BBU คืออะไร (raid-controller-)

ฉันสงสัยว่าจุดประสงค์ของ BBU คืออะไร ความเข้าใจครั้งแรกของฉันคือมันช่วยให้แคชสามารถเขียนข้อมูลลงดิสก์ในระหว่างเกิดไฟฟ้าขัดข้อง แต่คุณสมบัติบางอย่างบอกว่า BBU สามารถเก็บข้อมูลได้นานถึง 72 ชั่วโมง ฉันคาดว่าข้อมูลจะถูกเขียนไปยังแผ่นดิสก์ภายในมิลลิวินาที (ที่ระบุว่าแผ่นดิสก์ยังคงมีพลังเช่นกัน)

ดังนั้น BBU ควรไม่เพียงป้องกันแคช แต่ทั้งแผ่นเป็นเวลาไม่กี่วินาทีด้วยหรือไม่ จะไม่ปลอดภัยกว่านี้อีกแล้วเพราะข้อมูลแคชถูกเขียนลงดิสก์แทนที่จะอยู่ในแคชและรอพลังงานอีกครั้ง หลังจากนั้นประมาณหนึ่งวินาทีแผ่นดิสก์อาจถูกปิดลง

มันไม่ได้ให้พลังงานกับดิสก์มันแค่เก็บข้อมูลไว้ในแคชสำหรับ (ในกรณีนี้) นานถึง 72 ชั่วโมงจนกว่าคุณจะนำเครื่องกลับมาออนไลน์ เมื่อคุณทำการสำรองพลังงานเครื่องจะเขียนเนื้อหาของแคชออกไปยังดิสก์

ทั้งหมดจะป้องกันความล้มเหลวของพลังงาน หาก (ด้วยเหตุผลบางอย่าง) เครื่องสูญเสียพลังงานโดยไม่ต้องล้างข้อมูลออกจากดิสก์อย่างหมดจดแบตเตอรี่จะเก็บเนื้อหาแคชไว้ให้มีชีวิตอยู่จนกว่าคุณจะสามารถรีสตาร์ทเครื่องได้

ไม่ใช่ UPS สำหรับดิสก์เนื่องจากดิสก์อาจอยู่ในดิสก์อาเรย์ภายนอกหรือแม้แต่ในวงจรไฟฟ้าอื่น แม้แต่ UPS ก็อาจล้มเหลวได้

มันทำงานได้เช่นนี้:

ระบบปฏิบัติการส่วนใหญ่มีการเรียกระบบที่อนุญาตให้เรียกว่า "การเขียนแบบซิงโครนัส" ซึ่งหมายความว่าในระหว่างการดำเนินการเขียนถ้าการเขียนเสร็จสิ้นก็รับประกันได้ว่ามันได้มุ่งมั่นที่จะดิสก์

การเขียนแบบซิงโครนัสจึงไม่ใช่แคช มันบล็อกแอปพลิเคชันจนกว่าจะเสร็จสมบูรณ์ การทำงานแบบนี้ช้ากว่าการเขียนแบบแคชซึ่งเก็บข้อมูลไว้ในหน่วยความจำระบบปฏิบัติการจนกว่าดิสก์จะไม่ได้ทำงานและเขียนข้อมูล

ซอฟต์แวร์ที่สำคัญบางตัวเช่นซอฟต์แวร์ฐานข้อมูลทำการเขียนแบบซิงโครนัสสำหรับข้อมูลสำคัญเนื่องจากการอัพเดตแบบครึ่งเขียนในกรณีที่ไฟฟ้าดับอาจเป็นอันตรายต่อความสมบูรณ์ของฐานข้อมูล

ตัวควบคุม RAID ช้าฉาวโฉ่กับการเขียน RAID-5 ดังนั้นนี่จะกลายเป็นปัญหาหากแอพพลิเคชั่นซอฟต์แวร์ของคุณใช้การเขียนแบบซิงโครนัสจำนวนมาก ด้วยเหตุนี้คอนโทรลเลอร์ RAID-5 จึงติดตั้งแคชของตัวเอง

