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SSD Caches
Festplatten-RAIDs mit Flashspeicher
                       beschleunigen

                        TK Roadshow 2012




                                           Slide 2/17
Agenda

1) Wann cachen?
2) Definitionen
3) Feature-Vergleich
4) Funktionsweise
5) Performance Tests
6) Fazit


                       Slide 3/17
1) Wann cachen?



if(dataSet == known &&
     ramAvailable != enough &&
     appAccess == analyzed &&
     perfTests == available)
  CheckForCacheTechnologies();
else
  NeedMoreInfo();


                                 Slide 4/17
2) Definitionen




                  Slide 5/17
3) Feature-Vergleich

                           WB             WT           WA/read-only


       FlashCache
                                    1
       CacheCade
                                    2
       MaxCache                 !


 1
     Including ForcedWB
 ! Achtung: Derzeit kein redundanter Cache mit mehreren SSDs möglich
 2
     Including InstantWB




                                                                       Slide 6/17
3) Feature-Vergleich

                                                Skip sequential I/O
                   FlashCache               1
                   CacheCade                2
                   MaxCache                 3



    ●   Das Festplatten-RAID kann für sequentiellen
        I/O schneller sein als die SSD
1
    Konfigurierbar via sysctl (threshold)
2
    Keine weiteren Details bekannt
3
    Nicht konfigurierbar, immer ausgelassen


                                                                      Slide 7/17
3) Feature-Vergleich

                                          Cache persistence
                                                     !
                                                              1
                    FlashCache
                                                              2
                     CacheCade
                                                              3
                     MaxCache



    ●   Das Festplatten-RAID kann für sequentiellen
        I/O schneller sein als die SSD
1
    Nur WB Cache ist persistent
2
    Persistent in alle Cache Modus
3
    Dirty Shutdown: WT – discarded, WB – LV failed


                                                                  Slide 8/17
3) Feature-Vergleich



                     Hot spot detection
        FlashCache
        CacheCade
        MaxCache




                                          Slide 9/17
FlashCache




CacheCade




 MaxCache
5) MB/s - read




                 Slide 11/17
5) MB/s - write




                  Slide 12/17
5) IOPS - randread




                     Slide 13/17
5) IOPS - randwrite




                      Slide 14/17
6) Fazit

                                 Establish a
                                  Baseline



   Applikation testen
                                   Know
                                 application

                               Yes
                                      RAM



   2x Ergebnisse überprüfen   No HDD is
                                 bottleneck





                               No SSD alone
                                   to small
    Erkenntnisse umsetzen
                                       Test
                                     caching


                                WB             WT
                                          Slide 15/17
Backup: Test system

●   SSDs
    ●   Intel Series 320 160GB
    ●   Via HPA reduced to 32GB
●   RAID Controller
    ●   LSI MegaRAID SAS 9260-4i
    ●   Adaptec 6805Q
●   Software
    ●   Fio 2.0.7
    ●   Ubuntu 12.04
        –   Updates from Release Day
                                       Slide 16/17
Backup: Test script

●   flashcache_create
     ●   Create a WB caching device
●   cache_all=0
     ●   Don't cache ext4 initialization
●   mkfs.ext4 -q -E lazy_itable_init=0,
    lazy_journal_init=0 /dev/mapper/fc-root
●   mount /dev/mapper/fc-root
●   cache_all=1
●   Call fio
●   umount /dev/mapper/fc-root
●   dmsetup remove
●   flashcache_destroy /dev/sdd
                                              Slide 17/17

20121008 ssd-caches

  • 1.
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    SSD Caches Festplatten-RAIDs mitFlashspeicher beschleunigen TK Roadshow 2012 Slide 2/17
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    Agenda 1) Wann cachen? 2)Definitionen 3) Feature-Vergleich 4) Funktionsweise 5) Performance Tests 6) Fazit Slide 3/17
  • 4.
    1) Wann cachen? if(dataSet== known && ramAvailable != enough && appAccess == analyzed && perfTests == available) CheckForCacheTechnologies(); else NeedMoreInfo(); Slide 4/17
  • 5.
    2) Definitionen Slide 5/17
  • 6.
    3) Feature-Vergleich WB WT WA/read-only FlashCache 1 CacheCade 2 MaxCache ! 1 Including ForcedWB ! Achtung: Derzeit kein redundanter Cache mit mehreren SSDs möglich 2 Including InstantWB Slide 6/17
  • 7.
    3) Feature-Vergleich Skip sequential I/O FlashCache 1 CacheCade 2 MaxCache 3 ● Das Festplatten-RAID kann für sequentiellen I/O schneller sein als die SSD 1 Konfigurierbar via sysctl (threshold) 2 Keine weiteren Details bekannt 3 Nicht konfigurierbar, immer ausgelassen Slide 7/17
  • 8.
    3) Feature-Vergleich Cache persistence ! 1 FlashCache 2 CacheCade 3 MaxCache ● Das Festplatten-RAID kann für sequentiellen I/O schneller sein als die SSD 1 Nur WB Cache ist persistent 2 Persistent in alle Cache Modus 3 Dirty Shutdown: WT – discarded, WB – LV failed Slide 8/17
  • 9.
    3) Feature-Vergleich Hot spot detection FlashCache CacheCade MaxCache Slide 9/17
  • 10.
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    5) MB/s -read Slide 11/17
  • 12.
    5) MB/s -write Slide 12/17
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    5) IOPS -randread Slide 13/17
  • 14.
    5) IOPS -randwrite Slide 14/17
  • 15.
    6) Fazit Establish a Baseline  Applikation testen Know application Yes RAM  2x Ergebnisse überprüfen No HDD is bottleneck  No SSD alone to small Erkenntnisse umsetzen Test caching WB WT Slide 15/17
  • 16.
    Backup: Test system ● SSDs ● Intel Series 320 160GB ● Via HPA reduced to 32GB ● RAID Controller ● LSI MegaRAID SAS 9260-4i ● Adaptec 6805Q ● Software ● Fio 2.0.7 ● Ubuntu 12.04 – Updates from Release Day Slide 16/17
  • 17.
    Backup: Test script ● flashcache_create ● Create a WB caching device ● cache_all=0 ● Don't cache ext4 initialization ● mkfs.ext4 -q -E lazy_itable_init=0, lazy_journal_init=0 /dev/mapper/fc-root ● mount /dev/mapper/fc-root ● cache_all=1 ● Call fio ● umount /dev/mapper/fc-root ● dmsetup remove ● flashcache_destroy /dev/sdd Slide 17/17