Write Cache Mode – „Write Trough“ und „Write Back“

Die meisten Hardware-RAID-Controller besitzen Pufferspeicher in Form von RAM und bieten so für die angeschlossenen Festplatten zwei unterschiedliche Caching-Möglichkeiten für das Schreiben von Daten. Je nach Einsatzzweck und Gegebenheiten der Stromversorgung bieten beide Varianten ihre Vor- und Nachteile.

Write Trough

Der Cache-Mode Writhe Trough beschreibt die einfache Möglichkeit, eingehende Schreiboperationen direkt auf die Festplatten zu schreiben. Es wird kein Puffer des RAID-Controllers verwendet. Die Meldung ans Betriebssystem, dass die Daten geschrieben wurden, erfolgt erst sobald die Daten tatsächlich auf die Festplatten angekommen sind. Der Vorteil dieser Variante ist, dass bei einem plötzlichen Stromausfall keine Daten im Cache sind und verloren gehen können. Alle bisher erfolgten Schreibvorgänge sind bereits vom RAID-Controller quittiert und auf die Festplatten geschrieben.

Write Back

Im Gegensatz zu Write Trough wird beim Write Back der interne Speicher des RAID-Controllers verwendet, um die Schreibvorgänge für die Festplatten zu optimieren. An das Betriebssystem wird eine Schreiboperation als erfolgreich quittiert, sobald die zu schreibenden Daten im Cache des RAID-Controllers angekommen sind. Wann die Daten tatsächlich geschrieben werden entscheidet der Controller. Der Cache des RAID-Controllers ist deutlich schneller, als das direkte Schreiben auf die Festplatten. Bei kleineren Datenmengen bietet Write Back also deutliche Geschwindigkeitsvorteile (Irgendwann ist ja der Cache auch mal voll). Als Nachteil ergibt sich allerdings, dass sich bei einem plötzlichen Stromausfall meist noch Daten im Zwischenspeicher des Controllers befinden. Diese gehen dann unweigerlich verloren, obwohl das Betriebssystem bereits eine Erfolgsmeldung des Schreibvorgangs erhalten hat. Im schlimmsten Fall kann es also zu Dateninkonsistenzen kommen und das Betriebssystem könnte zerstört werden.

Um Write Back „sicher“ nutzen zu können empfiehlt es sich also, eine Notstromversorgung vorzuhalten. Die meisten Hersteller von RAID-Controllern bieten passend zu ihren Controllern kleine Akku-Packs an, welche direkt am Controller angeschlossen werden. Diese sorgen dafür, dass die Daten aus dem Cache noch komplett auf die Festplatten geschrieben werden können, wenn der Strom ausfällt. Als Alternative dazu könnte man sich auch überlegen, eine echte USV (Unterbrechungsfreie Stromversorgung) für den Server anzuschaffen, welche das komplette System bei einem Stromausfall zur Not versorgen kann.

Wie immer hat man also die Wahl zwischen Sicherheit und Performance. Ohne Notstromversorgung würde ich grundsätzlich zu Write Trough raten. In solch einem Setup Write Back einzusetzen ist nur was für risikofreudige Admins. In Situationen, in denen die Schreibrate durch Write Back deutlich erhöht werden kann (viele Schreibvorgänge mit kleineren Dateien) und die Datensicherheit keine große Rolle spielt, könnte es allerdings durchaus Sinn machen, auch ohne Notstromversorgung mit Write Back zu arbeiten.

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