สิ่งที่ตัวควบคุม RAID ทำคือเขียนข้อมูลไปยังแคชแทนและ LIES ไปยังระบบปฏิบัติการบอกว่าให้ส่งข้อมูลไปยังดิสก์ในขณะที่ข้อมูลยังอยู่ในแคช RAID

แต่ถ้าเกิดไฟฟ้าดับในขณะที่ข้อมูลยังอยู่ในบัฟเฟอร์ของคอนโทรลเลอร์ RAID? คุณมีข้อมูลที่เขียนครึ่งหนึ่งและอาจไม่สอดคล้องกับดิสก์ของคุณ

คุณอาจบอกว่าพฤติกรรมนี้เอาชนะจุดประสงค์ของการเขียนแบบซิงโครนัส ... ถ้าการเขียนแคชนั้นเป็นเรื่องปกติซอฟต์แวร์แอพจะไม่ขอให้มีการเขียนแบบซิงค์ในตอนแรก

การประนีประนอมคือ: ตัวควบคุม RAID ยังคงอยู่กับระบบปฏิบัติการที่ให้ข้อมูลกับดิสก์ แต่เพื่อปกป้องข้อมูลที่สำคัญนี้ในกรณีที่ไฟฟ้าขัดข้อง RAID คอนโทรลเลอร์มีแบตเตอรี่ที่ช่วยให้แคชมีชีวิตอยู่ได้จนกว่าพลังงานจะหมด การบูรณะ

ดังนั้นหลังจากพลังงานกลับมาและดิสก์หมุนและเริ่มต้นใช้งานคอนโทรลเลอร์ยังคงมีข้อมูลนั้นอยู่ในแคชด้วยแบตเตอรี่และสามารถเขียนธุรกรรมของคุณลงในดิสก์ได้

ทุกคนมีความสุข

นี่คือสาเหตุที่คอนโทรลเลอร์ RAID มักจะไม่ยอมให้คุณเปิดใช้งานแคชเขียนเว้นแต่ว่าคุณจะมีหน่วยแบตเตอรี่ที่ใช้งานได้และมีประจุ

เป็นมูลค่าการกล่าวขวัญว่าตอนนี้ตัวควบคุมดิสก์รุ่นใหม่บางรุ่นมาพร้อมกับแคชแฟลชความเร็วสูงที่เก็บข้อมูลไว้นานกว่า 72 ชั่วโมงทั่วไปซึ่งมักจะมีขนาดใหญ่กว่ามาก (~ 1GB) หากคุณต้องการรายละเอียดส่วนหนึ่งแจ้งให้เราทราบ

คิดว่า BBU cache นั้นเป็นการเพิ่มระดับการป้องกันที่คล้ายกันในระบบไฟล์ที่เจอร์นัลแล้ว มีไว้เพื่อให้การทำธุรกรรมการเขียนแบบง่าย ๆ ในกรณีนี้จะเสร็จสมบูรณ์หากพวกเขาถูกขัดจังหวะโดยไฟฟ้าขัดข้อง เมื่อพลังงานลดลงคอนโทรลเลอร์จะไม่สามารถเขียนต่อได้เนื่องจากจะส่งผลให้ไม่สามารถคาดเดาได้อย่างสมบูรณ์ แต่จะเก็บข้อมูลไว้นานที่สุดเท่าที่จะทำได้และจะเขียนให้เสร็จหากว่า / เมื่อไฟฟ้ากลับมาทำงานต่อ สิ่งที่ไม่ทำคือทำหน้าที่เหมือน UPS สำหรับไดรฟ์

