新钛云服已为您服务1048天
大咖专栏
什么是Bcache?
如今，一些SSD的顺序读写性能也比单个HDD盘要好，但无法与某些SAS的RAID进行比较。尽管如此，SSD在随机IO中表现仍然会更好。有一个可配置选项允许bcache也可以缓存顺序的读写。Bcache缓存模式
“writeback”：
最高性能的缓存模式。 写入设备的数据首先写入ssd，然后异步复制到后端设备，在SSD上复制结束时，写入就被视为完成。为了安全起见，此处的机制始终确保在将数据完全写入后端设备（脏页）之前，不认为任何数据是安全的，因此，如果在SSD上仍存在数据时断电，则在下次启动时，数据将被推回支撑设备。这是使bcache能够和软件Linux Raid与具有BBU的硬件Raid设备一样安全。
“writethrough”：
安全缓存模式。 写入设备的数据将同时复制到ssd和HDD上，在HDD写入结束时，写入才被视为完成。因此，这往往比“writeback”更为安全，但缺乏一些性能。
“writearound”：
只读缓存模式。 写入设备的数据直接进入HDD，而根本不写入SSD，因此不会对写有任何性能提升。第一次读取此数据时，将从HDD中读取该数据。这样做的好处是有更多空间用于缓存读取，并减少了SSD的磨损。
“none” ：
停用缓存功能（但/dev/bcache设备仍然可用）
sudo cat sys/block/bcache0/bcache/cache_mode
writethrough [writeback] writearound none
sudo su - -c 'echo writethrough > sys/block/bcache0/bcache/cache_mode'
sudo cat sys/block/bcache0/bcache/cache_mode
[writethrough] writeback writearound none
使用Bcache
Bcache是从Linux-3.10开始正式并入内核主线的，因此，要使用Bcache，需要将内核升级到3.10及以上版本才行。（本文使用ubuntu 20.04） 固态硬盘 普通hdd硬盘
sudo apt-get update
sudo apt-get upgrade
sudo apt-get install bcache-tools
系统将位于/dev/sda hdd硬盘（称为后端设备）将为/dev/sdb ssd（称为缓存设备）将为/dev/sdc。
sudo dd if=/dev/zero if=/dev/sdb bs=512 count=8
sudo dd if=/dev/zero if=/dev/sdc bs=512 count=8
wipefs -a dev/sdb
wipefs -a dev/sdc
make-bcache -C dev/sdc -B dev/sdb
make-bcache -C dev/sdc -B dev/sdb --discard --writeback
-C用于您的缓存设备（ssd） -B用于您的后端设备（hdd） --discard用于在ssd上使用TRIM，默认情况下未激活。 --writeback使用缓存模式写回，默认情况下它设置为直写。
fstrim提供此功能，它可以为写入新数据而准备驱动器，并延长驱动器的使用寿命。由于在我使用的 Linux 发行版上 SSD 的 trim 不是自动的，所以必须去调度该操作，否则 SSD 的性能会随着时间的推移而降低。
ls dev/bcache*
/dev/bcache0
sudo mkfs.ext4 dev/bcache0
sudo mkdir media/bcache
sudo mount dev/bcache0 media/bcache
sudo su - -c “/dev/bcache0 media/bcache ext4 rw 0 0 >> etc/fstab”
blkid dev/bcacheX
一些简单的性能测试
将基础镜像复制n份，并同时启动n个vm，直到它们都关闭电源。 同时启动n个虚拟机，直到它们全部断电。
kvm -m 512 -nographics -drive if=virtio,file=${BASE}${BASE_IMAGE} -net nic -net user -k fr --kernel $BASE/vmlinuz --initrd $BASE/initrd --append "root=/dev/vda1 nomodeset"
HDD only：
SSD only：
Bcache writearound模式：
Bcache writethrough模式：
Bcache writeback模式：
恢复先前配置的bcache设备
sudo modprobe bcache
sudo su - -c ‘echo bcache >> etc/modules’
sudo bcache-super-show -f dev/sdb
sudo bcache-super-show -f dev/sdc
sudo su - - c ‘echo /dev/sdb > /sys/fs/bcache/register’
sudo su - - c ‘echo /dev/sdc > /sys/fs/bcache/register’
sudo mount /dev/bcacheX /media/bcache
删除bcache
Backup：
Umount：
sudo umount -v /dev/bcache0
Stopping the bcache：
sudo su - -c "echo 1 >/sys/fs/bcache/......../unregister"
sudo su - -c "echo 1 >/sys/block/bcache0/bcache/stop"
sudo wipefs -a /dev/sdX_caching
sudo wipefs -a /dev/sdY_backing
ceph 中的Bcache
SSD和HDD不支持热插拔 从缓存池中卸载HDD时，需要等待所有脏数据被刷新，这需要很长时间 当硬盘损坏时，无法删除SSD中相应的脏数据，从而浪费空间 系统重启后无法恢复精简闪存卷
当上层中的大量随机写入IO充满了缓存空间时，您必须等待所有脏数据被刷新，然后才能继续为写入IO提供缓存 当GC线程运行时，它将导致业务IO的波动 Bcache元数据缓存会占用大量内存。当系统内存不足时，无法缓存大量的元数据。需要从SSD读取它并影响性能
为每个SSD创建一个缓存池，将相同数量的HDD附加到每个缓存池 从每个缓存池创建一个精简闪存卷，以将每个OSD的OMAP目录分离到其中 日记可以独立放置到SSD中，也可以从缓冲池中创建多个精简卷来写入日记
每月第1周首篇 大咖专栏
新钛云服布道师 祝祥
· 资深云计算架构师
· OpenStack官方特邀讲师
· 上万台云主机和几十PB分布式存储的
建设管理经验
点👇分享
戳👇在看
文章转载自新钛云服，如果涉嫌侵权，请发送邮件至：contact@modb.pro进行举报，并提供相关证据，一经查实，墨天轮将立刻删除相关内容。
