فهم نماذج استخدام ذاكرة التخزين المؤقت

  • مقالة
  • قراءة خلال 7 دقائق

تتيح لك نماذج استخدام ذاكرة التخزين المؤقت تخصيص كيفية تخزين ذاكرة التخزين المؤقت ل Azure HPC للملفات لتسريع سير العمل.

مفاهيم التخزين المؤقت الأساسية للملفات

التخزين المؤقت للملفات هو الطريقة التي تسرع بها ذاكرة التخزين المؤقت ل Azure HPC طلبات العملاء. ويستخدم هذه الممارسات الأساسية:

  • قراءة التخزين المؤقت - تحتفظ ذاكرة التخزين المؤقت ل Azure HPC بنسخة من الملفات التي يطلبها العملاء من نظام التخزين. في المرة التالية التي يطلب فيها العميل نفس الملف ، يمكن ل HPC Cache توفير الإصدار في ذاكرة التخزين المؤقت الخاصة به بدلا من الاضطرار إلى جلب الملف من نظام التخزين الخلفي مرة أخرى.

  • التخزين المؤقت للكتابة - اختياريا، يمكن ل Azure HPC Cache تخزين نسخة من أي ملفات تم تغييرها يتم إرسالها من الأجهزة العميلة. إذا قام العديد من العملاء بإجراء تغييرات على نفس الملف خلال فترة قصيرة ، فيمكن لذاكرة التخزين المؤقت جمع جميع التغييرات في ذاكرة التخزين المؤقت بدلا من الاضطرار إلى كتابة كل تغيير على حدة إلى نظام التخزين الخلفي.

    بعد فترة زمنية محددة بدون أي تغييرات، تنقل ذاكرة التخزين المؤقت الملف إلى نظام التخزين طويل الأجل.

    إذا تم تعطيل التخزين المؤقت للكتابة، فلن تقوم ذاكرة التخزين المؤقت بتخزين الملف الذي تم تغييره وكتابته على الفور إلى نظام التخزين الخلفي.

  • تأخير الكتابة مرة أخرى - بالنسبة لذاكرة التخزين المؤقت مع تشغيل التخزين المؤقت للكتابة، فإن تأخير الكتابة مرة أخرى هو مقدار الوقت الذي تنتظره ذاكرة التخزين المؤقت لإجراء تغييرات إضافية في الملف قبل نسخ الملف إلى نظام التخزين الخلفي.

  • التحقق من الواجهة الخلفية - يحدد إعداد التحقق من الواجهة الخلفية عدد المرات التي تقارن فيها ذاكرة التخزين المؤقت نسختها المحلية من الملف بالإصدار البعيد على نظام التخزين الخلفي. إذا كانت النسخة الخلفية أحدث من النسخة المخزنة مؤقتا، فإن ذاكرة التخزين المؤقت تجلب النسخة البعيدة وتخزنها للطلبات المستقبلية.

    يظهر إعداد التحقق من الواجهة الخلفية عندما تقارن ذاكرة التخزين المؤقت ملفاتها تلقائيا بالملفات المصدر في التخزين عن بعد. ومع ذلك، يمكنك إجبار Azure HPC Cache على مقارنة الملفات عن طريق تنفيذ عملية دليل تتضمن طلب readdirplus. Readdirplus هي واجهة برمجة تطبيقات NFS قياسية (تسمى أيضا القراءة الموسعة) تقوم بإرجاع بيانات تعريف الدليل ، مما يؤدي إلى مقارنة ذاكرة التخزين المؤقت للملفات وتحديثها.

تحتوي نماذج الاستخدام المضمنة في Azure HPC Cache على قيم مختلفة لهذه الإعدادات بحيث يمكنك اختيار أفضل تركيبة لموقفك.

اختر نموذج الاستخدام المناسب لسير العمل الخاص بك

يجب عليك اختيار نموذج استخدام لكل هدف تخزين بروتوكول NFS تستخدمه. تحتوي أهداف التخزين Azure Blob على نموذج استخدام مضمن لا يمكن تخصيصه.

تتيح لك نماذج استخدام ذاكرة التخزين المؤقت HPC اختيار كيفية تحقيق التوازن بين الاستجابة السريعة وخطر الحصول على بيانات قديمة. إذا كنت ترغب في تحسين سرعة قراءة الملفات ، فقد لا تهتم بما إذا كانت الملفات الموجودة في ذاكرة التخزين المؤقت قد تم فحصها مقابل الملفات الخلفية. من ناحية أخرى ، إذا كنت ترغب في التأكد من أن ملفاتك محدثة دائما باستخدام التخزين عن بعد ، فاختر طرازا يتحقق بشكل متكرر.

