Smart Cache

Smart Cache

تکنولوژی Smart Cache چیست؟

Smart Cache تکنولوژی به کارگیری از سرعت SSD و ظرفیت HDD به منظور افزایش کارایی و کاهش هزینه‌ های ذخیره‌سازی محیط‌ های DAS یا Direct Attach Storage گفته می‌شود.

Smart Cache تکنولوژی راهکار ذخیره‌سازی مبنی بر کنترلر است که داده‌های اصلی را بر روی HDD ذخیره می‌کند و از یک دستگاه با نرخ تأخیر کم (مانند SSD) برای ذخیره Hot Data (داده‌هایی با دسترسی زیاد) استفاده می‌کند. در واقع با این کار از سرعت بالای هاردهای SSD و فضای ذخیره‌سازی HDD برای بهبود عملکرد ذخیره‌سازی استفاده می‌کند. در واقع کارایی اپلیکیشن‌ها با استفاده از فرآیند Cache کردن داده‌های Hot Data، تا 4 برابر افزایش می‌یابد.

این تکنولوژی راهکاری است برای Caching بر پایه کنترلر و مناسب محیط‌های DAS است. HPE Smart Cache در HPE Smart Array Controller قرار دارد و در سرورهای پرولیانت نسل 8 و نسل 9 که دارای کنترلرهای سری P و ماژول FBWC با ظرفیت 1 گیگابایت یا بیشتر هستند، قرار داده شده است. پیاده‌سازی و مدیریت این تکنولوژی برعهده همان ابزار مدیریت در HPE Smart Array یعنی HPE Smart Storage Administrator یا HPE Array Configuration Utility است.

HPE Smart Cache در کنترلرهای آرایه هوشمند یا HPE Smart Array Controller تعبیه شده در سرورهای پرولیانت نسل 8 سری P به بعد قرار داده شده است. این کنترلرها به صورت زیر هستند:

  1. HPE Smart Array P420 Controller
  2. HPE Smart Array P421 Controller
  3. HPE Smart Array P822 Controller
  4. HPE Smart Array P721m ControllerHPE Smart Cache برای اپلیکیشن، پایگاه داده و محیط های کاری تحلیلی مناسب است که عملیات خواندن در آنها نقش مهمی دارد و درخواست‌های داده بسیار تکرارشونده است.

معماری HPE Smart Cache از سه عنصر زیر تشکیل شده است:

1- ذخیره‌ساز اصلی: که می‌تواند یک HDD و یا اتصالی به SAN باشد.

2- شتاب‌دهنده: که باعث سرعت بیشتر در مقابل تاخیر کمتر می‌شود. ظرفیت این شتاب‌دهنده کمتر از دستگاه ذخیره‌ساز اصلی است(شتاب‌دهنده معمولاً یک SSD است).

3- فراداده: که شامل اطلاعاتیست که در یک فضای نسبتاً کوچک از حافظه Flash-Backed Write Cache یا FBWC ذخیره می‌شود و محل اطلاعات موجود در شتاب‌دهنده و دستگاه ذخیره‌ساز اصلی را نشان می‌دهد.

معماری HPE Smart Cache بسیار انعطاف‌پذیر است، به طوریکه از انواع دستگاه‌های ذخیره‌سازی، شتاب‌دهنده و فراداده پشتیبانی می‌کند.

تکنولوژی HPE Smart Cache در سرورهای نسل 9 که کنترلرهای زیر را پشتیبانی می‌کنند، قابل فعال شدن هستند:

  1. HPE Smart Array P440 Controller
  2. HPE Smart Array P440ar Controller
  3. HPE Smart Array P441 Controller
  4. HPE Smart Array P841 Controller
  5. HPE Smart Array P741m Controller
  6. HPE Smart Array P840 Controller

7. HPE Smart Array P440ar Controller

تکنولوژی HPE Smart Cache در سرورهای نسل 8 که کنترلرهای زیر را پشتیبانی می‌کنند، قابل فعال شدن هستند:

  1. HPE Smart Array P420 Controller
  2. HPE Smart Array P421 Controller
  3. HPE Smart Array P430 Controller
  4. HPE Smart Array P431 Controller
  5. HPE Smart Array P721m Controller
  6. HPE Smart Array P731m Controller
  7. HPE Smart Array P822 Controller

8. HPE Smart Array P830 Controller

سروری که قرار است HPE Smart Cache بر روی آن پیاده‌سازی شود باید دارای لایسنس باشد که باید از طریق HPE SSA فعال شود. کدفعالسازی یا برای یک سرور و یا برای چند سرور ( برای پیاده‌سازی‌های تعداد زیاد) نیاز است.

در سرورهای نسل 9 از read and write-back caching و در سرورهای نسل 8 از read and write-through caching پشتیبانی می‌شود. با پشتیبانی از RAID 0 در سرورهای نسل 8 و RAID 0, 1, 10 and 5 در سرورهای نسل 9، کار حفاظت از داده‌های Cache Volume (SSDs) را انجام می‌دهد. RAID 5 تنها از write-back caching پشتیبانی می‌کند.

