磁盘CACHE的两大功能：预读和回写

对于磁盘I/O 来说，如果没有CACHE ，就直接从硬盘读写；如果有CACHE ，则首先从CACHE 读写。

 

CACHE 具有两大功能：

 

1 、预读

 

CACHE 预读提高了计算机系统中的硬盘读的功能，尤其是在读取含有大量文件碎片的文件时。具有良好预读功能的RAID 卡能在看起来很随机的读访问中，识别出读取磁盘的规律， 通过这个规律提前将系统要读取的数据放在CACHE 中。

 

预读的两种方式：

 

Read Ahead

 

由于硬盘数据经常是以一族连续的硬盘扇区组织起来的，所以有时侯如把系统所请求的扇区随后的一个扇区里的数据 同时读进来是有价值的。对于数据文件的读取有利, 特别是系统CPU 的性能低时。

 

Pre-Fetch

 

当RAID 卡发现系统要读的是先前已经读过的数据时，在 这一次，便将这一个数据块的数据写到CACHE 里。对于程序文件的读取有利 。

 

2 、回写

 

回写是通过暂时将数据存在CACHE 里，从而推迟将数据写到慢设备（如硬盘、磁带机）的一种工作方式。数据将在随后的时间，硬盘闲置的时候写到硬盘中。写的时候也是统一将CACHE 内的尚未写出的数据按照数据块的在硬盘中的BLOCK 序号写入，这样可以提高写的效率。

 

回写需要加电池给CACHE 供电，以免数据在写到硬盘之前系统断电导致硬盘数据丢失。

 

增加CACHE 大小对于预读来说，为系统提供了更多的来自CACHE 的可供读取的记录。 对于回写来说，允许控制卡保存更多的记录留待后期写磁盘。特别是对于电梯式回写，使得连续的回写段之间有更近的间隔，降低硬盘写操作的平均访时间并提高了吞吐率。

 

写策略

 

通写模式下，所有数据在以命令完成状态返回到计算机之前，直接写到硬盘。两种写策略比较来说，写策略由通写改为回写时，可大幅度提高性能。但回写具有一定的数据危险性。在突然断电的情况下，会丢失存于Cache 尚未写入硬盘的数据。

 

RAID卡 工作在写策略为THROUGH 时，缓存大小对RAID卡 的性能影响很小，只有当写策略改为BACK 时，缓存的作用才会发挥出来。

 

影响RAID卡 性能的因素很多，其中可调因素主要有RAID卡 缓存（CACHE ）大小、写策略（WRITE POLICY ）、读策略（READ POLICY ）、条带的大小（STRIPE SIZE ）。不同的RAID卡 虽然说法略有不同，但意思是一样的。很多设置可以在RAID卡 的配置工具中调整。