هذه هي خيارات نموذج الاستخدام:

  • قراءة عمليات الكتابة الثقيلة والنادرة - استخدم هذا الخيار إذا كنت ترغب في تسريع الوصول للقراءة إلى الملفات الثابتة أو التي نادرا ما يتم تغييرها.

    يقوم هذا الخيار بتخزين العميل مؤقتا ولكنه لا يقوم بتخزين عمليات الكتابة مؤقتا. يمر عبر الكتابة إلى التخزين الخلفي على الفور.

    لا تتم مقارنة الملفات المخزنة في ذاكرة التخزين المؤقت تلقائيا بالملفات الموجودة على وحدة تخزين NFS. (اقرأ وصف التحقق الخلفي أعلاه لمعرفة كيفية مقارنتها يدويا.)

    لا تستخدم هذا الخيار إذا كان هناك خطر من احتمال تعديل ملف مباشرة على نظام التخزين دون كتابته أولا إلى ذاكرة التخزين المؤقت. إذا حدث ذلك ، فسيكون الإصدار المخزن مؤقتا من الملف غير متزامن مع الملف الخلفي.

  • أكبر من 15٪ يكتب - يعمل هذا الخيار على تسريع أداء القراءة والكتابة. عند استخدام هذا الخيار، يجب على جميع العملاء الوصول إلى الملفات من خلال ذاكرة التخزين المؤقت ل Azure HPC بدلا من تركيب وحدة التخزين الخلفية مباشرة. ستحتوي الملفات المخزنة مؤقتا على تغييرات حديثة لم يتم نسخها بعد إلى النهاية الخلفية.

    في نموذج الاستخدام هذا، يتم فحص الملفات الموجودة في ذاكرة التخزين المؤقت فقط مقابل الملفات الموجودة على وحدة التخزين الخلفية كل ثماني ساعات. يفترض أن يكون الإصدار المخزن مؤقتا من الملف أكثر حداثة. تتم كتابة ملف معدل في ذاكرة التخزين المؤقت إلى نظام التخزين الخلفي بعد أن يكون في ذاكرة التخزين المؤقت لمدة ساعة دون أي تغييرات إضافية.

  • يكتب العملاء إلى هدف NFS ، متجاوزين ذاكرة التخزين المؤقت - حدد هذا الخيار إذا قام أي عميل في سير العمل بكتابة البيانات مباشرة إلى نظام التخزين دون الكتابة أولا إلى ذاكرة التخزين المؤقت ، أو إذا كنت ترغب في تحسين اتساق البيانات. يتم تخزين الملفات التي يطلبها العملاء مؤقتا (يقرأ)، ولكن لا يتم تخزين أية تغييرات تطرأ على هذه الملفات من العميل (يكتب) مؤقتا. يتم تمريرها مباشرة إلى نظام التخزين الخلفي.

    باستخدام نموذج الاستخدام هذا ، يتم فحص الملفات الموجودة في ذاكرة التخزين المؤقت بشكل متكرر مقابل الإصدارات الخلفية للتحديثات - كل 30 ثانية. يسمح هذا التحقق بتغيير الملفات خارج ذاكرة التخزين المؤقت مع الحفاظ على اتساق البيانات.

    تلميح

    يمكن استخدام نماذج الاستخدام الأساسية الثلاثة الأولى هذه للتعامل مع غالبية مهام سير عمل Azure HPC Cache. الخيارات التالية هي لسيناريوهات أقل شيوعا.

  • يكتب أكثر من 15٪ ، ويتحقق من خادم النسخ الاحتياطي بحثا عن التغييرات كل 30 ثانية ويكتب أكثر من 15٪ ، ويتحقق من خادم النسخ الاحتياطي للتغييرات كل 60 ثانية - تم تصميم هذه الخيارات لسير العمل حيث تريد تسريع كل من عمليات القراءة والكتابة ، ولكن هناك فرصة لأن يكتب مستخدم آخر مباشرة إلى نظام التخزين الخلفي. على سبيل المثال، إذا كانت مجموعات متعددة من العملاء تعمل على نفس الملفات من مواقع مختلفة، فقد يكون من المنطقي تحقيق التوازن بين نماذج الاستخدام هذه لتحقيق التوازن بين الحاجة إلى الوصول السريع إلى الملفات مع انخفاض التسامح مع المحتوى القديم من المصدر.

  • أكبر من 15٪ يكتب ، اكتب مرة أخرى إلى الخادم كل 30 ثانية - تم تصميم هذا الخيار للسيناريو الذي يقوم فيه العديد من العملاء بتعديل نفس الملفات بنشاط ، أو إذا وصل بعض العملاء إلى التخزين الخلفي مباشرة بدلا من تركيب ذاكرة التخزين المؤقت.

