Facebook的FlashCache：块级缓存技术解析

"FlashCache是Facebook开发的一种缓存架构，旨在在现有的服务器上利用闪存存储，提供简单部署和使用的解决方案。它针对Facebook的IO访问模式设计，主要由Mohan Srinivasan负责设计和实现，Paul Saab负责平台和MySQL的集成，Mark Callaghan负责基准测试。" FlashCache架构详解 FlashCache是一种由Facebook开发的缓存技术，它旨在利用闪存（Flash或SSD）提升现有服务器的存储性能。这个技术设计的目标是易于部署和使用，并且能够适应Facebook的IO访问模式，其中大部分操作可以从缓存中受益。 FlashCache作为一个块级缓存，支持写回和写通两种模式。它位于文件系统之上，存储堆栈的底部，将磁盘块缓存在快速持久化的存储介质（如闪存）上。它是一个可加载的Linux内核模块，基于Device Mapper (DM) 构建，因此可以方便地与各种存储设备集成。 1. **缓存模式** - **写回（WriteBack）模式**：在这种模式下，数据被延迟写入到磁盘，实现缓存的持久化。即使在系统重启或设备移除后，数据仍然可以恢复。这种模式适合于期望优化写性能的应用。 - **写通（WriteThrough）模式**：数据在被写入缓存的同时立即同步到磁盘，不提供持久性。这种模式适用于对数据一致性要求高的场景，尽管它可能牺牲部分性能。 2. **缓存结构** FlashCache采用集合关联哈希结构，每个哈希桶具有固定大小，内部采用线性探测解决冲突。默认情况下，它是512路集合关联。缓存的寻址基于磁盘块编号（dbn），通过(dbn/块大小/集合大小)模运算集合数量来确定块在哪个集合中。这样的设计允许高效的数据查找和分布。 3. **适用范围** 虽然最初针对InnoDB数据库引擎优化，但FlashCache的设计使其成为一个通用的缓存解决方案，可以应用于任何需要提升I/O性能的场景。 4. **设备Mapper（DM）** 作为构建FlashCache的基础，Device Mapper允许用户空间程序直接映射和操作物理存储设备。DM提供了灵活性，使得FlashCache能够透明地插入存储栈，同时允许对缓存策略进行精细控制。 总结来说，FlashCache是Facebook为了提高服务器存储性能而开发的一个高效、灵活的缓存系统。它利用闪存的高速读写特性，结合写回和写通两种模式，以及集合关联哈希的缓存结构，实现了对磁盘I/O的优化，尤其适用于处理大量随机读写操作的场景。