文件系統中的journal device和write cache
眾所周知，文件系統中的journal device主要有兩個目的：
1.保證數據的一致性；
2.縮短寫響應時間
要保證數據的一致性，當然避免不了和磁盤write cache的交互，這體現在兩個層次：
1.文件系統中對journal device的寫
充分利用journal device的寫速度快的特點,寫操作先到journal device設備，一次寫到journal device的事務包括要寫的data和下次取它才需要的最少的meta data。如何確保這些數據徹底落到journal device上，有兩種處理方式：
a.完全disable disk write cache，這樣保證每次對journal device的寫都已經返回；
b.利用disk write cache flush機制，在用作journal device的設備上的每次寫在隔一段時間就flash write cache，或者在
2. 文件系統對物理磁盤的寫
對於最終落到存儲設備上的寫，因為有journal device背書，可以異步也可以同步寫，但要求保證對於每次寫事務：寫返回之前肯定能確保數據落到磁盤，而不會在write cache裏。考慮到和journal device的配合，一般流程包括兩個線程：
2.1落盤線程
a.從journal device讀取還未了落盤的寫請求記錄；
a.執行真正磁盤寫；
b.調用對於磁盤設備的flushwrte cache操作；
c.對於已經完全落盤的操作，從journal device中去掉對應的記錄
d.返回
至此，一次徹底落盤的寫才算完成。
2.2寫提交線程
a.打包寫請求中的data和metadata (包括offset，起始地址等），生成對journal device寫的原始數據
b.從journal device上尋找合適的空間，記錄上面的寫請求，也就上把上面的原始數據寫入；
c.如果journal device的寫緩存沒有關閉，刷journal device的寫緩存，確保數據落到journal device物理存儲設備上；
d.向上層返回寫請求
至此，一次寫請求返回。
根據上面分析，寫響應時間是從寫請求發出到寫提交線程中的步驟d完成的時間。由於通常日誌設備比普通磁盤的讀寫速度快很多，因此它能大大縮短寫響應時間。但如果journal device上的寫請求由於沒有及時下發，被撐滿了，那麽它就基本上只有執行落盤線程的路徑了，可也遇見此時寫響應時間會急劇增加很多。
綜合考慮到寫提交線程和落盤線程的配合，可以看到在有文件系統journal device背書的情況下，落盤線程可以從同步寫變成異步寫，只要最終保證寫請求能夠按照先來後到的順序落盤即可，這樣理論上能夠增加IO吞吐量。但是實際要達到這一效果，需要journal device和磁盤的緊密協同才行。
3.刷寫緩存的操作和關閉寫緩存的方法
可以參考下面對SCSI/sas盤的刷寫緩存的操作：
static int flushSCSIwc(int fd) {
struct sg_io_hdr io_hdr;
unsigned char sense_b[32];
unsigned char cmdp[10];
memset(&io_hdr, 0, sizeof(struct sg_io_hdr));
memset(sense_b, 0, sizeof(sense_b));
memset(cmdp, 0, sizeof(cmdp));
io_hdr.interface_id = ‘S‘;
io_hdr.dxfer_direction = SG_DXFER_NONE;
cmdp[0] = 0x35;
cmdp[1] = 0x00;
cmdp[2] = 0x00;
cmdp[3] = 0x00;
cmdp[4] = 0x00;
cmdp[5] = 0x00;
cmdp[6] = 0x00;
cmdp[7] = 0x00;
cmdp[8] = 0x00;
cmdp[9] = 0x00;
io_hdr.cmdp = cmdp;
io_hdr.cmd_len = sizeof(cmdp);
io_hdr.sbp = sense_b;
io_hdr.mx_sb_len = sizeof(sense_b);
io_hdr.timeout = 60000;
if(ioctl(fd, SG_IO, &io_hdr) == -1)
if(io_hdr.status != 0)
return EIO;
return 0;
}
而關閉寫緩存的辦法也很簡單：
hdparm -W1 /dev/sdq
當然也可以用MegaCLI或者lsitutil等工具來控制。
本文出自 “存儲之廚” 博客，轉載請與作者聯系！
文件系統中的journal device和write cache