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上一篇文章中介绍了闪存在以vSAN为代表的软件定义存储（SDS）中的两种使用方式
，即全闪和混闪两种配置，全闪配置拥有更好的性能和更低的延迟，混闪在满足所需性能的同时，拥有更好的成本。混闪方案需要软件提供分层（Tier）或缓存（Cache）的功能，正在流行的SDS/HCI产品都会提供。那么，出于各种原因而没有部署这类产品的用户该如何利用SSD来加速应用响应呢？本文将介绍iCAS软件加速方案，以及企事录实验室利用iCAS在加速数据库方面的测试分享。
iCAS，即Intel Cache Acceleration Software（英特尔缓存加速软件），是Intel公司推出的一款轻量级缓存加速软件，其安装在应用服务器之上，利用应用服务器上的SSD，对本地存储、外置SAN存储或者直连JBOD等进行加速。可运行于Windows和Linux两大类别的操作系统平台，在缓存加速方面支持包括Write-Through和Write-Back在内共4种模式。
在对这4种模式进行简单介绍之前， 先给出名词解释：
Cache设备和核心设备是相对的概念。譬如，以SATA SSD为cache设备， 则机械硬盘可以是核心设备；如果NVMe SSD为cache设备， 则SATA SSD或者机械硬盘都可以是核心设备；如果以Optane SSD为cache 设备， 则NAND的NVMe SSD、SATA SSD、机械硬盘都可以是核心设备。
CAS软件可以工作在如下模式：
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Write-through模式。在该模式中，iCAS在往cache设备写数据的同时也向core设备同步写。该模式保障cache里的数据和core里的数据100%同步的，对读密集型操作更有效。Core里的数据对共用的其他服务器都有效。
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Write-back模式。iCAS先往cache里写数据。一旦写入cache 成功， 便对应用返回确认写成功。这个确认发生在数据被写入core设备之前。 然后，周期性地，cache里的数据会在既定的机会里写入core设备。该模式对读密集型操作和写密集型操作都同时提升。
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Write-around模式。只有当cache里已经有了数据块（block），iCAS才会将数据同时写入cache和core设备。和write-through类似，cache里的数据100%同步于core设备。然而， write-around进一步优化了cache, 避免“cache污染”。比如，应用要写入的数据在后续确定不会被经常重读，数据便不用写入cache而是仅仅直接写入core设备。这个模式对读密集型操作更有效。
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Pass-through模式。这个模式下，iCAS略过cache设备。当用户在真正启用缓存设备前，可以利用这个模式把所有准备被缓存的core device关联起来。一旦这些core设备被关联好以后， 用户可以动态地切换到他们所要的cache模式。
Intel缓存加速软件提供的两种加速模式：Write-through和Write-back，均可对本地存储、SAN存储和直连存储进行缓存加速
从上图可以看出，iCAS对数据读写操作都有加速作用：读缓存（Read Cache）和写缓冲（Write Buffer）。顾名思义，Write-through和Write-back两种模式的区别体现在写入操作上，读缓存方面工作原理没有区别：在接收到应用的读请求后，先在SSD缓存中查找，如果缓存命中，即读取iCAS中的缓存数据；如果缓存未命中，则从后端读取数据返回给应用，并将数据缓存到SSD中。
在写缓冲中区别就体现出来了：如果使用Write-through模式，iCAS会将应用数据同时写入到SSD缓存和后端数据存储之后，再返回写操作成功。这种模式实际并不能加速写操作，因为其写延迟取决于最慢的返回操作（即后端存储）；Write-back模式则能够加速写操作，如同前者一样，数据会同时写入到SSD缓存和HDD磁盘存储中，但SSD缓存写完即返回操作成功，磁盘存储将在后台继续写入，直到完毕。
iCAS直接安装在应用服务器上，针对存储卷（Volume）进行加速，所以可以在多种应用场景下使用，比如以数据库为代表的块存储场景，文件存储场景，以及虚拟化环境。iCAS在虚拟化场景下的使用方式跟物理机上的使用方式没有不同，其并非安装在Hypervisor层，而是应用虚拟机之上，所以能够针对应用数据进行加速。
目前iCAS支持Windows平台和Linux平台，包括主流使用的Red Hat Enterprise Linux（RHEL）、CentOS、SUSE Linux Enterprise Server（SLES）以及Ubuntu Server等等，可以应用在绝大多数的企业环境之中。同时其安装也很简单，稍有Linux基础的用户通过一两个命令行即可安装使用。
企事录实验室验证测试
在iCAS缓存加速软件的验证测试中，企事录实验室使用与之前评估Intel DC P4500/4600SSD的同台服务器（型号为Intel R2208WFTZSX），配备双路Xeon Gold 6146处理器和256GB内存。将原来的DC P4500/4600替换为希捷（Seagate）公司的Exos 7E8系列大容量硬盘驱动器（5400 RPM，4TB容量），并加装SAS/SATA RAID卡将4片4TB磁盘组建RAID 5；分别保留一块DC P4600和DC S4500作为iCAS缓存：
企事录实验室用于评估iCAS缓存加速性能的测试方案，分别使用Intel DC P4600和Intel DC S4500作为缓存，希捷磁盘作为数据实际存储。在Oracle数据库环境下，评估其在不同用户数并发下的性能表现
