Analyser les stratégies de cache du contrôleur RAID dans le journal TTY

Le journal TTY (le journal du contrôleur RAID) contient des références permettant de lire, d’écrire et de mettre en cache des stratégies sur des disques virtuels.  Ces stratégies peuvent avoir un impact sur les performances des disques virtuels. Si elles ne sont pas utilisées correctement, elles peuvent augmenter le risque de perte de données en cas de panne de courant. 
 

Stratégies de lecture : 

• No Read-Ahead (Aucune lecture anticipée) : ne pas utiliser la stratégie de mise en cache en lecture anticipée.
• Read-Ahead (Lecture anticipée) : mise en cache de segments de disque séquentiels avant le segment en cours de lecture.  Cette stratégie peut améliorer les performances si les données sont stockées de manière séquentielle.  Cela ne présente généralement pas d’intérêt pour les opérations de lecture aléatoires.  (Utile pour accéder à des fichiers volumineux et/ou à des fichiers stockés de façon séquentielle)
• Adaptive Read-Ahead (Lecture anticipée adaptative) : utilise uniquement la mise en cache en lecture anticipée si les deux demandes de lecture précédentes ont accédé à des segments de disque séquentiels.  Sinon, la stratégie No Read-Ahead (Aucune lecture anticipée) est appliquée.

 
Stratégies d’écriture : 

• Write-Through (Écriture immédiate) : l’opération d’écriture n’est considérée comme terminée qu’une fois que le disque de destination indique que l’opération a bien été exécutée.
• Write-Back (Écriture différée) : l’opération d’écriture est considérée comme terminée une fois que les données se trouvent dans le cache du contrôleur, même si elles n’ont pas été écrites sur le disque de destination. 
  • Cette stratégie présente un risque accru de perte de données car toutes les données qui ne sont pas stockées sur un disque peuvent être perdues en cas de panne de courant.  L’utilisation du cache alimenté par batterie peut limiter ce risque.
  • La stratégie WB rebascule en mode WT si la batterie n’a pas suffisamment d’autonomie pour contenir les données dans la mémoire cache.
• Force Write-Back (Forcer l’écriture différée) : la stratégie d’écriture reste en mode différé quel que soit l’état de la batterie. 

 
Autres stratégies : 

• Stratégie d’accès :
  • Read/Write (Lecture/écriture) : autorise les opérations de lecture et d’écriture sur l’appareil.
  • Read Only (Lecture seule) : autorise uniquement les opérations de lecture sur l’appareil ; aucune écriture n’est autorisée.
    • Les disques SSD ont une capacité d’écriture limitée.  Une fois le nombre maximal d’écritures atteint, la stratégie d’accès passe en lecture seule et aucune écriture supplémentaire ne peut être effectuée.
  • Blocked (Bloqué) : aucune opération de lecture ou d’écriture n’est autorisée.
• Disk Cache Policy (Stratégie de mise en cache du disque) : lorsque cette option est activée, autorise l’écriture sur la mémoire cache du disque avant le support.
  • Pour des disques virtuels contenant des disques SATA, cette stratégie est activée par défaut.
  • Pour des disques virtuels contenant des disques SAS, cette stratégie est désactivée par défaut.
  • Pour des contrôleurs RAID basés sur un pilote (SAS 6/iR et H200, par exemple), cette stratégie est disponible uniquement APRÈS la création du disque virtuel.

La technologie de serveur utilise à bien des égards des systèmes de numérotation autres que décimaux (Base 10), notamment des systèmes binaires (Base 2) et hexadécimaux (Base 16).  Bien souvent, il est nécessaire d’effectuer une conversion entre les systèmes de numérotation pour comprendre la signification de valeurs spécifiques.  

