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Cache写策略 — write-through与 write-back


作者:[佚名] - 发布:2014-6-26 21:53:57 - 来源:无忧技术网

Write-through 数据总是直接写入磁盘。意思是写操作根本不使用缓存。关闭写缓存,可释放缓存用于读操作。(缓存被读写操作共用)

Write-back (or write-behind or Write caching) 数据不是直接被写入磁盘;而是写入缓存。可以提高写操作的性能。从应用程序的角度看,比等待完成磁盘写入操作要快的多。因此,可以提高写性能。由控制器将缓存内未写入磁盘的数据写入磁盘。表面上看,Write-back 方式比 write-through方式的读、写性能都要好,但是也要看磁盘访问方式和磁盘负荷了。

write-back 方式通常在磁盘负荷较轻时速度更快。负荷重时,每当数据被写入缓存后,就要马上再写入磁盘以释放缓存来保存将要写入的新数据,这时如果数据直接写入磁盘,控制器会以更快的速度运行。因此,负荷重时,将数据先写入缓存反而会降低吞吐量。

这两种写策略都是针对写命中(write hit)情况而言的:write through是既写cache也写main memory;write back是只写cache,并使用dirty标志位记录cache的修改,直到被修改的cache 块被替换时,才把修改的内容写回main memory。那么在写失效(write miss)时,即所要写的地址不在cache中,该怎么办呢?一种办法就是把要写的内容直接写回main memory,这种办法叫做no write allocate policy;另一种办法就是把要写的地址所在的块先从main memory调入cache中,然后写cache,这种办法叫做write allocate policy

Starting and stopping cache flushing levels

这两个设置影响控制器如何处理未写入磁盘的缓存内数据,并且只在 write-back 方式下生效。缓存内数据写入磁盘称为flushing.你可以配置Starting and stopping cache flushing levels值,这个值表示占用整个缓存大小的百分比。当缓存内未写入磁盘的数据达到starting flushing value时,控制器开始flushing(由缓存写入磁盘)。当缓存内未写入磁盘数据量低于stop flush value时,flushing过程停止。控制器总是先flush旧的缓存数据。缓存内未写入数据停留超过20秒钟后被自动flushing.

典型的start flushing level是80%。通常情况下,stop flushing level也设置为80%。也就是说,控制器不允许超过80%的缓存用于write-back cache,但还是尽可能保持这一比例。如果你使用此设置,可以在缓存内存更多的未写入数据。这有利于提高写操作的性能,但是要牺牲数据保护。如果要得到数据保护,你可以使用较低的start and stop values。通过对这两个参数的设置,你可以调整缓存的读、写性能。经测试表明,使用接近的start and stop flushing levels时性能较好。如果stop level value远远低于start value,在flushing时会导致磁盘拥塞。

Cache block size

这个值指缓存分配单元大小,可以是4K或16K。选择合适的值,可以明显的改善缓存使用性能。

如果应用程序更多时候访问小于8K的数据,而将cache block size设置为16K,每次访问仅使用一部分cache block。在16K的cache block里总是存储8K或更小的数据,意味着只有50%的缓存容量被有效使用,使性能下降。对于随机I/O和小数据块的传送,4K比较合适。另一方面,如果是连续 I/O 并使用大的segment size,最好选择16K。大的cache block size意味着cache block数量少并可缩短缓存消耗延时。另外,对于同样大小的数据,cache block size大一些,需要的缓存数据传送量更小。

责任编辑:liqwei
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