TTY-lokin RAID-ohjaimen välimuistikäytäntöjen analysointi

TTY-lokeissa (RAID-ohjaimen loki) on viitteet virtuaalilevyille määritettyihin luku-, kirjoitus- ja välimuistikäytäntöihin.  Nämä käytännöt voivat vaikuttaa virtuaalilevyjen suorituskykyyn, ja niiden virheellinen käyttö voi lisätä tietojen menettämisen riskiä sähkökatkon yhteydessä. 
 

Lukukäytännöt: 

• No Read-Ahead – Read-Ahead-välimuistikäytäntöä ei käytetä.
• Read-Ahead – luettavana olevan levysektorin edellä olevat peräkkäiset sektorit tallennetaan välimuistiin.  Tämä käytäntö voi parantaa suorituskykyä, jos tiedot tallennetaan järjestyksessä.  Siitä ei tavallisesti ole hyötyä satunnaisten lukutoimintojen yhteydessä.  (Hyödyllinen käytettäessä suuria ja/tai peräkkäisiä tallennettuja tiedostoja)
• Adaptive Read-Ahead – Read-Ahead-välimuistitallennusta käytetään vain, jos kaksi edellistä lukupyyntöä käyttivät peräkkäisiä levysektoreita.  Muussa tapauksessa käytetään No Read-Ahead -käytäntöä.

 
Kirjoituskäytännöt: 

• Write-Through (WT) – kirjoitus valmistuu vasta, kun kohdelevy ilmoittaa, että kirjoitus on onnistunut.
• Write-Back (WB) – kirjoitus valmistuu, kun tiedot ovat ohjaimen välimuistissa, vaikka niitä ei vielä ole kirjoitettu kohdelevylle. 
  • Tämä käytäntö lisää tietojen menettämisen riskiä, koska tiedot, joita ei ole tallennettu levylle, menetetään, jos järjestelmästä katkeaa virta.  Voit vähentää riskiä käyttämällä paristoilla varmistettua välimuistia.
  • WB-käytäntö palautuu WT-käytännöksi, jos paristossa ei ole riittävästi virtaa tietojen säilyttämiseen välimuistissa.
• Force Write-Back – kirjoituskäytäntönä säilyy Write-Back pariston tilasta huolimatta. 

 
Muut käytännöt: 

• Käyttöoikeuskäytännöt
  • Read/Write – sallii lukemisen ja kirjoituksen laitteeseen.
  • Read Only – sallii vain laitteen lukemisen, kirjoitus ei ole mahdollista.
    • SSD-asemien kirjoituskapasiteetti on rajallinen.  Kun kirjoituskertojen enimmäismäärä on saavutettu, käyttöoikeuskäytännöksi vaihtuu Read Only eikä kirjoitus ole enää mahdollista.
  • Blocked – luku ja kirjoitus on estetty.
• Disk Cache Policy – jos tämä on käytössä, kirjoitus välimuistiin ennen kirjoitusta tallennusvälineelle on sallittu.
  • SATA-levyjä sisältävien virtuaalilevyjen osalta käytäntö on oletusarvoisesti KÄYTÖSSÄ.
  • SAS-levyjä sisältävien virtuaalilevyjen osalta käytäntö on oletusarvoisesti POISSA KÄYTÖSTÄ.
  • Ohjainpohjaisten RAID-ohjainten (esim. SAS 6/iR ja H200) osalta käytäntö on käytettävissä vain virtuaalilevyn luonnin JÄLKEEN.

Monet palvelintekniikan osa-alueet käyttävät muita lukujärjestelmiä kuin desimaalijärjestelmää (Base 10), kuten binääri- (Base 2) ja heksadesimaalijärjestelmää (Base 16).  Muuntaminen lukujärjestelmien välillä on usein tarpeen, jotta tiettyjen arvojen koko merkitys voidaan ymmärtää.  

