Auszug aus dem IBM Storage System Kompendium

1999 bis 2005 – die Epoche der Multiplattform-Systeme und des Fibre Channel SAN und NAS, Teil 4

02.03.2010 | Autor / Redakteur: Kurt Gerecke und Klemens Poschke / Nico Litzel

IBM SAN Volume Controller (SVC)
IBM SAN Volume Controller (SVC)

Erst in den Puffer, dann auf Band

Klassisch arbeitet ein Laufwerk so, dass immer über den Pufferspeicher auf Band geschrieben wird. Das Laufwerk bekommt also Daten in den Pufferspeicher und über den sogenannten Flush-Buffer-Befehl die Instruktion, die bisher erhaltenen Daten auf Band rauszuschreiben. Ist dies geschehen, wird der Flush-Buffer-Befehl als Tapemark in der Spur hinterlegt. Sind keine zu schreibenden Daten mehr vorhanden, stoppt das Laufwerk. Kommt wieder etwas in den Pufferspeicher mit dem entsprechenden Flush-Buffer-Befehl, kann der Befehl nicht sofort ausgeführt werden, weil das Laufwerk ja gestoppt hat. Das Laufwerk muss jetzt zurücksetzen, um an dem Tapemark, der zuletzt geschrieben wurde, in der Streaminggeschwindigkeit zu sein, in der der Flush-Buffer-Befehl durchgeführt werden kann.

Dieses Zurücksetzen wird als Backhitch bezeichnet. Ein Backhitch ist also nichts „Gutes“, da er Zeit benötigt und das Band zusätzlich (vor allem im Außenbereich) stresst. Mit Virtual Backhitch werden in der 3592 solche Positionierungsvorgänge auf den minimalsten Level eingegrenzt.

Wie funktioniert Virtual Backhitch?

Stellt die Control Unit aufgrund der Pufferspeicherauslastung fest, dass nicht mehr im Streamingmodus gearbeitet werden kann, schreibt das Laufwerk in die momentane Spur eine sogenannte RABF-Marke. RABF steht für „Recursive Accumulative Backhitchless Flush“.

Die RABF-Marke verweist einfach in ein Spurset, das vor einem liegt und eigentlich zum Schreiben noch gar nicht vorgesehen ist. In diesem neuen Spurset streamt das Laufwerk einfach weiter, d. h., tröpfelt etwas in den Pufferspeicher rein, wird zeitgleich eine Kopie auf Band in dem Spurset erzeugt, das noch nicht zum Schreiben vorgesehen ist. Da einfach weitergestreamt wird, unabhängig davon, ob Daten kommen oder nicht, können natürlich regelrechte „Löcher“ zwischen den tatsächlich weggeschriebenen Daten entstehen.

Den ganzen Vorgang könnte man auch als „Nonvolatile Caching auf Tape“ bezeichnen, da parallel auf Band und in den Pufferspeicher geschrieben wird. Das Band stellt den stromunabhängigen NVS-Schreibspeicher dar und der Pufferspeicher den Cache. Geht der Cache aus irgendwelchen Gründen kaputt, kann jedes Laufwerk trotzdem die auf Band geschriebenen Daten verarbeiten, da der Hinweis auf das Spurset über die RABF-Marke sichergestellt ist.

Ist der Pufferspeicher nun zu 50 Prozent voll oder kommt das Laufwerk ans Bandende, dreht das Laufwerk um und schreibt zurück. Ist der Pufferspeicher voll, wird der gesamte Pufferspeicher nun sequenziell in das richtige Datenspurset herausgeschrieben. Danach wird der Verweis der RABF-Marke aufgelöst, so, als ob nichts geschehen wäre. Virtual Backhitch oder Nonvolatile Caching auf Tape ist eine geniale Tape-Funktionalität, weil Repositionierungszeiten eingespart werden und zusätzlicher Bandstress vermieden wird.

Das 3592-Laufwerk selbst hat noch nie dagewesene Schock- und Vibrationseigenschaften und kann selbst bei hohen Erschütterungen noch sauber schreiben und lesen. Dies wurde durch eine selbstkalibrierende Aufhängung des Laufwerks im Gehäuse realisiert.

Weiter mit: Zweite Generation der Jaguar-Laufwerke

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