Grundlagen: Disk-Subsysteme

Cache

Alle im Markt angebotenen Systeme verfügen über einen schnellen Cache. Allerdings gibt es auch hier Unterschiede in der Größe und dem Cache-Algorithmus. Müssen Einsteigermodelle mit weniger als ein GByte auskommen und diesen meist noch mit Betriebssystem und anderer Software teilen, stehen Midrange-Systemen zwischen ein und vier GByte zur Verfügung. In High-End-Umgebungen mit vielen anzuschließenden Rechnern, unterschiedlichsten Zugriffsmodi und Tausenden von LUNs wird heute mit vier bis 512 GByte gearbeitet.

Die Größe des Caches sagt aber noch nichts über dessen Wirkungsgrad und Geschwindigkeit aus. Viele preiswerte Systeme verlassen sich auf PC-Standardkomponenten. Ab der Mittelklasse dürfen IT-Verantwortliche teurere und schnellere Speicherkomponenten erwarten. High-End-Systeme mit proprietären Speicherkarten verfügen über die schnellsten im Markt erhältlichen Memory-Module. Die Wirksamkeit eines gecachten Systems hängt allerdings größtenteils vom verwendeten Algorithmus ab. Dieser analysiert den Datenaustausch zwischen den angeschlossenen Rechnern mit den Festplatten und bestimmt die häufigste Zugriffsmethode (Zufalls- oder serieller Zugriff). Daraufhin versucht er, möglichst genau den nächsten angeforderten Block vorauszusagen und diesen in den Zwischenspeicher zu lesen, noch bevor dieser angefordert wird (arbitrierender Cache). Je komplexer das jeweilige System, desto versierter ist dieser Algorithmus. Einsteiger-Modelle verfügen lediglich über einen einzigen, der einen Kompromiss für alle Zugriffsarten darstellt. Midrange-Systeme sind bereits in der Lage, je nach angeforderter Datenart, -menge und -anordnung verschiedene Algorithmen anzuziehen. In High-End-Silos teilt sich der Cache in mehrere so genannte Regionen auf, in denen jeweils der dort am besten geeignete Algorithmus ausgewählt wird.

Die Frage ob gespiegelter Cache oder nicht beantwortet sich relativ leicht: Der Hauptspeicher ist meist die teuerste Komponente am ganzen Subsystem, in High-End-Modellen bis über 50.000 Euro für 16 GByte. Es sind kaum Fälle bekannt, in denen es zu Datenverlust durch fehlerhafte Speicherbausteine oder -komponenten kam. Gute Midrange- und High-End-Systeme machen gespiegelten Cache durch ausgefeilte Selbstüberprüfungen mit zwei- oder gar dreidimensionalen Checksummen überflüssig. Nur Geräte mit weniger versierten Betriebssystemen oder überprüfungsmechanismen müssen sich auf diesen Schutz verlassen.