论：混合硬盘、缓存SSD及其现实意义

在存储系统前端设置缓存以改善性能表现的概念再次席卷而来。我记得上一次听说这个概念还是在本世纪初，可惜当时遭遇了悲剧性的失败。没错，这种机制确实能在某些应用领域发挥作用，但在大多数情况下，它无法与通用存储方案顺利协作。

这一次处理思路做出了不少调整。首先，磁盘驱动器供应商计划通过将闪存与驱动器对接来打造混合体系。另外，设备供应商则选择使用大量闪存缓存方案，这主要是由于目前NAND闪存在成本上已经比原先作为缓存使用的DRAM低得多。

如果大家读过本专栏的前续文章，一定还记得我曾提到过，这套机制中并不存在新的工程难题，只是新一代工程师在解决同样的老问题。无论是采用闪存还是DDR内存，新缓存方案在技术上都并无突破可言。

那么如今的新设计到底遇上了什么困难？新方案与旧机制相比存在哪些不同？应用程序面临哪些挑战，这次谁的表现会更好——磁盘驱动器还是闪存设备？

带着这些问题，我们需要进行一番深入思考。文件系统在分配空间时需要参考一些因素，例如分卷管理器、分配所需线程数量等等。即使是在处理单一文件时，文件系统也不需连续运作，因为分配流程通常采取FIFO（即先入先出）机制；当多个线程写入不同文件时，这文件系统通常会对这些文件进行散置。另外，考虑到不同系统中分配、大小、分卷管理器条带容量、RAID条带容量以及/或缓存条带容量有所差异，因此不匹配的情况也时有发生。即使是那些能够适应缓存而在直观上可以采取缓存方案的文件，也需要考虑整个分配过程是否真能不出差错。

要求

和往常一样，我仍然将要求放在第一位、而把技术放在次席。我的一位好朋友曾指出，缓存的作用在于降低延迟或帮助系统改善请求处理能力、以支持存储回应强度更高的请求。如果这两种回报对大家来说并不重要，那么缓存的存在价值也就微乎其微了。我的朋友还提到，和世纪八十年代克雷YMP超级计算机就使用过SSD缓存，时至今日其适用范围也依然如故。

在谈到缓存系统话题时，我总是先提出以下几个问题：

• 你要处理的是读取、写入、既读取又写入还是先写入后读取？
• 文件到底有多大？
• 你以何种方式访问这个（些）文件？
• 有多少人使用这套文件系统？

大家需要留意的一大关键在于，存储其实就是数据块及其重复使用过程。磁盘驱动器、缓存等等只懂得与数据块相关的SCSI命令。它们不清楚文件在设备层中的情况。当然上层也会涉及一部分其它知识，但只要我们处理的是设备层，一切都要以数据块为核心、而不再是文件或者对象。