قبل از شروع به صحبت در مورد حافظۀ کش SSD ، ابتدا تعریف کنیم که حافظۀ کش چیست؟! می توانید حافظۀ کش را مانند اتاق ذخیره ای بدانید که اطلاعات کاربران برای استفاده در آینده در داخل آن ذخیره می شود.

در مورد حافظۀ کش کامپیوتر ، فضایی در سخت افزار کامپوتر شما (RAM ، CPU ، هارد دیسک ،(SSD است که برنامه های اخیراً و اغلب استفاده شده را ذخیره می کند تا کامپیوتر شما بتواند دفعه بعدی که به آن نیاز داشتید به راحتی آن را اجرا کند. اساساً ، این باعث کاهش زمان بارگیری و کمک به اجرای سریع تر برنامه ها می شود.

یک مثال خوب از حافظه کش ، حافظه کش مرورگر وب شما است. تصاویر ، HTML ، Javascript  هنگام مرور در اینترنت ، داده های دیگر به صورت محلی پنهان می شوند تا دفعۀ دیگر صفحاتی را که مجدداً بارگیری می کنید را سریع تر نمایش می دهد.

حافظۀ کش SSD چیست؟

حافظۀ کش SSD زمانی به درد شما می خورد که شما از بخشی یا به طور کامل SSD به عنوان حافظه نهان (با حداقل 18.6 گیگابایت حافظه داخلی) استفاده کرده باشید. بنابراین ، حافظۀ کش SSD ، که معمولاً به آن حافظۀ کش فلش نیز می گویند ، فرآیند ذخیره سازی داده های موقت روی تراشه های حافظه فلش SSD است. و چون SSD ها از سلول های حافظه فلش سریع NAND استفاده می کنند ، درخواست داده ها و عملکرد کلی محاسبات به طور چشمگیری سریع تر خواهد بود.

SSD two angles - حافظۀ کش SSD در QNapدر حقیقت ، اگر از HDD معمولی به تنهایی استفاده می کنید ، ذخیره SSD یکی از مقرون به صرفه ترین به روزرسانی هایی است که می توانید در ازای بارگیری و بارگذاری سریع تر انجام دهید.

ما در حال صحبت از رفتن از 30 بار بارگیری (یا بیشتر) به 8 ثانیه (بیشتر یا کمتر) هستیم و شما در کل یک سیستم پاسخگو خواهید داشت.

با این حال ، اگر قبلاً از SSD به عنوان تنها وسیله ذخیره سازی خود استفاده می کنید ، واقعاً نمی توانید چیزی از حافظۀ کش SSD بدست آورید.

فناوری حافظۀ کش SSD

فناوری حافظۀ کش درایو حالت جامد QNAP (SSD) مبتنی بر حافظۀ کش خواندن ورودی و خروجی دیسک است.

وقتی برنامه های Turbo NAS به هارد دیسک دسترسی پیدا می کنند ، داده ها در آن ذخیره می شوند و وقتیSSD دوباره به برنامه های مشابه دسترسی پیدا کرد ، آنها خوانده می شوند.

از حافظۀ کش SSD به جای هارد دیسک استفاده کنید. زیرا داده هایی که معمولاً قابل دسترسی هستند ذخیره می شوند.

در حافظۀ کش  SSD، هارد دیسک فقط درصورت دسترسی یافتن داده ها از SSD قابل دسترسی است.

فناوری حافظۀ کش QNAP SSD دو الگوریتم فراهم می کند:

(1) LRU (پیش فرض): نرخ HIT بالاتر ، اما به CPU بیشتری نیاز دارد.

وقتی حافظه پنهان پر شد ، LRU ابتدا موارد کم مصرف را همانطور که سیستم نیاز دارد، دور می اندازد.

داده های ذخیره شده را ردیابی کنید تا اطمینان حاصل کنید که الگوریتم، همیشه کمترین موارد استفاده شده را دور می اندازد.

داده ، به منابع پردازنده بیشتری نیاز دارد، اما میزان هیت بالاتر را فراهم می کند.

(2) :FIFO به منابع CPU کمتری نیاز است ، اما میزان HIT کمتری دارد.

با پر شدن حافظه پنهان ، FIFO قدیمی ترین داده های موجود در حافظه پنهان را حذف می کند. این میزان HIT را کاهش می دهد

اما به منابع CPU زیادی احتیاج ندارد.

مزایای استفادۀ حافظه کش QNAP SSD

حافظۀ کش SSD می تواند به ارائه عملکرد لازم برای برنامه های کاربردی سخت و همچنین بهبود گردش کار کلی سیستم کمک کند. همچنین یک روش مقرون به صرفه و نصب آسان برای به روزرسانی NAS فراهم می کند.

