュでは、ディスクサブシステムがトランザクション内のすべてのデータを受信すると、コントローラーはホストにデータ転送の完了を通知します。
ライトスルー (ライトスルー) キャッシュは、ライトバック (ライトバック) キャッシュと比較してデータセキュリティの利点がありますが、ライトバック (ライトバック) キャッシュはライトスルー (ライトスルー) キャッシュよりもパフォーマンス上の利点があります。利点。

RAIDバッテリー

RAID バッテリーの役割:

これは、システムの電源がオフになっているときにキャッシュ内のデータを保護し、電源オフによる中間データの損失を回避するために使用されます。
RAID カードのバッテリーを交換する前は、サーバーがオフラインでデータは書き込まれていませんが、RAID キャッシュにはまだ一部のデータが保存されており、ハードディスクには書き込まれていませんが、通常、RAID カードのバッテリーが破損すると、RAID がカードは自動的に保存されます。書き込みキャッシュ (つまり、ライトバック) が無効になり、ライトスルーモードに変更されます。これにより、書き込みパフォーマンスがある程度低下しますが、データのセキュリティには影響しません。
RAID バッテリーと特定のハードディスクが同時に故障した場合は、データのセキュリティを確保するために、最初に RAID カードのバッテリーを交換し、サーバーが正常に再起動して RAID カードが正常に動作した後に、故障したハードディスクを交換する必要があります。最大の程度。