Neljän bitin sarjaa binäärijärjestelmässä edustaa usein yksittäinen arvo heksadesimaalijärjestelmässä.  Heksadesimaaleja käytetään usein edustamaan paljon suurempia arvoja binäärijärjestelmässä.  Kun kaksinumeroinen heksadesimaaliarvo muunnetaan binäärijärjestelmään, saadaan yhteensä 8 bittiä, 4 bittiä jokaista heksadesimaaliarvoa kohden.  Kun heksadesimaaliluku 0d muunnetaan binäärijärjestelmään, ensimmäinen heksadesimaaliarvo 0 vastaa binäärijärjestelmässä arvoa 0000 ja toinen heksadesimaaliarvo d vastaa arvoa 1101.  Yhdessä heksadesimaaliarvot 0d vastaavat binäärijärjestelmän arvoa 0000 1101.  Binäärijärjestelmässä 4 bittiä kutsutaan puolitavuksi (nibble) ja 8 bittiä tavuksi (byte). 

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

Kuva 1:  Muuntaminen binääri- ja heksadesimaalijärjestelmien välillä 
 

Se on tärkeää, koska binääriarvoja käytetään usein bittipeitteenä edustamassa erilaisia asetuksia ja määrityksiä.  Esimerkiksi verkkokäytössä aliverkon peite on sarja bittejä, joiden avulla määritetään käytettävissä olevien verkkojen määrä ja verkkokohtainen määritettävissä olevien isäntien määrä. 

RAID-välimuistikäytäntöjen osalta bittipeitteen määritelmä on seuraava:

• dcp = oletusvälimuistikäytäntö & ccp = nykyinen välimuistikäytäntö
  • x01 = Write-Back 
  • x04 = Read-Ahead
  • x08 = Adaptive Read-Ahead
  • x10 = kirjoituksen välimuistitallennus ok, jos virheellinen BBU (Force Write-Back)
  • x20 = kirjoituksen välimuistitallennus sallittu
  • x40 = luvun välimuistitallennus sallittu

• ap - käyttöoikeuskäytäntö
  • 0 = luku ja kirjoitus
  • 2 = vain luku
  • 3 = estetty

• dc - levyn välimuistikäytäntö
  • 0 = muuttumaton, käytä levyn oletusta =  (SAS ei käytössä, SATA käytössä)
  • 1 = levyn kirjoituksen välimuistitallennus käytössä
  • 2 = levyn kirjoituksen välimuistitallennus ei käytössä

x01 merkitsee 1. arvon katsomista toisessa binääridatasanassa – 0000 0001 – korostettu numero

x04 merkitsee 4. arvon katsomista toisessa binääridatasanassa – 0000 0100 – korostettu numero

x08 merkitsee 8. arvon katsomista toisessa binääridatasanassa – 0000 1000 – korostettu numero

x10 merkitsee 1. arvon katsomista ensimmäisessä binääridatasanassa – 0001 0000 – korostettu numero

x20 merkitsee 2. arvon katsomista ensimmäisessä binääridatasanassa – 0010 0000 – korostettu numero

x40 merkitsee 4. arvon katsomista ensimmäisessä binääridatasanassa – 0100 0000 – korostettu numero 

Ohjainlokien tulostetta analysoitaessa tietyt välimuistiasetukset voidaan määrittää hakemalla ja muuntamalla yksittäiset välimuistikäytännöt.  Välimuistikäytäntöjen asetukset on kuvattu kuvassa 2. 
 

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] 

Kuva 2:  esimerkki ohjainlokista, jossa näkyy välimuistikäytännön muutoksia

Oletusvälimuistikäytäntö DCP tarkoittaa välimuistikäytäntöjä, jotka määritettiin matriisin luonnin yhteydessä tai jotka käyttäjä on myöhemmin määrittänyt manuaalisesti.  Nykyinen välimuistikäytäntö CCP tarkoittaa välimuistikäytäntöjä, joita käytetään parhaillaan, kun ohjain on reagoinut automaattisesti tiettyyn tapahtumaan. 

Jokaisessa 4-bittisessä datasanassa kukin bitti edustaa eri toimintoa.  Kunkin bitin merkitys määritetään bittipeitteen avulla.  Kuvassa 3 näkyy binääriarvojen ja kunkin bitin välimuistikäytäntöasetuksen välinen vastaavuus.
 

Kuva 3:  bittipeitteen arvot ja kunkin bitin merkitys.