群晖nas存储系统原理_今夜来谈群晖----缓存、NAS和SSD那些事

群晖NAS非官方入门手册 篇十二:今夜不谈群晖---关于NAS、硬盘和数据的学习笔记_NAS存储_什么值得买​post.smzdm.com
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上文我曾说过准备写一篇群晖NAS缓存方面的教程。在讨论群晖NAS的缓存特性之前,先来看一些说法,大家能识别出其中的常见谬误吗?

  • SSD就是缓存。
  • 增加了缓存,NAS的速度立马就会提高。
  • 只有带M.2插槽的NAS型号才支持缓存。
  • 不带万兆网卡的型号,加了缓存都是浪费。
  • 群晖的缓存是为存储空间加速的,而不是对硬盘加速。
  • 缓存是NAS独有的技术。
  • 缓存能够降低群晖NAS读写硬盘的噪音。

缓存(Cache)浅谈

缓存的英文名为Cache,所以也有音译为快取,不能不说,这个翻译更加完美,把音和意都传达出来了。缓存是一种经典(古老)而有效的技术,它的基本思想是以空间换时间。

简单地说,就是分析系统中的瓶颈,然后把最常用的数据(此处称为较热的数据)放在速度最高的存储介质中,不常用的数据则留在速度较慢的存储介质中。当下次要访问较热的数据时,则直接从高速存储介质中存取,这样就达到了牺牲部分高速存储空间,来换取提高速度的目的。

应用广泛的缓存

在计算机、NAS系统中,机械硬盘相对于内存、处理器等属于慢速存储设备,所以每当读写硬盘时,内存和CPU实际上处于等待硬盘完成任务的停工待料状态。此时硬盘就是系统的瓶颈。

改善的办法就是为硬盘增加缓存,比如用速度远比硬盘快的内存来作为缓存,把一些经常用到的数据或应用程序放在缓存中,下次需要访问或打开时,直接从缓存中调用,避免了去访问较低速的硬盘,自然就提高了系统的整体性能。

所以操作系统都是有缓存机制的,使用的就是速度极快的内存。当内存容量宽裕,且缓存机制有效的话,能直接观察到硬盘灯闪烁次数大大降低(表示对硬盘访问减少)。可惜,由于现在的某些操作系统越来越臃肿,一般用户可能因标配内存不大等原因,不一定能明显感受到缓存的作用。

从上面的例子中,可以看出,凡是存在较大速度差异的设备之间,都有可能使用缓存来解决瓶颈。所以,硬盘不一定总是充当被缓存的低速角色,它也能够作为其他设备的缓存。例如,打印机的速度是更慢的,那么就可以用硬盘为打印机做缓存,把打印任务队列存放在硬盘上,然后处理器就可以去继续其他的运算任务。不然的话,处理器就必须等待打印机返回一个打印完成的参数后,才能继续下一步任务,整个系统的效率都会被打印机拖累。

既然缓存能提升整体效率,那是不是缓存越大越好呢?不计成本的话,当然可以这样说。可惜,凡是速度高的设备,价格也会水涨船高,比如以单位容量计算ÿ

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