    تؤثر عمليات الكتابة الخلفية المتكررة على أداء ذاكرة التخزين المؤقت ، لذلك يجب أن تفكر في استخدام نموذج استخدام الكتابة بنسبة أكبر من 15٪ إذا كان هناك خطر منخفض من تعارض الملفات - على سبيل المثال ، إذا كنت تعرف أن عملاء مختلفين يعملون في مناطق مختلفة من نفس مجموعة الملفات.

  • قراءة ثقيلة ، والتحقق من خادم الدعم كل 3 ساعات - يعطي هذا الخيار الأولوية للقراءات السريعة على جانب العميل ، ولكنه يقوم أيضا بتحديث الملفات المخزنة مؤقتا من نظام التخزين الخلفي بانتظام ، على عكس نموذج استخدام القراءة الثقيلة والنادرة .

يلخص هذا الجدول اختلافات نموذج الاستخدام:

Usage model وضع التخزين المؤقت التحقق من الواجهة الخلفية الحد الأقصى لتأخير الكتابة مرة أخرى
قراءة كتابات ثقيلة ونادرة قراءة أبدًا بلا
أكبر من 15٪ يكتب «Read/write» 8 ساعات ساعة
العملاء تجاوز ذاكرة التخزين المؤقت قراءة 30 ثانية بلا
أكثر من 15٪ من عمليات الكتابة ، والتحقق الخلفي المتكرر (30 ثانية) «Read/write» 30 ثانية ساعة
أكثر من 15٪ من عمليات الكتابة ، والتحقق من الواجهة الخلفية المتكررة (60 ثانية) «Read/write» 60 ثانية ساعة
أكثر من 15٪ يكتب ، والكتابة المتكررة «Read/write» 30 ثانية 30 ثانية
قراءة ثقيلة ، والتحقق من خادم الدعم كل 3 ساعات قراءة 3 ساعات بلا

إذا كانت لديك أسئلة حول أفضل نموذج استخدام لسير عمل Azure HPC Cache، فتحدث إلى ممثل Azure أو افتح طلب دعم للحصول على المساعدة.

تغيير نماذج الاستخدام

يمكنك تغيير نماذج الاستخدام عن طريق تحرير هدف التخزين، ولكن لا يسمح ببعض التغييرات لأنها تخلق خطرا صغيرا لتعارض إصدار الملف.

لا يمكنك التغيير من أو إلى النموذج المسمى قراءة ثقيلة، يكتب بشكل غير متكرر. لتغيير هدف تخزين إلى نموذج الاستخدام هذا، أو لتغييره من هذا النموذج إلى نموذج استخدام مختلف، يجب عليك حذف هدف التخزين الأصلي وإنشاء هدف جديد.

ينطبق هذا القيد أيضا على نموذج الاستخدام Read heavy ، والتحقق من خادم الدعم كل 3 ساعات ، وهو أقل استخداما. أيضا ، يمكنك التغيير بين الاثنين "قراءة ثقيلة ..." نماذج الاستخدام، ولكن ليس داخل أو خارج نمط نموذج استخدام مختلف.

هناك حاجة إلى هذا القيد بسبب الطريقة التي تتعامل بها نماذج الاستخدام المختلفة مع طلبات إدارة قفل الشبكة (NLM). تقع ذاكرة التخزين المؤقت ل Azure HPC بين العملاء ونظام التخزين الخلفي. عادة ، تقوم ذاكرة التخزين المؤقت بتمرير طلبات NLM إلى نظام التخزين الخلفي ، ولكن في بعض الحالات ، تعترف ذاكرة التخزين المؤقت نفسها بطلب NLM وترجع قيمة إلى العميل. في Azure HPC Cache، يحدث هذا فقط عند استخدام نماذج الاستخدام قراءة ثقيلة أو كتابة نادرة أو قراءة ثقيلة ، والتحقق من خادم النسخ الاحتياطي كل 3 ساعات، أو باستخدام هدف تخزين نقطة قياسي، والذي لا يحتوي على نماذج استخدام قابلة للتكوين.

إذا قمت بالتغيير بين القراءة الثقيلة والكتابة النادرة ونموذج استخدام مختلف، فلا توجد طريقة لنقل حالة NLM الحالية من ذاكرة التخزين المؤقت إلى نظام التخزين أو العكس. وبالتالي فإن حالة قفل العميل غير دقيقة.

ملاحظة

ADLS-NFS لا يدعم NLM. يجب تعطيل NLM عندما يقوم العملاء بتحميل المجموعة للوصول إلى هدف تخزين ADLS-NFS.

استخدم الخيار -o nolock الموجود في mount الأمر. تحقق من وثائق تركيب نظام التشغيل الخاص بالعميل (man 5 nfs) لمعرفة السلوك الدقيق للخيار nolock لعملائك.

الخطوات التالية