การได้รับแบตเตอรี่ $ 100 นั้นเป็นสิ่งจำเป็นโดยเฉพาะอย่างยิ่งบนเซิร์ฟเวอร์ DB แม้ว่าความล้มเหลวของพลังงานจะเกิดขึ้นน้อย แม้ว่าคุณจะเปิดใช้งานการทำธุรกรรมและเซิร์ฟเวอร์ของคุณจะสูญเสียพลังงานก่อนที่การเปลี่ยนแปลงเหล่านั้นจะออกจากแคชและมุ่งมั่นที่จะใช้งานดิสก์คุณจะถูกทิ้งให้ใช้แบบสอบถามที่ไม่สมบูรณ์หรือข้อมูลเสียหาย

หากเซิร์ฟเวอร์ของคุณขัดข้องแฮงค์หรือบางคนดึงสายไฟ BBU จะปกป้องคุณจากข้อมูลที่เสียหายหรือสูญหายหากคุณใช้แคชการเขียน การใช้ USV จะป้องกันคุณจากไฟฟ้าขัดข้องเท่านั้น

หากคุณไม่ต้องการใช้แคชการเขียนคุณไม่จำเป็นต้องมี BBU

การ์ด RAID สามารถมีแคชได้ 1 GB แม้ว่าโดยปกติจะไม่ได้ใช้สำหรับแคชการเขียน แต่คุณสามารถสันนิษฐานได้ว่ามันจะเก็บข้อมูลที่ไม่ได้เขียนไว้เป็นจำนวนมาก

ระบบไฟล์และฐานข้อมูลถือว่าการเขียนแบบซิงโครนัสของพวกเขาไม่ได้ถูกจัดลำดับใหม่แม้ในกรณีที่ไฟฟ้าขัดข้อง โดยปกติแล้วการเขียนแบบซิงโครนัสจะกลับมาหลังจากข้อมูลอยู่ในดิสก์ แต่ค่อนข้างช้า การ์ด RAID ปรับปรุงประสิทธิภาพโดยการจัดกลุ่มการเขียนให้เล็กลงและเรียงลำดับใหม่ให้สุ่มน้อยลง

หากไม่มี BBU ความล้มเหลวของการใช้พลังงานภายใต้การโหลดจะมีผลลัพธ์ที่ร้ายแรงโดยมีการเขียนการ์ด RAID ได้สัญญาว่าจะมีการสูญหาย (เช่นในกรณีของระบบไฟล์คุณอาจมีการอ้างอิงไปยังไฟล์หรือไดเรกทอรีใหม่ ไฟล์หรือไดเรกทอรีแม้ว่าระบบไฟล์จะสร้างไฟล์ใหม่โดยเฉพาะก่อนที่จะมีการอ้างอิงใด ๆ เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหานี้) ทำให้คุณต้องกู้คืนจากการสำรองข้อมูลหรือเพียงแค่หวังว่าข้อมูลของคุณจะไม่ยุ่งเหยิงเกินไป ยิ่งแย่ไปกว่านั้นถ้ามีคนลบไฟล์ลับและคนอื่นสร้างไฟล์ที่อ่านได้ทั่วโลกมันอาจเกิดขึ้นได้ว่าเนื้อหาบางส่วนของไฟล์ลับนั้นอยู่ในไฟล์ที่อ่านได้ทั่วโลก เมื่อคุณทำลายสมมติฐานระบบไฟล์จะถูกสร้างขึ้นในทุกสิ่งที่เป็นไปได้

การสมมติว่า UPS รับประกันพลังงานที่ต่อเนื่องไร้เดียงสา; ถ้าเครื่องเกิดขัดข้องและคุณต้องดึงสายไฟ

ดิสก์ SATA ผู้บริโภค (และ SSD) บางครั้งก็เขียนแคชแบบซิงโครนัสด้วยเช่นกัน แต่แคชของพวกเขามีขนาดเล็กกว่ามากและการใช้งานของผู้บริโภคก็มีความต้องการน้อยกว่า

คอนโทรลเลอร์ RAID รุ่นใหม่ยังมีแฟลชซึ่งจะคัดลอกเนื้อหาของแคชการเขียนในกรณีที่ไฟฟ้าขัดข้องดังนั้นแบตเตอรี่จึงไม่จำเป็นต้องใช้งานได้นานกว่าสองสามวินาที