Un ensemble de 4 bits au format binaire est souvent représenté par une valeur unique au format hexadécimal.  Les valeurs hexadécimales sont fréquemment utilisées pour représenter des valeurs bien plus grandes au format binaire.  Pour une valeur hexadécimale à deux chiffres, une conversion en binaire donne au total 8 bits, soit 4 bits par valeur hexadécimale.  Si l’on convertit le nombre hexadécimal 0d en binaire, la première valeur hexadécimale 0 équivaut à 0000 au format binaire et la deuxième valeur hexadécimale d équivaut à 1101 au format binaire.  Les valeurs hexadécimales 0d, une fois combinées, équivalent à 0000 1101 en binaire.  4 bits en binaire représentent ce que l’on appelle un « quartet » et 8 bits désignent un « octet ». 

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

Figure 1 :  Conversion du format binaire au format hexadécimal 
 

Ceci est important car les valeurs binaires sont souvent utilisées comme masquage pour représenter les différents paramètres et la configuration.  Dans la mise en réseau par exemple, un masque de sous-réseau est une série de bits qui permet de déterminer le nombre de réseaux disponibles et le nombre d’hôtes par réseau qui peuvent être configurés. 

Pour les stratégies de cache RAID, la définition de masquage est la suivante :

• dcp = stratégie de cache par défaut et ccp = stratégie de cache actuelle
  • x01 = écriture différée 
  • x04 = lecture anticipée
  • x08 = lecture anticipée adaptative
  • x10 = mise en cache des opérations d’écriture autorisée en cas de batterie de carte défaillante (Force Write Back)
  • x20 = mise en cache des opérations d’écriture autorisée
  • x40 = mise en cache des opérations de lecture autorisée

• ap - stratégie d’accès
  • 0 = lecture/écriture
  • 2 = lecture seule
  • 3 = bloqué

• dc - stratégie de mise en cache du disque
  • 0 = inchangé, utiliser la stratégie par défaut du disque = (désactivée pour SAS, activée pour SATA)
  • 1 = activer la mise en cache d’écriture sur disque
  • 2 = désactiver la mise en cache d’écriture sur disque

x01 signifie qu’il faut rechercher la valeur 1 dans le deuxième mot de données binaires – 0000 0001 : le chiffre en surbrillance

x04 signifie qu’il faut rechercher la valeur 4 dans le deuxième mot de données binaires – 0000 0100 : le chiffre en surbrillance

x08 signifie qu’il faut rechercher la valeur 8 dans le deuxième mot de données binaires – 0000 1000 : le chiffre en surbrillance

x10 signifie qu’il faut rechercher la valeur 1 dans le premier mot de données binaires – 0001 0000 : le chiffre en surbrillance

x20 signifie qu’il faut rechercher la valeur 2 dans le premier mot de données binaires – 0010 0000 : le chiffre en surbrillance

x40 signifie qu’il faut rechercher la valeur 4 dans le premier mot de données binaires – 0100 0000 : le chiffre en surbrillance 

Lors d’une analyse à la sortie des journaux du contrôleur, les paramètres de cache spécifiques peuvent être déterminés en obtenant et en convertissant les stratégies de cache individuelles.  La Figure 2 présente les paramètres pour les stratégies de cache. 
 

2012-07-18 05:16:37: EVT#28008-2012-07-18 05:16:37:  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] 

Figure 2 :  Exemple de sortie de journal du contrôleur montrant les changements de stratégie de cache

La DCP (Default Cache Policy, stratégie de cache par défaut) correspond aux stratégies de cache définies au moment de la création de la baie ou qui ont été définies manuellement par l’utilisateur à un moment donné.  La CCP (Current Cache Policy, stratégie de cache actuelle) correspond aux stratégies de cache actuellement utilisées, qui sont basées sur la réaction automatique du contrôleur à un événement particulier. 

Dans chaque mot de données de 4 bits de données, chaque bit représente une fonction différente.  Le masquage est utilisé pour déterminer la signification de chaque bit.  La Figure 3 illustre la corrélation entre les valeurs binaires et le paramètre de la stratégie de cache pour chaque bit.
 

Figure 3 :  Valeurs de masquage et signification pour chaque bit.