[[441827]]

目前的數據中心由于存儲I/O無法跟上不斷增長的需求而受到阻礙，從而使系統(tǒng)無法充分發(fā)揮其性能潛力。傳統(tǒng)的解決方案，例如增加存儲、服務器或內存，增加了巨大的開銷和復雜性.

開放緩存加速軟件(Open Cache Acceleration Software)與高性能固態(tài)硬盤(ssd)相結合，通過智能緩存而不是極端的開銷來提高數據中心的性能。Open CAS與服務器內存交互，創(chuàng)建一個多級緩存，該緩存優(yōu)化了系統(tǒng)內存的使用，并自動確定活動數據的最佳緩存級別，允許應用程序比完全運行在flash/ ssd上更快地運行.

其本質就是用更高性能的設備, 來加速慢設備,提高IO性能, 比如用SSD加速HDD, 整體架構參考下圖:

Open CAS是由Intel®Cache Acceleration Software (Intel®CAS)衍生而來的一個項目, 包含塊緩存軟件庫、適配器、工具等。這個緩存加速軟件的主要目標是通過利用更高性能的設備來加速后端塊設備。對于Linux應用，所有的使用都已經過渡到Open CAS.其核心是Open CAS Framework (OCF)框架.

集成

基于OCF框架, 為了實現完整的緩存解決方案, Open CAS還為Linux操作系統(tǒng)和SPDK應用程序提供適配器實現, 下圖即展示了OCF與SPDK和OCF與OpenCAS Linux整體軟件架構:

OpenCAS項目主要包含以下三個子項目:

• Open CAS Framework (OCF) : 核心框架
• Open CAS Linux : 與Linux集成
• SPDK OCF Block Device : 與SPDK集成的OCF塊設備

Open CAS Framework (OCF)是一個用C語言編寫的高性能塊存儲緩存元庫, 它完全獨立于平臺和系統(tǒng)，通過用戶提供的環(huán)境包裝層訪問系統(tǒng)API。OCF與其他軟件緊密集成，提供完美、高性能、低延遲的緩存實用程序, 對于短性能。OCF使任何對性能敏感的應用程序能夠輕松地部署塊緩存，這些應用程序需要處理存儲在持久內存中的巨大數據集。它主要用于緩存SSD上的HDD驅動器的數據，但它也可以用于緩存TLC SSD上的QLC SSD數據，傲騰Optane驅動器，RAM內存，或上述的任何組合，包括所有類型的多級配置, 它是Open CAS Linux和SPDK提供完整緩存解決方案的基石.

順便提下什么是Intel傲騰內存:

英特爾® 傲騰™ 內存是一款與眾不同的獨立存儲設備，可以縮小傳統(tǒng)內存與存儲之間的差距。其結合了存儲容量和智能系統(tǒng)加速功能，可以簡化您的計算體驗。您可以優(yōu)惠的價格獲得速度和容量。從系統(tǒng)啟動到應用程序啟動，英特爾® 傲騰™ 內存是一項智能技術，可在基于英特爾® 酷睿™ 的電腦上個性化和加速您的計算體驗。它可以了解您最常用的文檔、圖像、視頻和應用程序;從而助您快速訪問;并可保存內容，即使關閉電腦電源，內容也不會丟失.

Open CAS Linux

Open CAS Linux為OCF提供內核適配器，以便為Linux操作系統(tǒng)實現高性能、低延遲的完整緩存解決方案。下圖綠色區(qū)域描述了Open CAS Linux提供的內核適配器實現與OCF的集成:

SPDK存儲性能開發(fā)工具包OCF塊設備

存儲性能開發(fā)工具包(SPDK)是一組用于構建高性能應用程序的工具和庫。Open CAS通過提供OCF SPDK塊設備適配器來構建高性能的緩存感知應用程序，從而增強了SPDK。SPDK OCF塊設備OCF bdev獨立于Open CAS Linux，因為它實現了不同類型的適配器，但是仍然使用OCF框架。下圖描述了OCF與SPDK的集成

應用

無論您使用的是vm虛擬機, 還是專用服務器，您很快就會看到Open CAS服務器端緩存軟件以及任何flash設備(SAS、SATA或PCIe*)如何加速依賴較慢的SAN或直接連接后端存儲的I/O業(yè)務應用程序.

以下兩款產品都在使用OCF框架作為其核心緩存

• Intel ® Cache Acceleration Software for Linux
• Intel ® Cache Acceleration Software for QEMU

參考文檔

https://open-cas.github.io/

https://www.intel.cn/content/www/cn/zh/products/details/memory-storage/optane-memory.html

本文轉載自微信公眾號「云原生云」