Smart Cache یک فناوری هوشمند است که در رید کنترلرهای HP به کار میرود و هدف آن افزایش کارایی و سرعت دسترسی به دادهها است. در واقع، این فناوری یک لایه حافظه کش (cache) را به سیستم اضافه میکند که دادههای پرکاربرد را در خود ذخیره میکند.
قابلیت Smart Cache چگونه کار میکند؟
ذخیرهسازی دادههای پرکاربرد:
Smart Cache به طور مداوم الگوهای دسترسی به دادهها را تحلیل میکند و دادههایی که به طور مکرر مورد استفاده قرار میگیرند را در حافظه کش خود ذخیره میکند. این حافظه معمولاً از نوع SSD است که سرعت دسترسی بسیار بالایی دارد.
کاهش تاخیر:
هنگامی که سیستمی درخواست دسترسی به یک داده را میدهد، ابتدا رید کنترلر بررسی میکند که آیا این داده در حافظه کش موجود است یا خیر. اگر داده در کش موجود باشد، بسیار سریعتر از دسترسی به دیسک سخت به آن دسترسی پیدا میشود و در نتیجه زمان پاسخگویی سیستم به طور قابل توجهی کاهش مییابد.
افزایش کارایی:
با استفاده از Smart Cache، کارایی سیستم در انجام عملیاتهای خواندن و نوشتن اطلاعات به طور قابل توجهی افزایش مییابد. این به ویژه در مواردی که حجم دادههای در حال پردازش زیاد است و یا عملیاتهای Input و output به صورت Random انجام میشوند، بسیار موثر است.
مزایای Smart Cache:
* افزایش سرعت دسترسی به دادهها: کاهش قابل توجه زمان پاسخگویی سیستم.
* افزایش کارایی کلی سیستم: بهبود عملکرد سیستم در انجام عملیاتهای ورودی/خروجی.
* کاهش بار کاری روی دیسک سخت: با ذخیره دادههای پرکاربرد در حافظه کش، فشار کمتری به دیسک سخت وارد میشود و عمر مفید آن افزایش مییابد.
* بهبود عملکرد برنامههای کاربردی: بسیاری از برنامههای کاربردی با استفاده از Smart Cache عملکرد بهتری خواهند داشت.
روش کار کردن Smart Cache چگونه است؟
برای درک بهتر نحوه عملکرد Smart Cache بهتر است در ادامه مطلب با ما همراه باشید.
مراحل عملکرد Smart Cache :
- مراقبت مداوم از الگوهای دسترسی: Smart Cache به صورت مداوم الگوهای دسترسی به دادهها را در سیستم بررسی میکند.در واقع ریدکنترلر از این طریق متوجه میشود کدام آدرس از آدرس اطلاعات ذخیره شده بر روی سیستم بیشتر مورد خواندن و نوشتن قرار میگیرند.
- شناسایی دادههای پراستفاده: دادههایی که به طور مکرر Read و Write میشوند، به عنوان دادههای پرکاربرد یا همان Hot Date ها شناسایی میشوند.
اولویتبندی برای کش: این دادهها به دلیل اهمیت و فراوانی دسترسی، در اولویت قرار میگیرند تا در حافظه کش ذخیره شوند.
- انتقال به حافظه سریعتر
بعد از تشخیص Hot Date ها ریدکنترلر دادههای پرکاربرد را از حافظه اصلی (مانند یک درایو HDD) به حافظه کش که معمولا یک درایوSSD است، منتقل میکند. - استفاده از حافظه SSD
حافظههای SSD به دلیل سرعت بالا در هنگام Read و Write، برای ذخیره دادههای کش بسیار مناسب هستند. - بهینهسازی تخصیص حافظه
Smart Cache به صورت هوشمندانه فضای حافظه کش را مدیریت میکند تا بیشترین بهرهوری را داشته باشد. بدین ترتیب که اطلاعاتی که جزء Hot Data ها هستند در سریع ترین بخش Cache ذخیره میکند. - تغییرات در دادهها
اگر دادهای در حافظه کش تغییر کند، این تغییر باید در حافظه اصلی نیز اعمال شود. - همگامسازی مداوم
Smart Cache به صورت مداوم دادههای حافظه کش را با حافظه اصلی همگامسازی میکند تا اطمینان حاصل شود که دادهها همیشه دقیق و بهروز هستند. - الگوریتمهای جایگزینی
در صورتی که حافظه کش پر شود، Smart Cache از الگوریتمهای جایگزینی برای تعیین اینکه کدام دادهها باید از حافظه کش حذف شوند و با دادههای جدید جایگزین شوند، استفاده میکند. منظور از الگوریتم جایگزینی این است که سیستم با توجه به الویت بندی دیتا ها ، دیتای کم الویت را از Cache حذف میکند تا جای برای ذخیره سازی اطلاعات جدید باز شود.
