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11.9
日本語は機械翻訳による参考訳です。内容に矛盾や不一致があった場合には、英語の内容が優先されます。

SANtricity ソフトウェアにおける SSD キャッシュの仕組み

SSDキャッシュ機能は、コントローラーベースのソリューションであり、最も頻繁にアクセスされるデータ(「ホット」データ)を低遅延のソリッドステートドライブ(SSD)にキャッシュすることで、システムパフォーマンスを動的に高速化します。SSDキャッシュは、ホストからの読み取り専用です。

SSDキャッシュとプライマリ キャッシュ

SSDキャッシュは、コントローラのダイナミック ランダム アクセス メモリ(DRAM)内のプライマリ キャッシュと併用されるセカンダリ キャッシュです。

SSDキャッシュとプライマリ キャッシュは動作が異なります。

  • プライマリ キャッシュの場合、I/O処理ごとにキャッシュ経由でデータをステージングする必要があります。

    プライマリ キャッシュでは、データはホスト読み取り後にDRAMに格納されます。

  • SSDキャッシュは、データをキャッシュに配置するとシステムの全体的なパフォーマンスを向上できる場合にのみ使用されます。

    SSD Cacheでは、データはボリュームからコピーされ、SSD Cacheを作成する際に自動的に作成される2つの内部RAIDボリューム(コントローラごとに1つ)に保存されます。

内部RAIDボリュームは、内部キャッシュ処理の目的で使用されます。これらのボリュームは、ユーザーインターフェースからアクセスすることも表示することもできません。ただし、これら2つのボリュームは、ストレージアレイで許可されているボリュームの総数にカウントされます。

SSDキャッシュの使用方法

インテリジェントなキャッシングは、データを低遅延のドライブに配置することで、そのデータに対する将来の要求への応答を大幅に高速化します。プログラムがキャッシュ内のデータを要求する場合(「cache hit」)の場合、低遅延のドライブがそのトランザクションを処理できます。そうでない場合は「cache miss」が発生し、データは元の低速なドライブからアクセスする必要があります。cache hitが増えるにつれて、全体的なパフォーマンスが向上します。

ホスト プログラムがストレージ アレイのドライブにアクセスすると、データがSSDキャッシュに格納されます。ホスト プログラムが再度同じデータにアクセスすると、データはハード ドライブではなくSSDキャッシュから読み取られます。よくアクセスされるデータはSSDキャッシュに保存されます。ハード ドライブは、SSDキャッシュからデータを読み取ることができない場合にのみアクセスされます。

SSDキャッシュは、データをキャッシュに配置するとシステムの全体的なパフォーマンスを向上できる場合にのみ使用されます。

読み取ったデータを処理する必要がある場合、CPUは次の手順を実行します。

  1. DRAMキャッシュをチェックします。

  2. DRAMキャッシュで検出されない場合は、SSDキャッシュをチェックします。

  3. SSDキャッシュで検出されない場合は、ハード ドライブから取得します。データをキャッシュする価値があると判断された場合は、SSDキャッシュにコピーします。

パフォーマンスの向上

最もアクセスされるデータ(ホット スポット)をSSDキャッシュにコピーすると、ハード ディスクの処理効率が向上し、レイテンシが低減され、読み取りと書き込みの速度が向上します。ハイパフォーマンスのSSDを使用してHDDボリュームのデータをキャッシュすることで、I/Oパフォーマンスと応答時間が向上します。

シンプルなボリュームI/Oメカニズムを使用して、SSD Cacheとの間でデータを移動します。データがSSDにキャッシュされて保存されると、その後のデータ読み取りはSSD Cache上で実行されるため、HDDボリュームにアクセスする必要がなくなります。

SSDキャッシュとドライブ セキュリティ機能

ドライブセキュリティが有効になっているボリュームでSSD Cacheを使用する場合、ボリュームとSSD Cacheのドライブセキュリティ機能が一致している必要があります。それらが一致しない場合、ボリュームはセキュリティ保護が有効になりません。

SSDキャッシュの実装

SSDキャッシュを実装するには、次の処理を実行します。

  1. SSDキャッシュを作成します。

  2. SSDの読み取りキャッシュを実装するボリュームにSSDキャッシュを関連付けます。

メモ

コントローラのSSDキャッシュを使用するように割り当てられたボリュームは、自動ロード バランシングによる転送の対象外となります。