CacheCade 概览
CacheCade 在基于主机的 RAID 环境中通过添加戴尔认证的企业级 SSD 来扩展 PERC RAID 控制器高速缓存，为数据库类型应用程序配置文件提供经济高效的性能扩展。
CacheCade 可识别数据集中频繁访问的区域，并将此数据复制到戴尔认证的企业级 SSD（SATA 或 SAS），通过将常用的随机读取查询定向到 CacheCade SSD 而不是底层硬盘来实现更短的响应时间。
为了支持高达 512 GB 的扩展高速缓存，CacheCade SSD 必须全部为相同的接口（SATA 或 SAS），并且将包含在 RAID 阵列所在的服务器或存储机柜中。CacheCade SSD 将不是 RAID 阵列的一部分。
CacheCade 是 PERC H700/H800 1 GB NV 高速缓存和 PERCH710/H710P/H800 RAID 控制器的标准功能，并且仅适用于它们。
CacheCade SSD 可使用 PERC BIOS 配置实用程序或 OpenManage 进行配置。
使用固态硬盘的 CacheCade
Dell OpenManage Server Administrator 存储管理用户指南
CacheCade 用于提高基于硬盘 (HDD) 的虚拟磁盘的随机读取性能。固态驱动器 (SSD) 是一种使用固态内存存储持久数据的数据存储设备。SSD 显著提高了存储设备的 I/O 性能 (IOPS) 和/或写入速度（以 Mbps 为单位）。使用戴尔存储控制器，您可以使用 SSD 创建 CacheCade。然后，CacheCade 用于提高存储 I/O 操作的性能。使用 Serial Attached SCSI (SAS) 或串行高级技术附件 (SATA) SSD 创建 CacheCade。
使用固态硬盘的 CacheCade
Dell OpenManage Server Administrator 存储管理用户指南
CacheCade 用于提高基于硬盘 (HDD) 的虚拟磁盘的随机读取性能。固态驱动器 (SSD) 是一种使用固态内存存储持久数据的数据存储设备。SSD 显著提高了存储设备的 I/O 性能 (IOPS) 和/或写入速度（以 Mbps 为单位）。使用戴尔存储控制器，您可以使用 SSD 创建 CacheCade。然后，CacheCade 用于提高存储 I/O 操作的性能。使用 Serial Attached SCSI (SAS) 或串行高级技术附件 (SATA) SSD 创建 CacheCade。
在以下情况下使用 SSD 创建 CacheCade：
- 最高应用程序性能 — 使用 SSD 创建 CacheCade，以实现更高的性能，而不会浪费容量。
- 最高应用程序性能和更高的容量 — 使用 SSD 创建 CacheCade，以使用高性能 SSD 平衡 CacheCade 的容量。
- 更高容量 — 如果没有空插槽用于附加硬盘，使用 SSD 并创建 CacheCade。这可以减少所需的硬盘数量，并提高应用程序性能。
CacheCade 功能具有以下限制：
- 只能使用具有正确戴尔标识符的 SSD 来创建 CacheCade。
- 如果使用 SSD 创建 CacheCade，SSD 属性仍然保留。稍后，您可以使用 SSD 创建虚拟磁盘。
- CacheCade 可以包含 SAS 驱动器或 SATA 驱动器，但不能同时包含两者。
- CacheCade 中的每个 SSD 不必具有相同的大小。
- 将自动计算 CacheCade 大小，如下所示：CacheCade 大小 = 最小 SSD 的容量 * SSD 数量。
- SSD 的未使用部分将浪费，不能用作额外的 CacheCade 或基于 SSD 的虚拟磁盘，
- 具有 CacheCade 的高速缓存池总容量为 512 GB。如果创建一个大于 512 GB 的 CacheCade，存储控制器仍然仅使用 512 GB。
- CacheCade 仅在具有 1 GB NVRAM 和固件版本 7.2 或更高版本的 Dell PERC H700 和 H800 控制器、PERC H710、H710P 和 H810 上受支持。
- 在存储盘柜中，包括虚拟磁盘和 CacheCade 的逻辑设备总数不能超过 64。
| 提醒： |
| CacheCade 功能于 2011 年上半年提供。 |
| 提醒： |
| 为了对虚拟磁盘使用 CacheCade，必须将基于硬盘的虚拟磁盘的写入和读取策略设置为“回写”或“强制回写”，并且必须将读取策略设置为“预读”或“自适应预读”。 |
相关文章和白皮书：
测量性能
对于测试 SSD 和 CacheCade™ 设备以便观察到固态存储好处的最佳方法，用户可能并不了解。本文尝试提供有关可普遍应用于大多数性能测试工具的最佳性能规格的指导。
当然，使用性能测试工具来获得最佳性能取决于用户对被测试设备应该如何操作的理解程度。