Samsung Storage - حافظۀ کش SSD در QNapعملکرد بدون سازش برای برنامه های طلبکارانه

ویژگی حافظۀ کش SSD در QNAP NAS عملکرد IOPS را تا 10 برابر تسریع می کند و میزان تأخیر را برای حجم ذخیره سازی 3 برابر کاهش می دهد. این برای برنامه های کاربردی خواستار IOPS از جمله پایگاه داده و مجازی سازی برای بهبود قابل توجه گردش کار کلی مناسب است.

بودجه مناسب با حداکثر ظرفیت

ساخت یک NAS کاملاً SSD نه تنها از نظر اقتصادی غیرممکن است ، بلکه ظرفیت ذخیره سازی کل NAS را به شدت محدود می کند. با استفاده از حافظۀ کش SSD ، ظرفیت NAS به حداکثر می رسد و در عین حال مزایای فوری فناوری SSD را فراهم می کند.

نصب آن آسان است

حافظۀ کش SSD را می توان با نصب ساده SSD ها در محفظه های تعیین شده در NAS و سپس دنبال کردن چند مرحله در Storage Manager تنظیم کرد. مراحل پیچیده یا نرم افزار اضافی مورد نیاز نیست.

نحوه ذخیره سازی حافظۀ کش SSD

صرف نظر از نحوه ذخیره سازی داده ها ، پرونده هایی که برای اجرای یک برنامه مورد نیاز هستند با توجه به سلسله مراتب سطوح مختلف ذخیره سازی موقت ، از درایو ذخیره سازی بارگیری می شوند.

زمان پاسخگویی داده ها ، معمولاً از سریع ترین حافظۀ کش تا کند ترین حافظۀ کش شروع می شود. بنابراین ، پرونده هایی که باید به آنها سریعاً پاسخ داده می شود، مستقیم به حافظۀ کش پردازنده می روند در حالی که پرونده هایی که به آنها کندتر جواب داده می شود به حافظه RAM و سپس هارد درایو می روند.

انواع حافظۀ کش SSD

انواع مختلفی از حافظۀ کش SSD وجود دارد که می تواند به ترتیب از مزایای شرایط مختلف بهره مند شود:

حافظۀ کش SSD write-around

حافظۀ کش SSD write around فرآیند نوشتن مستقیم داده ها در حافظۀ اصلی با دور زدن ابتدای حافظه کش است. با این حال ، از آنجا که داده هایی که در نهایت کش می شوند ابتدا به SSD واقعی ارسال می شوند، روند انتقال این داده ها به حافظه پنهان کندتر خواهد بود. گذشته از همۀ اینها، هیچ حافظۀ کشی برای کمک به انتقال موارد به حافظه کش وجود ندارد.

small 960 evo ssd angle - حافظۀ کش SSD در QNapاین سیستم، هنوز هم فوق العاده کارآمد است زیرا داده ها فقط هنگامی که به عنوان دادۀ “داغ” شناخته می شوند ، در حافظۀ کش کپی می شوند (به عبارت دیگر ، وقتی داده ها به طور مکرر استفاده می شوند).

این بدان معنی است که حافظه کش مملو از داده های نامرتبط نخواهد بود و فقط داده هایی را که از بیشترین پنهان کردن سود می برند ، ذخیره می کند.

حافظۀ کش SSD write-back

حافظۀ کش SSD  write-backابتدا داده ها را به حافظۀ کش SSD می نویسد و پس از آنکه داده ها به طور کامل در حافظۀ کش SSD نوشته شد ، آنها را به دستگاه ذخیره سازی اصلی ارسال می کند.

بخاطر بسپارید ، حافظه پنهان بسیار بهتر از عملیات خواندن-نوشتن عادی است ، بنابراین این امر به تأخیر کم تری برای عملیات نوشتن و خواندن منجر می شود.

اما در صورت خرابی حافظۀ کش ، داده های ذخیره شده از بین می روند. به همین دلیل است که تولیدکنندگانی که از این نوع حافظه پنهان استفاده می کنند ، روی محصولاتی سرمایه گذاری می کنند که نوشتن کپی می کنند تا مشکل را برطرف کنند.

حافظۀ کش SSD write-through

حافظۀ کش SSD write-through همزمان داده ها را به حافظۀ کش SSD و حافظه اصلی دستگاه می نویسد. این روزها همچنین از راهکارهای ذخیره سازی ترکیبی معمول استفاده می شود.

داده ها فقط وقتی از حافظۀ کش SSD در دسترس قرار می گیرند که میزبان تأیید کند که عملیات نوشتن هم در حافظۀ کش SSD و هم در دستگاه ذخیره سازی اولیه به پایان رسیده است.