Analýza zásad cache řadiče RAID v protokolu TTY

Protokoly TTY (protokol řadiče RAID) obsahují reference na zásady čtení, zápisu a cache přidělené virtuálním diskům.  Tyto zásady mohou ovlivnit výkon virtuálních disků a zvýšit riziko ztráty dat v případě výpadku napájení, pokud nejsou správně používány. 
 

Zásady pro čtení: 

• Bez čtení napřed – Nepoužívá zásady cache Čtení napřed.
• Čtení napřed – Sekvenční sektory disků následující po aktuálně čteném sektoru se ukládají do cache.  Tato zásada může zlepšit výkon, pokud jsou data uložena sekvenčně.  Toto zpravidla nepřinese zlepšení operací náhodného čtení.  (Užitečné při přístupu k větším nebo sekvenčně uloženým souborům.)
• Adaptivní čtení napřed – Využívá cache ke čtení napřed, pouze pokud předchozí dva požadavky na čtení využívaly sekvenční sektory disku.  V ostatních případech je využita zásada Bez čtení napřed.

 
Zásady pro zápis: 

• Přímý zápis (WT) – Zápis je dokončen až poté, co cílový disk nahlásí úspěšné dokončení zápisu.
• Zpětný zápis (WB) – Zápis je dokončen tehdy, když se data nacházejí v cache řadiče, ačkoli ještě nebyla zapsána na cílový disk. 
  • U této zásady hrozí vyšší riziko ztráty dat, protože data, která nejsou uložená na disku, mohou být ztracena při ztrátě napájení systému.  Toto riziko můžete snížit, když použijete cache se záložní baterií.
  • Zásada WB se přepne na zásadu WT, pokud aktuální kapacita baterie nedostačuje k zachování dat v cache.
• Vynucený zpětný zápis – Zásadou zůstává zpětný zápis bez ohledu na stav baterie. 

 
Ostatní zásady: 

• Zásada pro přístup –
  • Čtení/zápis – Umožňuje čtení a zápis na zařízení.
  • Pouze čtení – Umožňuje pouze čtení zařízení, nikoli zápis.
    • Disky SSD mají omezené možnosti zápisu.  Po dosažení maximálního počtu zápisu bude zásada pro přístup změněna na Pouze čtení a nebude možné provádět další zápisy.
  • Blokování – Není povolené čtení ani zápis.
• Zásada pro cache disku – Když je aktivní, umožňuje zápis do cache disku ještě před samotným médiem.
  • U virtuálních disků, které obsahují disky SATA, je tato zásada ve výchozím nastavení ZAPNUTÁ.
  • U virtuálních disků, které obsahují disky SAS, je tato zásada ve výchozím nastavení VYPNUTÁ.
  • U řadičů RAID na bázi ovladačů, např. SAS 6/iR a H200, je tato zásada dostupná až PO vytvoření virtuálního disku.

Mnoho prvků serverové technologie využívá jiné než desítkové číselné soustavy, například binární nebo šestnáctkovou.  K pochopení celého významu některých hodnot je často nutný převod mezi číselnými soustavami.  

Sada čtyř bitů v binární soustavě je často vyjádřena jednou hodnotou v šestnáctkové.  Šestnáctkové hodnoty se často používají k vyjádření mnohem větších hodnot v binární soustavě.  Dvouciferná šestnáctková hodnota má po převedení do binární soustavy celkem 8 bitů, 4 bity na šestnáctkovou hodnotu.  Při převodu šestnáctkového čísla 0d na binární zápis se první hodnota 0 rovná 0000 v binárním zápisu a druhá hodnota d se rovná 1101 v binárním zápisu.  Dohromady se šestnáctkové hodnoty 0d rovnají 0000 1101 v binární soustavě.  4 bity v binární soustavě se nazývají půlbajt, 8 bitů je bajt 

0000 = 0            0100 = 4            1000 = 8            1100 = c

0001 = 1            0101 = 5            1001 = 9            1101 = d

0010 = 2            0110 = 6            1010 = a            1110 = e

0011 = 3            0111 = 7            1011 = b            1111 = f

Obrázek 1:  Převod z binární na šestnáctkovou soustavu 
 

Toto je důležité, protože binární hodnoty jsou často využívány jako bitová maska představující různá nastavení a konfigurace.  Při práci v síti je například maska podsítě série bitů využívaná k určení počtu dostupných sítí a počtu hostitelů na síť, který lze konfigurovat. 

Zásady cache RAID využívají následující definice bitové masky:

• dcp = výchozí zásada cache a ccp = aktuální zásada cache
  • x01 = zpětný zápis 
  • x04 = čtení napřed
  • x08 = adaptivní čtení napřed
  • x10 = využití cache pro zápis je možné v případě nepříznivé diagnostiky BBU (vynucený zpětný zápis)
  • x20 = cache pro zápis aktivní
  • x40 = cache pro čtení aktivní

• ap – zásada pro přístup
  • 0 = čtení a zápis
  • 2 = pouze čtení
  • 3 = blokování

• dc – zásada pro cache disku
  • 0 = beze změny, používá výchozí nastavení disku = (SAS – vypnuto, SATA – zapnuto)
  • 1 = zapnutí cache pro zápis na disk
  • 2 = vypnutí cache pro zápis na disk

x01 znamená, že jde o hodnotu 1 ve druhém slově binárních dat – 0000 0001 – zvýrazněná číslice

x04 znamená, že jde o hodnotu 4 ve druhém slově binárních dat – 0000 0100 – zvýrazněná číslice

x08 znamená, že jde o hodnotu 8 ve druhém slově binárních dat – 0000 1000 – zvýrazněná číslice

x10 znamená, že jde o hodnotu 1 v prvním slově binárních dat – 0001 0000 – zvýrazněná číslice

x20 znamená, že jde o hodnotu 2 v prvním slově binárních dat – 0010 0000 – zvýrazněná číslice

x40 znamená, že jde o hodnotu 4 v prvním slově binárních dat – 0100 0000 – zvýrazněná číslice 

Pří analýze výstupu z protokolů řadiče lze zjistit konkrétní nastavení cache na základě převodu jednotlivých zásad pro cache.  Obrázek 2 ukazuje nastavení zásad pro cache. 
 

07/18/12  5:16:37: EVT#28008-07/18/12  5:16:37:  54=Policy change on VD 00/0 to [ID=00,dcp=0d,ccp=0d,ap=0,dc=0,dbgi=0] from [ID=00,dcp=0d,ccp=0c,ap=0,dc=0,dbgi=0] 

Obrázek 2:  Vzorový výstup protokolu řadiče se změnami zásad pro cache

Výchozí zásada cache (DCP) je zásada pro cache nastavená při vytvoření pole nebo někdy ručně nastavená uživatelem.  Aktuální zásada cache (CCP) je zásada pro cache, která se aktuálně používá na základě automatické reakce řadiče na konkrétní událost. 

V každém 4bitovém datovém slově představuje každý bit jinou funkci.  Bitová maska se používá k identifikaci významu každého bitu.  Obrázek 3 uvádí korelaci mezi binárními hodnotami a nastavením zásady pro cache u jednotlivých bitů.
 

Obrázek 3:  Hodnoty bitové masky a významy jednotlivých bitů.