Linux内核之bcache简介

bcache是按照SSD特性来设计的，只按擦除桶大小进行分配，使用btree和日志混合方法来跟踪缓存数据，缓存数据可以是桶上的任意一个扇区。bcache最大程度上减少了随机写的代价，它按顺序填充一个桶，重新使用时只需将桶设置为无效。

bcache支持写直达和回写策略。回写默认情况下是关闭的，可以在运行时改变。bcache还在最大程度上保护你的数据，在系统异常关机时数据仍然是可靠的。因为它被设计为只有在数据完全写回存储设备才确认写成功。

回写策略能够缓存绝大多数的写请求，然后再按照索引将脏数据按次序写回到后端存储设备。

SSD的特点就是随机IO速度很快，而对于大块顺序IO的提升却并不大。bcache会检测顺序IO并忽略；还会对每一个任务记录动态的平均IO大小，当平均IO大小超过截止值时该任务后面的IO将会被忽略，这样就可以透传备份或者大文件拷贝。

在flash上发现数据IO错误时，首先会尝试读以恢复数据或者将该缓存项置为无效。对于不可恢复的错误，例如元数据或脏数据，bcache将会自动关闭缓存。如果有脏数据在缓存中，这时会首先关闭回写策略然后再等待脏数据刷回。

从这里开始

首先需要安装bcache-tools，它提供了make-bcache工具。缓存设备和后端磁盘在使用前都需要先初始化：

make-bcache -B /dev/sdb
make-bcache -C /dev/sdc

make-bcache提供了同时初始化多个设备的功能，并自动绑定缓存设备和后端磁盘：

make-bcache -B /dev/sda /dev/sdb -C /dev/sdc

bcache-tools现在已经包含了udev规则文件，bcache设备可以立即被内核感知。如果没有udev规则，需要手动注册设备：

echo /dev/sdb > /sys/fs/bcache/register
echo /dev/sdc > /sys/fs/bcache/register

注册了后端磁盘后，bcache设备会出现在/dev/目录下，现在就可以格式化然后使用了。bcache设备默认是透传模式，因此需要绑定缓存。
bcache显示如下：

/dev/bcache<N>

还有（有udev规则文件时）：

/dev/bcache/by-uuid/<uuid>
/dev/bcache/by-label/<label>

如果要开始使用：

mkfs.ext4 /dev/bcache0
mount /dev/bcache0 /mnt

bcache的sysfs控制项在/sys/block/bcache<N>/bcache。

bcache设备是按集合来管理的，但目前一个集合只支持一个bcache设备，将来会支持多个设备、元数据和脏数据镜像。新cache设备显示为/sys/fs/bcache/<UUID>

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