خرید قطعات سرور hp
مزایای کلیدی Smart Cache
افزایش سرعت دسترسی به دادهها
کاهش قابل توجه زمان پاسخگویی سیستم. از انجایی که ریدکنترلر با استفاده از قابلیت Smart Cache اطلاعات پرکاربرد یا همان Hot Data ها را در سریع ترین جای فضای ذخیره سازی اطلاعات ذخیره کرده است، طبیعتا سرعت دسترسی به این اطلاعات تا حد قابل قبول افزایش پیدا خواهد کرد.
افزایش کارایی کلی سیستم
بهبود عملکرد سیستم در انجام عملیاتهای خواندن و نوشتن اطلاعات. طبیعی است که با راه اندازی اسمارت کش ، بار کاری موجود بر روی سیستم در زمان خواندن اطلاعات بسیار کاهش خواهد یافت. با کاهش بار کاری سرور در زمان خواندن اطلاعات ، قدرت سیستم برای انجام علمیات های مربوط به نوشتن اطلاعات هم افزایش خواهد یافت.
کاهش بار کاری روی حافظه اصلی
با ذخیره دادههای پرکاربرد در حافظه کش، فشار کمتری به حافظه اصلی وارد میشود و عمر مفید آن افزایش مییابد. بدین ترتیب در زمانی که سیستم به Hot Data ها دسترسی دارد نیاز نیست تا برای دسترسی به این دیتا ها ، حافظه اصلی سرور ، که معمولا سرعت پایین تری نسبت به Cache دارد بررسی و خوانده شود.
بهبود عملکرد Application های نصب شده بر روی سرور
بسیاری از برنامههای کاربردی با استفاده از Smart Cache عملکرد بهتری خواهند داشت.
به طور خلاصه، Smart Cache با شناسایی و ذخیره دادههای پرکاربرد در یک حافظه سریع، به طور قابل توجهی سرعت دسترسی به دادهها را افزایش میدهد و عملکرد کلی سیستم را بهبود میبخشد.
روش راه اندازی Smart Cache بر روی ریدکنترلر های HPE چیست ؟
توجه داشته باشید که راه اندازی اسمارت کش بر روی سرورهای HPE نیازمند پیش نیاز هایی است . در ادامه این پیش نیاز ها را اورده ایم.
لایسنس Smart Cache
برای استفاده از Smart Cache، به لایسنس معتبر نیاز دارید. این لایسنس معمولاً از طریق HPE SSA فعال میشود.
سرور و ریدکنترلر سازگار
اطمینان حاصل کنید که سرور و ریدکنترلر شما از Smart Cache پشتیبانی میکنند. معمولاً سرورهای نسل هشتم به بعد HPE و کنترلرهای سری P از این قابلیت Smart Cache پشتیبانی میکنند.
حافظه FBWC بر روی ریدکترلر سرور
برای راه اندازی قابلیت Smart Cashe بر روی ریدکنترلر خود ، به حداقل یک گیگابایت کش FBWC نیاز داریم.
مراحل راه اندازی
- فعالسازی لایسنس
از طریق HPE SSA، لایسنس Smart Cache را برای سرور خود فعال کنید.
کد فعالسازی لایسنس را وارد کرده و مراحل را دنبال کنید.
