各厂商主要缓存技术特点.doc

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1、HDSIBMEMCNetApp存储缓存技术探秘By黄光亮前言：当今主流的存储厂商中越来越多的使用Flash，或者说SSDo但各家用法都相近,要么作为独立的存储层,用来实际存放热点数据,要么作为缓存的扩展。这篇文档挑选具有代表性的缓存技术加以总结概括,以期能触类旁通。1HDS缓存分区技术缓存分区（cachepartition）是HDS存储独有的缓存技术，且在HDS高端和屮端存储上都有应用，缓存分区包插两个含义：1）将cache分区，通过cache分区和存储分区，将磁盘阵列分成多个逻辑存储，毎个业务互相不影响，这个功能在IIDS的高端USP/NSC系列，以及模块化AMS/W

2、MS系列都存在，而其他高端阵列不具备这个功能（IBMDS系列屮只有DS9B2才能做到2个分区而已,而普通的8100、8300都不可以）2）在实现了cache分区以后,每个分区的cacheblocksize都可以调整,这样每个分区可以根据应用的特点来调整blocksize对应相对分区应用程序的blocksize,比如数据库blocksize为8K,可以将阵列的blocksize调整为8或者16k,流媒体应用将blocksize调整为256k,512k或更大。HDSAMS系列产品与USPV系列产品都是遵循HDS先进的SOSS战略设计的，都具备能够保证应用系统QoS的缓存分区

3、功能。CachePartitionManager高速缓存分区功能CachePartitionManager（高速缓存分区功能）是AMS和WMS存储系统产詁线的一个关键改变，可确保应用的服务质量。其它任何模块化产品都没有能力在这一级别管理高速缓存。CachePartitionManager通过以卜机制发挥作用:ConiOFFController«X)Dlr邮strtaminForparauon#8'MB(MirrorOFF)Parttion#!Partition#6PartitionPartitiond16KB(Fix)64KBDlr邮For分区技术的使用purpos#(

4、Default)ForDB(Smallsizeaccess)partoon#516KB(MirrorOFF)•将Cache分为最多32个分区。每个分区的资源访问独立进行，不会互相串扰。•根据应用的I/O特性不同，可以用多种不同的方法优化每个分区的分段大小。分段尺寸可设置为4kB,8KB,16KB,64KB,256KB,512KB等等。可调的分段尺寸将大大提高缓存访问的命小率。46KB的分段尺寸4KB的主机访问岛命小率!对于4KB的I/O数据，8KB的分区将比16KB的分区大大提高访问命中率•根据应用的可靠性要求不同，对Cache的使用率要求不同，对可将每个分区的缓存设为

5、镜像模式、无镜像模式•每个分区对应的磁盘LU可选择不同的条带大小，尺寸可由16KB,64KB,64KB•直增长到128KB,最终实现分区缓存数据写入磁盘的优化操作可调磁盘条带大小StripingSize传统存储，固定条带大小(64KB)AMS的町调条带大小(256KB)•更少的磁盘I/O以提高存储整体性能综上所述，分区技术为模块化存储设备提供存储虚拟化的高级能力，最终为应用系统提供全方位的存储服务质量支持。2IBMXIV的缓存技术IBMXTV扩展缓存采用的是SSD磁盘的形式，这与XTV大容量SATA+SSD的设计理念是分不开的，因为XIV倡导的就是使用低成本大容量的磁盘

6、来获取高的性能，并实现横向扩展。SSD在XIV小并不是作为一个独立的存储层，用来存放阵列屮的热点数据，而是作为缓存来提升热点数据的访问速度。因为XIV的设计人员认为如果数据不能被快速定位，那么分层存储的效率是不高的。这一点与NetApp非常相像。SSDasaTier•Multipleindependentdisktiersprovidedifferentlevelsofservice•Datacanberelocatedbetweentiers•Manually•Automatically,policydriven•AmemorycacheservesalltiersX

7、IVdoesNOTimplementtheTierapproach厂~SAS-NLDISKX鬥鬥鬥r在XIV小使用SSDcache,不需要手工重新分布数据，因为SSD貝作为阵列缓存的一个扩展。SSD在XIV屮仅仅作为读缓存，当数据逐渐变冷吋，将会被丢弃，取而代之的是更多的热点数据。下图是XIVSATA盘和SSD之间的关系不意。XTV阵列的构成如下，需要强调的是，SSD只是作为控制器内存的一个扩展，用來作读缓存，而不是传统意义上的分层存储将SSD作为独立的一•层來真正存储数据。SSDmappedasanextensionofmemoryCP