Для чого (BB-контролер) BBU?

Мені цікаво, яка мета BBU. Моє перше розуміння полягало в тому, що це дозволяє кешу записати дані на диск під час відключення живлення. Але деякі технічні характеристики кажуть, що BBU може зберігати свої дані до 72 год. Я очікую, що дані будуть записані на диск протягом мілісекунд (враховуючи, що диск теж має потужність).

Тож чи повинен BBU захищати не кеш, а весь диск теж на кілька секунд? Хіба це не буде ще більш безпечним, адже дані кешу записуються на диск, а не в кеш-пам'яті і знову чекають живлення? Через секунду або близько того диск може бути вимкнений.

Він не працює з дисками, він просто зберігає дані в кеші протягом (до цього випадку) до 72 годин, поки ви не повернете машину на лінію. Коли ви живите машину назад, вона записує вміст кешу назад на диски.

Все, що вона робить - це захист від відключення електроенергії. Якщо (з якихось причин) машина втрачає живлення без чистого видалення даних на диск, акумулятор підтримує вміст кешу живим, поки ви не зможете перезапустити машину.

Це не ДБЖ для дисків, оскільки диски можуть знаходитися у зовнішньому масиві дисків або навіть у іншому ланцюзі живлення. Навіть ДБЖ може вийти з ладу.

Це працює так:

Більшість операційних систем мають системний виклик, який дозволяє так звану "синхронну запис". Це означає, що під час операції запису, якщо запис завершився, гарантовано, що він був зроблений на диску.

Отже, синхронне записування не кешоване. Він блокує додаток до його завершення. Цей вид операцій, очевидно, повільніше, ніж кешоване записування, яке зберігає дані в пам'яті ОС, поки диск не працює в режимі очікування, а потім записує дані.

Деякі критичні програми, такі як програмне забезпечення баз даних, виконують синхронні записи для критичних даних, оскільки напівзаписане оновлення у разі втрати електроенергії може завдати шкоди цілісності бази даних.

Контролери RAID, як відомо, повільно працюють з записом RAID-5, тому це стає проблемою, якщо ваше програмне забезпечення використовує багато синхронних записів. З цієї причини контролери RAID-5 оснащені власними кешами.

Що робить контролер RAID, це він записує дані в свій кеш, а ЛЕЖЕ в ОС, кажучи, що він передав дані на диск, тоді як дані фактично все ще знаходяться в кеш-RAID.

Але що робити, якщо живлення було втрачено, поки дані все ще були в буфері контролера RAID? На дисках у вас є напівзаписані та, ймовірно, непослідовні дані.

Ви можете сказати, що така поведінка перемагає мету синхронного запису ... якщо це було б нормально, щоб кешоване записування тоді програмне забезпечення додатка не запитувало б синхронізувати спочатку.

Компроміс такий: контролер RAID все ще лежить в ОС, що він передав дані на диск, але для захисту цих критичних даних у разі відключення живлення, контролер RAID має батарею, яка зберігає кеш-пам'ять живим протягом деякого часу, поки живлення не зможе відновлено.

Тож після повернення живлення та розкручування та ініціалізації дисків контролер все ще зберігає ці дані у своєму кеші завдяки батареї та може закінчити запис транзакції на диск.

Всі щасливі.

Ось чому контролери RAID зазвичай не дозволяють вам вмикати кеш запису, якщо у вас немає функціонального та зарядженого акумуляторного блоку.

Варто згадати, що деякі нові дискові контролери тепер оснащені кеш-пам’яттю швидкої флеш-пам'яті, яка зберігає дані набагато довше, ніж звичайні 72 години, часто теж набагато більше (~ 1 Гб). Якщо вам потрібні деталі деталей, дайте мені знати.

Подумайте, що кеш BBU додає аналогічний рівень захисту тому, який надає файлова система, що перебуває в журналі. Це там для того, щоб дозволити завершити транзакції, прості записи в цьому випадку, якщо вони перериваються відключенням живлення. Після падіння потужності контролер не може продовжувати записувати, оскільки це призведе до абсолютно непередбачуваних результатів. Натомість він зберігає дані стільки, скільки зможе, і закінчить їх записувати, якщо / коли живлення відновиться. Те, що він не робить - це як ДБЖ для накопичувачів.

Отримати, що акумулятор у 100 доларів США є обов'язковим, особливо на сервері БД, навіть якщо відключення живлення рідкісні. Навіть якщо у вас активовані транзакції , і ваш сервер втрачає живлення до того, як ці зміни покинуть кеш-пам'ять і перенесуться на диск, вам залишиться незавершений запит або пошкоджені дані.

Якщо ваш сервер виходить з ладу, висить або хтось підтягує кабель живлення, BBU захистить вас від пошкоджених або втрачених даних, якщо ви використовуєте кеш-запис. Використання USV лише захищає вас від відключення електроенергії.

Якщо ви не хочете використовувати кеш-запис, вам не потрібен BBU.

RAID-карта може мати 1 Гб кешу; незважаючи на те, що він зазвичай не буде використовуватися для кешу запису, ви можете припустити, що він буде зберігати досить довгу чергу неписаних даних.

Файлові системи та бази даних припускають, що їх синхронні записи не впорядковуються навіть у разі відключення живлення. Зазвичай синхронне записування повернеться лише після того, як дані на диску, але це відносно повільно. Карти RAID покращують продуктивність, групуючи менші записи разом і переупорядковуючи їх менш випадковими.

Якщо не було BBU, відключення живлення під навантаженням призвело б до катастрофічних результатів, оскільки пише, що RAID-карта обіцяла її втратити (як, наприклад, у випадку з файловою системою, ви можете мати посилання на новий файл або каталог, але не вистачає сказаного файл або каталог, навіть якщо файлова система спеціально створила новий файл перед будь-якими посиланнями на нього, щоб уникнути цього), вимагаючи відновлення із резервних копій або просто сподіваюся, що ваші дані не надто сильно зіпсовані. Ще гірше, якщо хтось видалив секретний файл, а хтось інший створив файл, який читається у всьому світі, може статися, що частина вмісту секретного файлу знайдеться у файлі, доступному для читання у світі. Коли ви порушите припущення, на яких побудована файлова система, можливо все.

Якщо припустити, що ДБЖ гарантує безперебійне живлення, це наївність; що робити, якщо машина виходить з ладу, і вам потрібно витягнути шнур живлення, або хтось на ньому вимикається?

Споживчі SATA-диски (і SSD-диски) іноді кешують також синхронні записи, але їх кеші набагато менші, а використання споживачів менш вимогливе, тому вони зазвичай можуть відмовитися від нього.

Сучасні контролери RAID також мають спалах, на який вони копіюють вміст кешу запису у разі відключення живлення, тому акумулятору не потрібно працювати більше декількох секунд.