سرور و تجهیزات شبکه, همه

نقش حافظه کش در دستگاه‌های ذخیره‌سازی

نقش حافظه کش در دستگاه‌های ذخیره‌سازی

یکی از عوامل مؤثر بر کارایی سرور حافظه نهان یا Cache می‌باشد در این مقاله اهمیت استفاده از حافظه کش با پشتیبانی باتری به منظور افزایش کارایی دستگاه ذخیره‌سازی و جلوگیری از، از بین رفتن داده‌ها می‌پردازیم. قبل از خواندن این مقاله نیاز است با RAID آشنا باشید. 

نقش حافظه کش در دستگاه‌های ذخیره‌سازی

برای انتقال داده از محل ذخیره سازی آن ها، لازم است داده‌ها بطور موقت در حافظه‌ای به نام Cache ذخیره شوند. حافظه کش در RAID قرار دارد. حافظه نهان که از تراشه سیلیکونی و پرسرعت DRAM تشکیل شده است توسط ریدکنترلر مدیریت می‌شود. DRAM یک حافظه تصادفی پویاست که دسترسی به داده‌های آن حدوداً یک میلیون برابر سریع‌تر از زمان مورد نیاز برای دسترسی به دیسک‌های معمولی است. در هنگام نوشتن اطلاعات، به محض نوشته شدن اطلاعات در حافظه کش، عملیات نوشتن تمام می‌شود و سیستم آماده انجام عملیات بعدی خواهد بود.

به‌این‌ترتیب سیستم میزبان زمانی را صرف نوشتن داده در دیسک نمی‌کند. درنتیجه استفاده از حافظه نهان یا Cache کش در کنترلرهای آرایه رِید HP سرعت عملیات نوشتن و کارایی کلی سیستم را افزایش داده است.

اگر سیستم میزبان در حال خواندن اطلاعات موجود در حافظه کش باشد، کنترلر RAID به سرعت این داده‌ها را تحویل می‌دهد. اگر هم داده‌های جدیدی در همان محل نوشته شوند، کنترلر محتوای حافظه کش را بازنویسی می‌کند و از انجام عملیات اضافی برای نوشتن داده‌ها خودداری می‌شود.

نوشتن حافظه پنهان می‌تواند کارایی انواع RAID ها در هر سطحی را با تبدیل دو یا چند درخواست همزمان به یک درخواست برای هارد دیسک، افزایش دهد. چنین عملیاتی کندی ناشی از چرخش و حداکثر شدن پردازش‌های دیسک را کاهش می‌دهد.

کش و ریدکنترلر

حافظه کش با پشتیبانی باتری

بعد از نوشتن داده روی حافظه نهان، حافظه کش باید از داده‌ها، در مقابل حوادثی نظیر ضعیف شدن برق، پیش از انتقال آن به درایوها محافظت کند. اگر برق قطع شود یا برای سیستم میزبان مشکلی ایجاد شود، توان باتری داده‌های حافظه کش را تا مدتی برای کاربر نگه می‌دارد و مانع از، از دست رفتن اطلاعات مهم و حیاتی می‌شود.

اینکه حافظه نهان چه مدت داده‌ها را نگه دارد به توان باتری بستگی دارد. باتری‌های استفاده شده در ماژول کش کنترلرهای کمپانی HPE، قابل شارژ مجدد می باشند.

بازیابی داده از کش با پشتیبانی باتری

در اثر قطع برق بصورت ناگهانی داده‌ها در حافظه کش باقی می‌مانند و ریدکنترلر بعد از اتصال دوباره برق، داده ها را بصورت خودکار به دیسک منتقل می‌کند. در صورت عدم اتصال برق تا چند روز بعد و اتمام شارژ باتری حافظه نهان، اطلاعات در حافظه کش از بین می‌روند.

 

شاخص‌هایی که بر طول عمر و کارایی باتری اثرگذار هستند عبارت‌اند از:

  • عمر باتری
  • دمای محیط سرور
  • اثر حافظه‌ای باتری
  • تعداد چرخه‌های تخلیه کامل پشتیبانی شده پیش از کاهش ظرفیت
  • کاهش ظرفیت ناشی از ایجاد شاخه‌های عصبی (ناشی از قطع و وصل شدن مداوم فرآیند شارژ)
  • دقت اندازه‌گیری ظرفیت باقی‌مانده
باتری پشتیبان گیر

انواع باتری

رایج‌ترین باتری مورد استفاده برای حافظه کش، نیکل کادمیوم NiCD است. این باتری ظرفیتشان محدود است و ظرفیت آن ها را نمی‌توان اندازه‌گیری کرد.

کمپانی HPE برای حافظه کش از باتری‌های لیتیوم منگنز دی‌اکسید (MnO۲-Li) استفاده می‌کرد؛ که اثر حافظه‌ای ندارد. از تخلیه کامل باتری‌های لیتیوم منگنز خودداری کنید زیرا موجب کاهش ظرفیت در دسترس باتری می‌شود.

 

اهمیت استفاده از برنامه نگهداری باتری

عمر مفید باتری‌هایی که برای پشتیبانی از حافظه نهان استفاده می‌شوند سه سال می‌باشد. پس از گذشت سه سال، دیگر نمی‌توان از باتری‌ها انتظار عملکرد مناسب و ارائه ظرفیت کافی برای حفاظت از داده‌های کش در برابر قطع برق برای زمان زیادی را داشت.

کلام آخر اگر حافظه نهان توسط باتری پشتیبانی نشود، در اثر قطع ناگهانی برق یا مشکل در سیستم میزبان، داده‌های مهم و حیاتی از بین می روند.

اشتراک در
اطلاع از
guest
2 نظرات
قدیمی ترین
تازه‌ترین بیشترین واکنش نشان داده شده(آرا)
بازخورد (Feedback) های اینلاین
View all comments
trackback

[…] اگر می خواهید بیشتر با حافظه کش در سیستم های ذخیره سازی … […]

trackback

[…] مطالعه مقاله نقش حافظه پنهان در دستگاه های ذخیره سازی کلیک […]