4 ブロックデバイス操作の多層キャッシング #

論理ブロックの主コピーをデバイス間で移動すること。

低速なデバイスから高速なデバイスへのマイグレーション。

高速なデバイスから低速なデバイスへのマイグレーション。

大容量で低速なブロックデバイス。古いか、キャッシュデバイス上のコピーとの同期が保たれている(ポリシーによります)、論理ブロックのコピーが常に含まれます。

小容量で高速なブロックデバイス。

キャッシュに入っているブロック、ダーティブロック、およびポリシーオブジェクトが使用する追加のヒントを記録する小容量のデバイス。この情報はキャッシュデバイスに配置することもできますが、別個に保持することにより、ボリュームマネージャで異なった設定にすることができます。たとえば、堅牢性を強化するためのミラーとして設定できます。メタデータデバイスを使用できるキャッシュデバイスは1つだけです。

何らかのプロセスがキャッシュに配置されたデータブロックに書き込みを行う場合、そのキャッシュされているブロックは、キャッシュ内で上書きされていて、元のデバイスにもう一度書き込む必要があるため、「ダーティ」とマークされます。

I/O操作の要求は、まず、キャッシュされたデバイスのキャッシュを参照します。要求された値が見つからなかった場合、デバイス自体を検索しますが、これは低速です。これを「キャッシュミス」と呼びます。

要求された値がキャッシュされたデバイスのキャッシュ内で見つかった場合、その値は高速に提供されます。これを「キャッシュヒット」と呼びます。

値が格納されていない(空の)キャッシュのことで、「キャッシュミス」を引き起こします。キャッシュされたブロックデバイスの操作が進むにつれて、キャッシュはデータで満たされていき、「ウォーム」になります。

すでに何らかの値が格納されていて、「キャッシュヒット」になる確立が高いキャッシュ。

キャッシュされているブロックに書き込まれたデータは、キャッシュにのみ書き込まれ、そのブロックはダーティとマークされます。これはデフォルトのキャッシングモードです。

キャッシュされているブロックへの書き込みは、起点デバイスとキャッシュデバイスの両方にヒットするまで完了しません。「ライトスルー」キャッシュでは、クリーンブロックはクリーンな状態のままです。

ライトスルーキャッシュと同様の手法ですが、書き込みI/Oは、キャッシュをバイパスして永続ストレージに直接書き込まれます。この手法では、直後に再読み込みされない書き込みI/Oによってキャッシュがいっぱいになるのを防ぐことができますが、最近書き込まれたデータの読み込み要求で「キャッシュミス」が発生し、低速なバルクストレージからの読み込みが必要になり、レイテンシが増加するという欠点があります。

「パススルー」モードを有効にするには、キャッシュがクリーンである必要があります。読み込みは、キャッシュをバイパスして起点デバイスから実行されます。書き込みは起点デバイスに転送され、キャッシュブロックは「無効化」されます。「パススルー」では、データ整合性が維持されるため、データ整合性を気にすることなくキャッシュデバイスをアクティブ化できます。書き込みが実行されるにつれて、キャッシュは徐々にコールドになります。後でキャッシュの整合性を検証できる場合、またはinvalidate_cblocksメッセージを使用して整合性を保証できる場合は、キャッシュデバイスがまだウォームである間に、デバイスを「ライトスルー」または「ライトバック」モードに切り替えることができます。それ以外の場合は、目的のキャッシングモードに切り替える前に、キャッシュの内容を破棄できます。