Часто, когда речь заходит про RAID-контроллеры, следом возникает вопрос про "загадочную" дополнительную опцию - батарейку для защиты кэш-памяти. Иногда ее называют BBU (Battery Backup Unit), иногда просто Battery, HP для своих контроллеров использует сокращение BBWC (Battery Backed Write Cache).
Что это и зачем нужно? Все RAID-контроллеры, которые имеют кэш-память, работают через кэш, т.е. когда приходит запрос на чтение блока данных, контроллер проверяет, есть ли данный блок в кэш-памяти. Если запрашиваемый блок там уже есть, то данные сразу передаются в ответ на запрос. Если искомого блока в кэш-памяти нет, то осуществляется чтения нужного блока с диска, считанные данные помещаются в кэш и затем происходит передача данных в ответ на запрос. Очевидно, что на целостность данных при выполнении операций чтения повлиять ничто не может. Однако, когда контроллер получает блок данных с указанием записать его, возможны варианты. Можно писать "мимо"кэш памяти, т.е. записываемые блоки не будут кэшироваться вообще и подтверждение об успешной записи будет отправлено после того как от жесткого диска(ов) будт получено подтверждение о завершении операции записи. Можно помещать данные в кэш -память и сразу записывать на диски, посылая подтверждение после того, как данные будут записаны на диски. Оба этих режима называют режим сквозной записи (write-through). Как правило, в контроллере реализован один из этих режимов (и никто из производителей не любит давать информацию, как именно реализован механизмwrite-through в их продукции). Совершенно очевидно, что такая реализация позволит обеспечить сохранность и консистентность данных в случае неожиданной перезагрузки или выключения. В то же время, такой подход не дает возможность понизить время записи данных, что особенно критично для случайной нагрузки - производительность "упирается" в производительность и число дисков. Радикально повысить скорость обработки запросов на запись можно, отправляя подтверждение о записи, не после того как данные будут записаны на диски, а сразу после того, как они оказались вкэш-памяти контроллера. Это и есть режим с отложенной записью (write-back). Однако, любая проблема с питанием ставить под угрозу сохранность и консистентность данных. Причем могут потеряться не только последние незаписанные данные, оставшиеся в кэш-памяти контроллера, но нарушенная консистентность может привести к "развалу" всего RAID-массива (несколько дисков будут помечены как сбойные и все данные на RAID-массиве перестанут быть доступными). Для того, чтобы обеспечить сохранность содержимого кэш-памяти конттроллера, и используется специальная батарейка. Она обпеспечивает полную сохранность кэш-памяти от нескольких часов до 3-х дней. При следующем старте системы, контроллер определяет, что в кэше были незаписанные данные и осуществляет запись блоков на диски (все это происходит на этапе инициализации контроллера). Батарейка обычно подключается кRAID-контроллеру, но бывает вариант, когда она совмещена с кэш-памятью (т.н. TBBU - Transport BBU) и может быть переставлена вместе с кэшем на новый контроллер (в случае выхода контроллера из строя).
Что это и зачем нужно? Все RAID-контроллеры, которые имеют кэш-память, работают через кэш, т.е. когда приходит запрос на чтение блока данных, контроллер проверяет, есть ли данный блок в кэш-памяти. Если запрашиваемый блок там уже есть, то данные сразу передаются в ответ на запрос. Если искомого блока в кэш-памяти нет, то осуществляется чтения нужного блока с диска, считанные данные помещаются в кэш и затем происходит передача данных в ответ на запрос. Очевидно, что на целостность данных при выполнении операций чтения повлиять ничто не может. Однако, когда контроллер получает блок данных с указанием записать его, возможны варианты. Можно писать "мимо"кэш памяти, т.е. записываемые блоки не будут кэшироваться вообще и подтверждение об успешной записи будет отправлено после того как от жесткого диска(ов) будт получено подтверждение о завершении операции записи. Можно помещать данные в кэш -память и сразу записывать на диски, посылая подтверждение после того, как данные будут записаны на диски. Оба этих режима называют режим сквозной записи (write-through). Как правило, в контроллере реализован один из этих режимов (и никто из производителей не любит давать информацию, как именно реализован механизмwrite-through в их продукции). Совершенно очевидно, что такая реализация позволит обеспечить сохранность и консистентность данных в случае неожиданной перезагрузки или выключения. В то же время, такой подход не дает возможность понизить время записи данных, что особенно критично для случайной нагрузки - производительность "упирается" в производительность и число дисков. Радикально повысить скорость обработки запросов на запись можно, отправляя подтверждение о записи, не после того как данные будут записаны на диски, а сразу после того, как они оказались вкэш-памяти контроллера. Это и есть режим с отложенной записью (write-back). Однако, любая проблема с питанием ставить под угрозу сохранность и консистентность данных. Причем могут потеряться не только последние незаписанные данные, оставшиеся в кэш-памяти контроллера, но нарушенная консистентность может привести к "развалу" всего RAID-массива (несколько дисков будут помечены как сбойные и все данные на RAID-массиве перестанут быть доступными). Для того, чтобы обеспечить сохранность содержимого кэш-памяти конттроллера, и используется специальная батарейка. Она обпеспечивает полную сохранность кэш-памяти от нескольких часов до 3-х дней. При следующем старте системы, контроллер определяет, что в кэше были незаписанные данные и осуществляет запись блоков на диски (все это происходит на этапе инициализации контроллера). Батарейка обычно подключается кRAID-контроллеру, но бывает вариант, когда она совмещена с кэш-памятью (т.н. TBBU - Transport BBU) и может быть переставлена вместе с кэшем на новый контроллер (в случае выхода контроллера из строя).
Частые ошибки:
1) Батарейка служит для того, чтобы на диски успели записаться данные до полного отключения системы.
Это не так - батарейка никак не связана с дисками, она только обеспечивает сохранность содержимого кэш-памяти до следующего включения.
2) Сервер подключен к источнику бесперебойного питания и поэтому никакие больше батарейки не нужны.
Это тоже не верно. ИБП служит для обеспечения автономной работы системы и не больше. Во-первых, данные в кэше могут быть потеряны и после обычного "зависания" системы, спасти от которого никакой ИБП не сможет, а, во-вторых, сам ИБП может выйти из строя и послужить причиной непредвиденной остановки системы.
Вторая ошибка встречается очень часто и, к сожалению, далеко не всегда люди понимают, что это именно ошибка. Иногда, несмотря на все объяснения, понимание приходит только после первого сбоя, приведшего к потере данных. Поэтому ряд производителей поступили очень разумно: IBM ставит BBU на все свои контроллеры с кэшем, а HP не дает возможность включить режим отложенной записи на контроллере без BBWC.
Комментариев нет:
Отправить комментарий