کش رید کنترلر HP 1GB P-series Smart Array Flash Backed

در محیط‌های سرور، جایی که عملکرد ورودی/خروجی (I/O) و حفاظت از داده‌ها از اهمیت بالایی برخوردارند، کنترلرهای RAID نقش حیاتی ایفا می‌کنند. HP (اکنون HPE) 1GB P-series Smart Array Flash Backed Write Cache (FBWC) یک جزء کلیدی برای بهبود عملکرد و قابلیت اطمینان کنترلرهای Smart Array سری P در سرورهای HPE ProLiant است. این ماژول کش، جایگزینی پیشرفته برای باتری‌های قدیمی است که کش نوشتن را محافظت می‌کردند.

Write Cache (کش نوشتن) بخشی از حافظه روی کنترلر RAID است که داده‌ها را قبل از نوشتن نهایی روی دیسک‌ها به طور موقت ذخیره می‌کند. این کار به درایوهای دیسک اجازه می‌دهد تا داده‌ها را به صورت بلوک‌های بزرگتر و بهینه بنویسند، که منجر به افزایش قابل توجهی در عملکرد I/O، به ویژه برای بارهای کاری با حجم بالای نوشتن، می‌شود.

چالش اصلی با کش نوشتن این است که در صورت قطع ناگهانی برق، داده‌های موجود در کش که هنوز روی دیسک نوشته نشده‌اند، ممکن است از بین بروند. برای مقابله با این مشکل، راه‌حل‌های سنتی از باتری پشتیبان (Battery Backed Write Cache – BBWC) استفاده می‌کردند. با این حال، باتری‌ها عمر محدودی داشتند، نیاز به تعویض دوره‌ای داشتند و می‌توانستند مشکلات زیست‌محیطی ایجاد کنند.

Flash Backed Write Cache (FBWC) راه‌حلی نوین برای این چالش است. به جای تکیه بر باتری، FBWC از حافظه فلش (NAND Flash) و خازن‌های فوق‌العاده (Super-capacitors) استفاده می‌کند:

• حافظه فلش: در صورت قطع برق، محتویات کش نوشتن از DRAM (حافظه موقت) به سرعت به حافظه فلش پایدار منتقل می‌شود.
• خازن‌های فوق‌العاده: این خازن‌ها انرژی لازم را برای انجام فرآیند انتقال داده از DRAM به فلش در مدت زمان کوتاهی پس از قطع برق فراهم می‌کنند.

1. حفاظت دائمی از داده‌های کش:
   • بر خلاف BBWC که داده‌ها را فقط برای مدت محدودی (مثلاً 48 ساعت) در صورت قطع برق حفظ می‌کرد، FBWC داده‌های موجود در کش را به طور نامحدود در حافظه فلش حفظ می‌کند تا زمانی که برق بازگردد و داده‌ها به طور ایمن روی دیسک‌ها نوشته شوند. این ویژگی، بالاترین سطح حفاظت از داده‌ها را در برابر از دست رفتن ناگهانی برق تضمین می‌کند.
2. عملکرد بهبود یافته:
   • با فعال بودن کش نوشتن و حفاظت FBWC، کنترلر RAID می‌تواند عملیات نوشتن را به صورت ناهمزمان انجام دهد. این بدان معناست که سیستم عامل نیازی به انتظار برای تکمیل فیزیکی عملیات نوشتن روی دیسک ندارد، که منجر به کاهش تأخیر و افزایش توان عملیاتی (Throughput) در بارهای کاری با نوشتن زیاد می‌شود.
3. افزایش قابلیت اطمینان سیستم:
   • با حذف وابستگی به باتری‌های با عمر محدود، FBWC به طور چشمگیری قابلیت اطمینان کلی زیرسیستم ذخیره‌سازی را افزایش می‌دهد. نیاز به تعویض دوره‌ای باتری‌ها از بین می‌رود و خطرات ناشی از خرابی باتری کاهش می‌یابد.
4. سازگاری:
   • این ماژول‌های FBWC 1GB به طور خاص برای استفاده با نسل‌های مشخصی از کنترلرهای HPE Smart Array سری P (معمولا در سرورهای ProLiant Gen8 و برخی Gen9) طراحی شده‌اند. تطابق پارت نامبر و سازگاری با کنترلر و سرور خاص شما قبل از خرید ضروری است.

    5. پشتیبانی از قابلیت‌های پیشرفته RAID:

• • وجود FBWC برای فعال کردن برخی قابلیت‌های پیشرفته کنترلرهای Smart Array سری P ضروری است. این قابلیت‌ها ممکن است شامل موارد زیر باشد:
    • Online Capacity Expansion (OCE): افزایش حجم Logical Drive بدون نیاز به خاموش کردن سرور.
    • Online RAID Level Migration (RLM): تغییر نوع RAID (مثلاً از RAID 0 به RAID 5) بدون وقفه در سرویس.
    • Stripe Size Migration: تغییر اندازه نوار (Stripe Size) بدون نیاز به بازسازی آرایه.

    6. مدیریت حرارتی بهتر:

• • خازن‌های فوق‌العاده در مقایسه با باتری‌ها، حساسیت کمتری به دما دارند و گرمای کمتری تولید می‌کنند، که به پایداری بیشتر در محیط‌های سرور کمک می‌کند.

    7. کاهش هزینه‌های نگهداری:

• • عدم نیاز به باتری به معنای عدم نیاز به نظارت بر وضعیت باتری، عدم نیاز به تعویض باتری‌ها و در نتیجه کاهش هزینه‌های عملیاتی و نگهداری در طول عمر سرور است.

HPE 1GB P-series Smart Array Flash Backed Write Cache یک ارتقاء ضروری برای کنترلرهای RAID در سرورهای HPE ProLiant است. با فراهم آوردن حفاظت دائمی از داده‌های کش، افزایش عملکرد I/O و کاهش هزینه‌های نگهداری ناشی از باتری‌های قدیمی، FBWC به مدیران سیستم کمک می‌کند تا از پایداری، کارایی و امنیت زیرسیستم ذخیره‌سازی خود اطمینان حاصل کنند. این یک سرمایه‌گذاری هوشمندانه برای هر محیط سازمانی است که به دنبال بهینه‌سازی زیرساخت سرور خود برای بارهای کاری حیاتی است.