不同 SSD 到 HDD 缓存选项（dm-cache、flashcash...）的优缺点是什么？

Question

似乎有各种不同的技术可以使用 SSD 作为 HHD 的缓存。我所知道的：

• dm-cache（由 Redhat - 在 3.9 内核中，所以它应该在 ubuntu 13.10 中）
• Flashcache（由 facebook 开发和使用）
• Bcache（由 Google 开发和使用）
• EnhanceIO（由 STEC 提供；基于 Flashcache）

各种实现中是否有任何值得注意的差异？哪一种最适合常规台式电脑使用 - 以提高网络浏览器或游戏等常用程序的性能？

Answer 1

我真的不知道从哪里开始，因为所有这些都是很好的信息。我将从一些关于 SSD 的信息开始，然后描述所有不同的缓存方法，然后从那里开始。我希望你

优点缺点

• 价格：SSD 有点贵
• 最大容量和通用容量：高容量 SSD 非常罕见且价格昂贵
• 速度：这是 SSD 的优势所在
• 耐用性：SSD 没有移动部件

最好有一个混合系统，两全其美（容量、可靠性、速度等）

Linux 3.9 内核（于 2013 年 4 月 28 日推出）引入了 SSD 缓存。内核的设备映射器现在包括一个名为 dm-cache 的缓存目标，它使 SSD 或其他存储设备能够用作硬盘驱动器的缓存。它本质上加快了数据写入和读取的速度，因为它允许更快的 SSD 首先缓存数据，然后将其传输到速度较慢的硬盘驱动器。

^{资料来源：伊万}

Flashcache 是最初由 Facebook（Mohan Srinivasan、Paul Saab 和 Vadim Tkachenko）于 2010 年 4 月编写和发布的模块。它是一个内核模块，允许在另一个驱动器上的一个驱动器进行 Writethrough 缓存。出于性能原因，这最常用于在较小的固态驱动器上缓存旋转驱动器。这为您提供了 SSD 的速度和最近缓存文件的标准旋转驱动器的大小。FlashCache 是 Linux 的通用写回块缓存。

^{来源：ArchLinux}

Bcache 是 Linux 内核块层缓存。它允许一个或多个快速磁盘驱动器（例如基于闪存的固态驱动器 (SSD)）充当一个或多个较慢硬盘驱动器的缓存。

硬盘既便宜又大，SSD 速度快但又小又贵。如果您可以透明地获得两者的优势，那不是很好吗？使用 Bcache，您可以吃蛋糕也可以吃。

Linux 内核的 Bcache 补丁允许使用 SSD 来缓存其他块设备。它类似于 ZFS 的 L2Arc，但 Bcache 也进行回写缓存（除了通过缓存写入），并且它与文件系统无关。它旨在以最少的努力开启，并且无需对任何设置进行配置即可正常工作。默认情况下，它不会缓存顺序 IO，只会缓存 SSD 擅长的随机读取和写入。它旨在适用于台式机、服务器、高端存储阵列，甚至可能适用于嵌入式。

设计目标是在误差范围内与 SSD 和缓存设备（取决于缓存命中与未命中、直写与回写写入）一样快。它还没有完全到位，主要用于顺序读取。但测试表明，这绝对是可能的，甚至在某些情况下做得更好——主要是随机写入。

^{来源：Bcache}

Bcache 有一个很大的缺点，它会从系统中占用内存来实现缓存。

EnhanceIO 是一种在应用程序层下运行的解决方案，使应用程序能够利用 SSD 的性能优势，而无需对 IT 基础架构进行重大更改。SSD 缓存可以产生从 HDD 切换到 SSD 的大部分好处，而成本只是全 SSD 系统的一小部分。缓存系统的运行功耗通常低于具有类似性能的基于 HDD 的系统，这通过降低冷却要求创造了附带好处。

SSD 缓存还可以通过增量投资来提高性能以满足不断增长的需求，而不是通过对现有系统进行大规模升级/更换，从而延长现有系统的使用寿命。

缓存还支持更快地访问数据，而无需额外的存储管理开销来获取和安装新磁盘架、配置新 LUN 以及将数据迁移到新 LUN。缓存几乎是透明的，几乎不需要停机时间。EnhanceIO 基于 Flashcache。

^{资料来源：Stec-Inc}

bcache 是最没有价值的，因为它需要专门准备（格式化）的数据分区。这使得很难（如果可能）将缓存附加到包含数据的现有分区，因为需要 200% 的容量并执行长时间的数据移动以激活/停用缓存。

EnhanceIO 的优点在于它根本不需要中间设备，即使设备已经安装，也可以即时连接到任何块设备。另一个非常酷的事情是，您不仅可以将 EnhanceIO 缓存附加到分区，还可以附加到分区的块设备以一次缓存其所有分区。就像 flashcache enchanceio 模块是用 DKMS 构建的，可以与旧内核一起使用。

^{来源：Debian}

DM缓存优势

DM 缓存使用简化的架构，这使它们具有适应性和易于定制的特点。用户可以根据需要处理的数据量或数据值来调整块大小和缓存容量。如果特定应用程序需要按顺序存储大量数据，用户可以为此配置缓存。如果用户想与缓存同时在数据库中记录信息，这不会干扰缓存的操作。

DM 缓存缺点

使用 DM 缓存的一个缺点是 Linux 操作系统用于存储元数据的空间有限。如果缓存很大，并且包含很多小块，那么存储信息的元数据就加起来了。为了解决这个问题，用户必须增加块大小。另一个可能的问题是，在服务器崩溃后，缓存元数据可能不再与缓存内容匹配，尽管最终有可能恢复正确的配置。

^{资料来源：弗雷泽谢尔曼的补充}

所以从上面的信息来看，很明显 EnhanceIO 是要走的路，但在我看来，由于它基于 Flashcache，我会选择 Flash 缓存。但在做出最终决定之前，我肯定会尝试两者。