- ایجاد Logical Drive
قبل از فعالسازی Smart Cache، حداقل یک Logical Drive در کنترلر ایجاد کنید.
- ورود به Cache Manager
به محیط مدیریت کنترلر وارد شوید.
از بخش Tools menu، گزینه Cache Manager را انتخاب کنید.
- فعالسازی Smart Cache
در بخش Actions menu، روی گزینه Enable HPE SmartCache کلیک کنید.
درایوهای فیزیکی مورد نظر برای استفاده در Smart Cache را انتخاب کنید.
- روی دکمه تایید کلیک کنید.
بعد از انجام این 5 مرحله بر روی ریدکنترلر سرور HPE شما ، قابلیت Smart Cache بر روی سرور شما فعال خواهد شد.
روش تشخیص Hot date در زمان استفاده از Smart Cache چگونه است ؟
مهمترین مرحله در مکانیزم عملکردی Smart Cache تشخیص Hot Data هاست. در صورت فعال کردن Smart Cache بر روی ریدکنترلر سرور ، ریدکنترلر با توجه به موارد زیر Hot Data را مشخص میکند.
شمارش دسترسیها
سادهترین روش، شمارش تعداد دفعاتی است که به هر داده دسترسی پیدا میشود. دادههایی که بیشترین تعداد دسترسی را داشته باشند، به عنوان Hot Data در نظر گرفته میشوند.
به عبارت دیگر راحت ترین روش تشخیص Hot Data اینگونه است که اطلاعاتی که بیشتر از دیتا های دیگر خوانده میشود را به عنوان Hot Data در نظر بگیریم.
- زمان دسترسی
علاوه بر تعداد دسترسیها، زمان بین دسترسیها نیز اهمیت دارد. دادههایی که در بازههای زمانی کوتاه به آنها دسترسی پیدا میشود، احتمال Hot بودن آنها بیشتر است.
- الگوهای دسترسی
Smart Cache میتواند الگوهای دسترسی به دادهها را تحلیل کند. برای مثال، اگر دادههایی به صورت متوالی و با ترتیب خاصی درخواست شوند، احتمالاً Hot Data هستند. طبیعی است ارزش اطلاعاتی که هر روز لازم هستند ، بیشتر از ارزش اطلاعاتی است که هر هفته استفاده میشود. با کوچک تر کردن این بازه میتوان به دسته بندی اطلاعات و ارزش بندی آنها پرداخت.
- وزندهی به دادهها
برخی از دادهها ممکن است به دلیل اهمیتشان، وزن بیشتری در تشخیص Hot Data داشته باشند. برای مثال، دادههای مربوط به پایگاه دادههای عملیاتی ممکن است مهمتر از دادههای آرشیوی باشند. همانطور که بالاتر توضیح دادیم ، فاصله زمانی میان دوبار دسترسی به اطلاعات در ارزش دادن به اطلاعات بسیار اهمیت دارد. طبیعی است اطلاعاتی که هر ساعت مورد نیاز است با ارزش تر از اطلاعاتی هستند که هر روز به آنها لازم داشته باشیم.
عوامل موثر بر دقت تشخیص Hot Data
نوع بار کاری: الگوهای دسترسی به دادهها در بار کاریهای مختلف متفاوت است. بنابراین، الگوریتمهای تشخیص Hot Data باید برای هر نوع بار کاری بهینه شوند.
اندازه حافظه کش: اندازه حافظه کش تعیین میکند که چه تعداد از دادهها میتوانند در آن ذخیره شوند. هر چه اندازه حافظه کش بزرگتر باشد، تعداد بیشتری از دادههای داغ میتوانند در آن قرار گیرند. با توجه به اینکه همواره میزان کش محدود است ، طبیعی است که بهتر است از دیتا های با ارزش بیشتر بر روی کش ذخیره کنیم.
الگوریتمهای جایگزینی: هنگامی که حافظه کش پر شود، الگوریتمهای جایگزینی تعیین میکنند که کدام دادهها از حافظه کش حذف شوند.