数据块大小：SSD 和 CacheCade 设备在使用小型数据块（而不是大型数据块）大小时表现最佳。当 IO 被读取或写入时，选择活动单元的过程是电子过程，并且不像机械磁盘那样依赖于物理磁头移动。这意味着，固态设备可以非常快速地响应小型数据块随机 IO，并且可以达到 10,000 IOPS 以上，而机械磁盘难以达到 200 IOPS 以上。
队列深度：SSD 具有较深的队列深度，最多可以处理 64 个未完成的 IO，明显高于标准 SAS 磁盘（通常可处理 16 个未完成的 IO）。这种较深的队列深度为磁盘提供了更大的灵活性，减少了磁盘对控制器的依赖，可及时地提供 IO。控制器可以在可能的情况下维护队列，让磁盘通过它工作，而无需在控制器上等待。
随着技术变更以及 SSD 并行执行的任务的增加，磁盘队列深度可能会再次加深。用户需要使用性能测试工具来探查最有效的队列深度，因此不时增加此队列深度可能会在不同设备上获得更好的数据。
高速缓存限制：重要的是性能工具不受高速缓存限制，否则所有 IO 都由控制器高速缓存提供服务。当用户错误指定测试文件大小，并且该大小能够完全适合控制器高速缓存时，会发生这种情况。当这种情况发生时，IO 永远不会到达磁盘，为 IO 返回的性能通常受 PCI 总线速度限制，因此用户会观察到超过 3GB/秒的虚假性能数据。始终选择大于控制器高速缓存的测试文件大小来压倒高速缓存。
CacheCade
CacheCade 的基准测试必须与标准 SSD 驱动器的不同，因为此技术仅用于高速缓存读取请求（而非写入请求）。因此，当用户希望对 CacheCade 解决方案进行基准测试时，就会产生挑战，因为除非准备好高速缓存，否则仅读取或写入数据块的标准方法将无法提供预期的结果。
为了进一步描述 CacheCade 的这种特性，请考虑某种情况，其中机械磁盘仅进行读取高速缓存，并且您希望运行 IOMeter 来验证 CacheCade 是否能够提供预期性能。IOMeter 将首先创建测试文件，从中执行它的 IO 操作，此文件被写入目标存储，因此不会被 CacheCade 高速缓存。然后，IOMeter 将开始对文件执行 IO 操作，但由于我们已知道它当前不在高速缓存中，因此初始 IO 操作将在机械磁盘上执行。这种初始高速缓存未命中（高速缓存中没有请求的数据）会对性能分析的第一部分产生负面影响，因此需要执行一些步骤来从统计数据中消除这种性能影响。CacheCade 也仅在数据热点上实现高速缓存，这意味着数据在高速缓存之前需要被频繁访问；此外，我们还需要克服这种影响，以在实践层面上测量性能。
为了达到我们的期望，我们需要确保测试文件的访问量足以使其被高速缓存。为此，请让 IOMeter 长时间运行读取测试。请记住，测试文件的大小和以 MD/秒为单位的 IO 操作速度将决定文件高速缓存所需的时间。该文件在高速缓存之前需要多次进行读取，因此您可以通过将文件大小除以以 MB/秒为单位的速度 * 5，来实现相当于 5 次读取文件的目标。
例如，一个 4GB 的测试文件，以 40MB/秒的速度读取，读取时间为 100 秒，然后乘以 5 得到 500 秒。
对于此示例，您需要让读取测试运行至少 8.5 分钟，以便对整个文件执行相当于 5 次读取操作。这个时间称为高速缓存的“预热时间”。
完成超过 8.5 分钟的预热后，终止性能测试。这将使 IOMeter 的测试目标文件仍处于高速缓存状态，原因是在应用程序关闭后将保留文件，没有任何进程会从 CacheCade 刷新数据。然后，重新启动相同的性能应用程序，并选择相同的目标驱动器。当 IOMeter 开始从文件中读取数据时，数据已经在高速缓存中（高速缓存命中），并且性能应该类似于优化状态下的 CacheCade。
关键点：
在运行其他性能测量工具时，应遵循一些配置建议。
对于 SSD 和 CacheCade：
- 数据块大小：要测量 IOPS，请使用与磁盘扇区大小匹配的数据块大小，因为这将提供最高的有效事务数。这个值应该是 4kB。由于仍然需要读取/写入整个 4k 磁盘扇区，因此选择较小的数据块大小将是低效的做法；选择较大的数据块大小不会提供有效的 IOPS 测量值。
- 队列深度：提供至少 64 个未完成的 IO（也称为“QD”）。将队列深度扩展到 96、128 和 256，每次重新运行测试以查看性能趋于平缓的地方。
专门适用于 SSD：
测试文件大小：选择大于一级高速缓存的测试文件大小。在 PERC H700 和 H710 上，这是 512MB 或 1GB，在 PERC H710p 上，这是 1GB。较小的文件大小允许控制器在高速缓存中执行所有 IO 操作，从而提供无效的结果。
专门适用于 CacheCade：
高速缓存预热：CacheCade 仅高速缓存读取操作。在启动完整性能测试之前，通过运行相同的基准测试来预热高速缓存，以便从测试文件中创建大量读取。数据集（测试文件）越大，预热时间越长。一些性能工具（例如 linux 中的 fio）提供了斜坡时间选项来实现这一点。