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緩存鏡像技術(shù)在存儲(chǔ)中的應(yīng)用

2019-7-22  閱讀(470)

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1.緩存鏡像技術(shù)簡(jiǎn)介

  鏡像指不間斷的、實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)拷貝。緩存鏡像技術(shù)是針對(duì)于存儲(chǔ)處理出現(xiàn)故障時(shí)可能產(chǎn)生的緩存中的數(shù)據(jù)丟失而制定的解決方案,它將緩存數(shù)據(jù)做兩個(gè)拷貝,分別放在主內(nèi)存和鏡像內(nèi)存中,系統(tǒng)工作時(shí)會(huì)向兩個(gè)內(nèi)存中同時(shí)寫入數(shù)據(jù),因此使得內(nèi)存有兩套完整的備份。系統(tǒng)工作時(shí),鏡像內(nèi)存不會(huì)被系統(tǒng)識(shí)別,具有透明性。

       緩存鏡像系統(tǒng)存在兩個(gè)獨(dú)立的通道,由本端控制器進(jìn)行控制,每個(gè)通道都保存一份對(duì)端緩存的鏡像(鏡像1、鏡像2),本端緩存通過總線能直接訪問對(duì)端的鏡像緩存,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的替換;緩存與鏡像間通過多條8×PCI-E總線進(jìn)行通信,實(shí)現(xiàn)緩存與鏡像間數(shù)據(jù)的快速讀寫。

  2. 緩存鏡像技術(shù)的工作流程

  緩存鏡像寫操作流程如圖2所示;圖中實(shí)線表示實(shí)際的數(shù)據(jù)讀寫,虛線表示滿足某種觸發(fā)機(jī)制后的數(shù)據(jù)讀寫;

  當(dāng)主機(jī)發(fā)送寫操作時(shí),數(shù)據(jù)同時(shí)寫入本端緩存和對(duì)端的鏡像緩存,成功完成兩端緩存的寫操作后,向主機(jī)確認(rèn)寫操作完成;當(dāng)刷新機(jī)制滿足時(shí),寫數(shù)據(jù)刷新到磁盤中。如果本端緩存出現(xiàn)故障,寫數(shù)據(jù)將直接寫到對(duì)端的鏡像緩存中,然后向給主機(jī)確認(rèn)寫操作完成,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的寫操作;

  緩存鏡像讀操作流程如圖3所示;圖中實(shí)線表示實(shí)際的數(shù)據(jù)讀寫,虛線表示滿足某種觸發(fā)機(jī)制后的數(shù)據(jù)讀寫;

  當(dāng)主機(jī)發(fā)送讀操作時(shí),如果本端緩存沒有出現(xiàn)故障,數(shù)據(jù)直接從本端緩存發(fā)送給主機(jī);否則,將從對(duì)端的鏡像緩存中將數(shù)據(jù)發(fā)送給主機(jī),完成數(shù)據(jù)的讀操作。如果主機(jī)要求讀取的數(shù)據(jù)不在緩存中,緩存將直接從磁盤中獲取數(shù)據(jù),然后將數(shù)據(jù)發(fā)送給主機(jī);

  3.緩存鏡像技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

  系統(tǒng)能不間斷運(yùn)行,緩存中的所有數(shù)據(jù)均有鏡像,正常運(yùn)行時(shí),用的是緩存。當(dāng)緩存失敗時(shí),鏡像內(nèi)存替補(bǔ)工作,不會(huì)造成業(yè)務(wù)中斷。

  有效避免了由于緩存發(fā)生故障而導(dǎo)致的數(shù)據(jù)丟失,*地提高了系統(tǒng)的可靠性。

  緩存鏡像技術(shù)只需要兩個(gè)通道間提供硬件上的支持,不需要驅(qū)動(dòng)程序或操作系統(tǒng)的支持,獨(dú)立于操作系統(tǒng),減小了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜性,保證數(shù)據(jù)的可靠性。

  系統(tǒng)工作時(shí),鏡像內(nèi)存不會(huì)被系統(tǒng)識(shí)別,具有透明性;

  不同控制器的緩存鏡像之間采用多條8×PCI-E總線通信,單條鏈路帶寬高達(dá)20Gb/s,保證數(shù)據(jù)的無阻塞傳輸;

  緩存與鏡像之間具有多條獨(dú)立的通信通道,具有的高冗余性提供了更高的可靠性;

  緩存內(nèi)部配置電池組,保證掉電后緩存數(shù)據(jù)可以保存100小時(shí),且電池具有冗余性,提供了更高的可靠性;

  緩存與鏡像數(shù)據(jù)加入校驗(yàn)碼,保證了數(shù)據(jù)的一致性和完整性。

     華宋科技   

 

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