HPE Smart Cache برای اپلیکیشن، پایگاه داده و محیط های کاری تحلیلی مناسب است که عملیات خواندن در آنها نقش مهمی دارد و درخواست‌های داده بسیار تکرارشونده است. از آنجایی‌که پیاده‌سازی آن به سادگی انجام می‌شود و کاملا با دیتاسنتر شما مجتمع خواهد شد، و نیازی به تغییرات در سیستم‌عامل و یا استفاده از هیچ اپلیکیشنی نیست.

استفاده از HPE Smart Cache در حجم‌های کاری که دارای ویژگی‌های زیر هستند، پیشنهاد نمی‌شود:

  • Non-repetitive I/O:اپلیکیشن‌هایی که در یک بازه زمانی به دفعات به داده مراجعه نمی‌کنند مثلا بکاپ‌ها که تنها یک بار دسترسی داده انجام می‌شود. و یا قابلیت‌های ارزیابی دیسک یا Disk Benchmark Utilities زیرا الگوهای دیترسی به دیسک در آنها معمولا رندوم هستند.
  • Write-heavy I/O:اپلیکیشن‌هایی که غالبا ترافیک نوشتن در آنها بیشتر از ترافیک خواندن است مانند Database Logging Volumes زیرا حجم زیادی از ترافیک در این Volumeها، نوشتن روی HDDهاست.
  • ویژگی‌ها و فواید HPE Smart Cache
    1. شتاب بخشیدن به Workloadبا کش کردن Hot Data بر روی SSD، سرعت Workload به میزان 3.5 برابر افزایش می‌یابد.
    2. مدیریت یکپارچه به راحتی می‌توانید آرایه‌ها و HPE Smart Cache را از طریق آرایه‌ای از ابزار پیکربندی (ACU) مدیریت کنید. مدیریت آرایه و HPE Smart Cache از طریق HPE Smart Storage Administrator به آسانی انجام می‌شود.
    3. استقرار آسان HPE Smart Cache، به راحتی با پایگاه داده شما ادغام می‌شود و به کمترین تغییرات در برنامه‌ها و سیستم‌عامل نیاز دارد.
    4. بهره‌وری عملیاتیو کارایی سرور را بهبود می‌بخشد.
    5. مدیریت و تجزیه و تحلیل برای پیکربندی HPE Smart Cache، از ابزار پیکربندی HPE Smart Array استفاده می‌شود که شامل: مدیریت هوشمند ذخیره‌سازی (HPE SSA)، خط فرمان مدیریت هوشمند ذخیره‌سازی (SSA-CLI)، آرایه‌ای از ابزار پیکربندی (ACU) و یا ACU-CLI است. این ابزارها یک تجزیه و تحلیل ترکیبی ارائه داده و دید وسیع‌تری از زیر سیستم‌های دیسک ذخیره‌سازی به ما نشان می‌دهند. از این طریق شما می‌توانید روند اتفاقات درون HPE Smart Cache را مشاهده کنید.
  • Cache از سه عنصر زیر تشکیل شده است:
    • ذخیره‌ساز اصلی:که می‌تواند یک HDD و یا اتصالی به SAN باشد.
    • شتاب‌دهنده:که باعث سرعت بیشتر در مقابل تاخیر کمتر می‌شود. ظرفیت این شتاب‌دهنده کمتر از دستگاه ذخیره‌ساز اصلی است (شتاب‌دهنده معمولاً یک SSD است).
    • فراداده:که شامل اطلاعاتیست که در یک فضای نسبتاً کوچک از حافظه Flash-Backed Write Cache یا FBWC ذخیره می‌شود و محل اطلاعات موجود در شتاب‌دهنده و دستگاه ذخیره‌ساز اصلی را نشان می‌دهد.

    معماری HPE Smart Cache بسیار انعطاف‌پذیر است، به طوریکه از انواع دستگاه‌های ذخیره‌سازی، شتاب‌دهنده و فراداده پشتیبانی می‌کند.

    تجهیزات مورد نیاز برای HPE Smart Cache

    1. سرور پرولیانت نسل 8 و 9 اچ‌پی
    2. کنترلرهای سری P به صورت تعبیه شده و یا PCIe Card
    3. 1 یا 2 گیگابایت حافظه FBWC برای سرور های نسل 8 و 4 گیگابایت برای نسل 9
    4. لایسنس HPE Smart Cache
    5. حداقل یک سرور پرولیانت نسل 8 اچ‌پی با قابلیت پشتیبانی از HDD (s)/ SSD (s)
    6. HPE Smart Cache آپدیتی از Firmware برای کنترلرهای نسل 8 است.
    7. یک نسخه به‌روز شده از Array Configuration Utility (HPE ACU) HPE برای پیکربندی HPE Smart Cache