RAID コントローラーには、上位レベルの書き込み IO を処理するための次の 2 つのオプションがあります。

1.WriteBack モード: データが上位層から送信されると、RAID コントローラーはデータをキャッシュに保存した直後に I0 が完了したことをホストに通知するため、ホストは待たずに次の IO を実行できます。この時点で、データはキャッシュにあります。 RAIDコントローラーカードですが、実際にはディスクに書き込まれず、バッファの役割を果たします。

RAID コントローラーはアイドル状態になるのを待って、ディスクに 1 つずつ書き込むか、ディスクに一括で書き込むか、またはディスクに効率的に書き込むための最適化アルゴリズムのために IO をキューに入れます (ディスク上のキューイング手法と同様)。 ディスクの書き込み速度が遅いため、この場合の RAID コントローラはホストを欺きますが、高速化を実現します。これは、「簡単なことをトップに保ち、トラブルを自分自身に残しておく」ことを意味します。 これには致命的な欠点があります。予期せぬ電源障害が発生すると、RAID カード上のキャッシュ内のデータがすべて失われ、この時点でホストは IO が完了したと考えるため、上位層と下位層で不整合が発生します。 、その結果は非常に深刻になります。

その結果、データベースなどの重要なアプリケーションには、独自の一貫性の尺度が設けられています。 このため、ハイエンド RAID カードは、バッテリーを使用してキャッシュを保護する必要があります。これにより、偶発的に電源が切れた場合でも、データが失われないようにバッテリーがキャッシュに電力を供給し続けることができます。 再度電源を入れると、RAID カードはまず未処理の IO をキャッシュからディスクに書き込みます。

2.ライトスルー モード: これはライトスルー モード、つまりトップ IO です。 RAID コントローラによって実際にデータがディスクに書き込まれた後でのみ、ホストに IO の完了が通知されるため、高い信頼性が保証されます。 この場合、キャッシュの高速化によるメリットはなくなりますが、バッファリングは依然として有効です。

書き込みキャッシュに加えて、読み取りキャッシュも非常に重要です。 キャッシュは複雑な主題であり、複雑なメカニズムを備えています。その 1 つは PreFctch (またはプリフェッチ) と呼ばれ、ホストが読み取り IO 要求を発行する前に、次にホストによってアクセスされる「可能性が高い」ディスク上のデータをキャッシュに読み取ります。 。 可能性はどのように計算すればよいでしょうか?

実際、次回のホスト IO では、高い割合で子が、今回読み取られたデータに隣接するディスク位置のデータを読み取ると考えられます。 この仮定は、大きなファイル読み取りアプリケーションである FTP 大きなファイル転送サービス、ビデオ オン デマンド サービスなど、論理的に連続したデータの読み取りなどの IO シーケンシャル読み取りに非常に役立ちます。

一方、多数の小さなファイルもディスク上に連続して保存されている場合、キャッシュを使用するとパフォーマンスが大幅に向上します。これは、小さなファイルの読み取りには高い IOPS が必要であり、キャッシュを使用しないと、ヘッド シークに依存して IO を完了するのに長い時間がかかるためです。毎回。

プリフェッチに基づいていないキャッシュ アルゴリズムもありますが、ホストが次回 IO を実行するときに、最後またはいくつかの (最近の) 読み取りからデータを読み取る可能性があることを前提としています。

この仮定はプリフェッチとはまったく異なります。 RAID コントローラがデータをキャッシュに読み取った後、ホストの書き込み IO によってデータが変更された場合、コントローラはそのデータをストレージ用のディスクにすぐには書き込みません。ホストが近い将来にデータを再度読み取る可能性があると想定しているため、データはキャッシュ内に残ります。 そうすれば、ディスクに書き込んでキャッシュを削除し、ホストが読み取りを行うのを待ってから、ディスクからキャッシュに読み取る必要がなくなります。静的ブレーキをかけ、単にキャッシュ内に留まり、ホストを待つ方が良いでしょう。周波数が高くないことを「トス」してから、ディスクに書き込みます。

チップ：通常、ミディアムおよびハイエンドの RAID カードには、キャッシュとして 256MB を超える RAM が搭載されています。

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