TTY 로그에 있는 RAID 컨트롤러 캐시 정책 분석

TTY 로그(RAID 컨트롤러 로그)에는 가상 디스크에 할당된 읽기, 쓰기 및 캐시 정책에 대한 참조가 포함되어 있습니다.  이러한 정책은 가상 디스크의 성능에 영향을 줄 수 있으며 제대로 사용하지 않으면 전원 장애 시 데이터 손실의 위험이 커질 수 있습니다. 
 

읽기 정책: 

• 미리 읽기 없음 - 미리 읽기 캐싱 정책을 사용하지 않습니다.
• 미리 읽기 - 현재 읽고 있는 디스크 섹터 앞의 순차적인 디스크 섹터가 캐싱됩니다.  이 정책은 데이터가 순차적으로 저장되는 경우 성능을 향상시킬 수 있습니다.  일반적으로 임의 읽기 작업의 혜택은 없습니다.  (비교적 큰 용량 및/또는 순차 저장된 파일에 액세스하는 데 유용)
• 적응 미리 읽기 - 이전의 두 읽기 요청이 순차 디스크 섹터에 액세스한 경우에만 미리 읽기 캐싱을 사용합니다.  그렇지 않으면 미리 읽기 없음 정책이 사용됩니다.

 
쓰기 정책: 

• WT(Write-Through) - 쓰기는 대상 디스크에서 쓰기가 완료되었다고 보고한 후에만 완료됩니다.
• WB(Write-Back) - 데이터가 아직 대상 디스크에 기록되지 않은 경우에도 컨트롤러의 캐시에 기록되면 쓰기가 완료됩니다. 
  • 시스템의 전원이 꺼지면 디스크에 저장되지 않은 모든 데이터가 손실될 수 있으므로 이 정책은 추가적인 데이터 손실 위험이 수반됩니다.  배터리 지원 캐시를 사용하면 이러한 위험을 줄일 수 있습니다.
  • 배터리 전원이 부족하여 캐시에 데이터를 보관할 수 없으면 WB 정책이 WT로 돌아갑니다.
• 강제 나중 쓰기 - 쓰기 정책은 배터리의 상태에 상관없이 나중 쓰기로 유지됩니다. 

 
기타 정책: 

• 액세스 정책 -
  • 읽기/쓰기 - 장치에 대한 읽기 및 쓰기를 허용합니다.
  • 읽기 전용 - 장치에 대한 읽기만 허용하고 쓰기는 허용하지 않습니다.
    • SSD 드라이브는 쓰기 기능이 제한됩니다.  최대 쓰기 횟수에 도달하면 액세스 정책이 읽기 전용으로 변경되고 더 이상 쓰기를 할 수 없습니다.
  • 차단 - 읽기 또는 쓰기가 허용되지 않습니다.
• 디스크 캐시 정책 - 활성화하면 미디어에 앞서 디스크의 캐시에 쓸 수 있습니다.
  • SATA 디스크가 포함된 가상 디스크에는 이 정책이 기본적으로 활성화되어 있습니다.
  • SAS 디스크가 포함된 가상 디스크에는 이 정책이 기본적으로 비활성화되어 있습니다.
  • SAS 6/iR 및 H200과 같은 드라이버 기반 RAID 컨트롤러에서 이 정책은 가상 디스크를 생성한 후에만 사용할 수 있습니다.

서버 기술의 많은 부분에서 2진수(기저 2) 및 16진수(기저 16)와 같이 10진수(기저 10) 이외의 진법을 사용합니다.  특정 값의 의미를 완전히 이해하려면 진법을 변환해야 하는 경우가 많습니다.  

2진수로 된 4비트 집합은 16진수로는 대개 단일 값으로 표시됩니다.  16진수 값은 2진수로 훨씬 더 큰 값을 나타내는 데 자주 사용됩니다.  2자리 16진수 값을 2진수로 변환하면 총 8비트로 하나의 16진수 값당 4비트입니다.  16진수 0d를 2진수로 변환하면 첫 번째 16진수 값 0은 2진수로 0000이고 두 번째 16진수 값 d는 2진수로 1101입니다.  이를 합치면 16진수 값 0d는 2진수로 0000 1101입니다.  2진수 4비트를 "니블"이라고 하고 8비트는 "바이트"라고 합니다. 

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

그림 1:  2진수를 16진수로 변환 
 

2진 값은 다양한 설정 및 구성을 나타내는 비트 마스크로 자주 사용되기 때문에 중요한 사항입니다.  예를 들어 네트워킹에서 서브넷 마스크는 사용할 수 있는 네트워크의 수와 구성할 수 있는 네트워크당 호스트의 수를 결정하는 데 사용하는 일련의 비트입니다. 

RAID 캐시 정책에 대한 비트 마스크 정의는 다음과 같습니다.

• dcp = default cache policy 및 ccp = current cache policy
  • x01 = 나중 쓰기 
  • x04 = 미리 읽기
  • x08 = 적응 미리 읽기
  • x10 = 잘못된 BBU인 경우 쓰기 캐시 정상(강제 나중 쓰기)
  • x20 = 쓰기 캐시 허용
  • x40 = 읽기 캐시 허용

• ap - access policy
  • 0 = 읽기 쓰기
  • 2 = 읽기 전용
  • 3 = 차단

• dc - disk cache 정책
  • 0 = 변경되지 않음, 디스크 기본값 사용 = (SAS 비활성화, SATA 활성화)
  • 1 = 디스크 쓰기 캐시 활성화
  • 2 = 디스크 쓰기 캐시 비활성화

x01은 두 번째 2진 데이터 워드에서 강조된 자리인 1의 값(0000 0001)을 조회한다는 것을 의미합니다.

x04는 두 번째 2진 데이터 워드에서 강조된 자리인 4의 값(0000 0100)을 조회한다는 것을 의미합니다.

x08은 두 번째 2진 데이터 워드에서 강조된 자리인 8의 값(0000 1000)을 조회한다는 것을 의미합니다.

x10은 첫 번째 2진 데이터 워드에서 강조된 자리인 1의 값(0001 0000)을 조회한다는 것을 의미합니다.

x20은 첫 번째 2진 데이터 워드에서 강조된 자리인 2의 값(0010 0000)을 조회한다는 것을 의미합니다.

x40은 첫 번째 2진 데이터 워드에서 강조된 자리인 4의 값(0100 0000)을 조회한다는 것을 의미합니다. 

컨트롤러 로그의 출력에서 분석할 때 개별 캐시 정책을 가져오고 변환하여 특정 캐시 설정을 결정할 수 있습니다.  그림 2에는 캐시 정책에 대한 설정이 나와 있습니다. 
 

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] 

그림 2:  캐시 정책 변경 사항을 보여 주는 샘플 컨트롤러 로그 출력

DCP(Default Cache Policy)는 어레이가 생성되었을 때 설정되거나 사용자가 특정 지점에서 수동으로 설정한 캐시 정책입니다.  CCP(Current Cache Policy)는 특정 이벤트에 대한 컨트롤러의 자동 반응에 따라 현재 사용 중인 캐시 정책입니다. 

각 4비트 데이터 워드에서 각 비트는 다른 기능을 나타냅니다.  비트 마스크를 사용하여 각 비트의 의미를 결정합니다.  그림 3에 각 비트에 대한 캐시 정책 설정과 2진 값 사이의 상관 관계가 나와 있습니다.
 

그림 3:  비트 마스크 값과 각 비트의 의미