Стратегия кэша Relaxed LRU

• признак недавнего использования ("recently used")
  
• признак "грязного буфера" ("dirty"), который устанавливается, если данные в буфере
  изменились и требуется сохранить их на диск.
  и два указателя :
  
• Указатель "жертвы". Он указывает на буфер, в который будет помещен
  следующий читаемый блок данных.
  
• Указатель смыва (wash marker). Он указывает на буфер, который будет
  проверяться на "грязность".
  
  Эти два указателя перемещаются по закольцованному списку буферов по кругу в одну сторону
  (скажем, по часовой стрелке), но так, что расстояние между двумя указателями в количестве
  буферов всегда сохраняется постоянным, и указатель смыва движется "впереди" указателя жертвы.
  Буфера, попадающие между указателем смыва и указателем жертвы называются областью смыва.
  
  Работа Relaxed кэша
  
  
• 0) Когда надо прочитать новую страницу, указатели одновременно перемещаются на один буфер по кругу.
  
• 1) Буфер, на который указывает указатель смыва, сбрасывается на диск (путем асинхронного ввода-вывода),
  если он грязный, и признак недавнего использования этого буфера сбрасывается.
  
• 2) Буфер, на который указывает указатель жертвы, проверяется на признак недавнего использования.
  
• 3) Если буфер не был недавно использован, новая страница читается в этот буфер, замещая его.
  
• 4) Если буфер, на который указывает указатель жертвы, был недавно использован или он еще грязный,
  указатели перемещаются дальше (возврат к пункту 0).
  
  Замечание :
  Здесь в пункте 4 я немного домыслил, поскольку не очень понятно, как под указателем жертвы может появиться
  недавно использованный буфер, если впереди идущий указатель смыва этот признак сбрасывает, и как синхронизируется
  окончание ввода-вывода, сбрасывающего грязный буфер.
  
  Недостатки Relaxed кэша
  
• Relaxed кэш не различает часто используемые и редко используемые страницы, у него есть только
  один признак - только что использовалось или давно использовалось. Поэтому часто используемые страницы
  могут вытесняться из кэша и, если они еще и изменялись, это будет приводить к лишнему вводу-выводу
  при записи, помимо последующего чтения. Поэтому Relaxed кэш должен применяться только когда
  вытеснение из кэша очень редкое.
  
• Как правило, Relaxed кэш медленнее обычного для большинства нормального использования кэша
  (когда оборот кэша не низкий)
  Преимущества Relaxed кэша
  
• Список буферов кэша не должен переорганизовываться для поддержания порядка MRU-LRU. Это особенно
  полезно, когда вытеснение из кэша очень редкое - в переорганизации списка просто нет большой нужды.
  
• Во многом из-за того, что не нужно поддерживать MRU-LRU-порядок, Relaxed кэш позволяет в меньшем
  объеме сбрасывать кэши процессоров при переходе процессов (потоков) ASE с одного процессора на другой
  в среде SMP. Поэтому использование Relaxed кэш повышает масштабируемость ASE в SMP.
  
  Пояснение:
  

  При переорганизации обычного кэша для сортировки списка в MRU-LRU-порядке происходит
  перелинковка буферов - указалели на следующий и предыдущий буфера меняются как минимум у двух буферов.
  Это изменяет страници памяти, которые лежат в кеше процессора, и поэтому позже, когда происходит переключение
  контекста на выполнение другого процесса (или потока) процессор обязан сбросить эти страницы обратно
  в обычную память (при write through кэше процессора это должно быть сделано тут же при изменении буфера).
  В итоге оборот кэша процессора увеличивается при переликовке буферов. А в Relaxed кэше этого не происходит,
  и страницы буферов кэша меняются только когда данные читаются в кэш или изменяются в кэше - этого уже 
  никак не избежать.
  

  
  Когда использовать Relaxed кэш
  
  
• Для именованных кэши для объектов, которые полностью влезают в кэш
  
• В базах данных с универсальным кэшем, когда вытеснение из кэша очень мало.
  
• Для кеширования лога (log only cache), кроме случаев, когда лог данных читается парралельно
  с записью в лог. Это есть в реплицируемых базах данных (из которых идет репликация) или в базах данных,
  где много отложенных UPDATE-ов (deferred updates) или очень много откатов транзакций.
  
• Relaxed кэш приспособлен специально для работы в SMP, поэтому он более полезен при большом количестве
  процессоров и менее полезен при наличии только одного или нескольких процессоров.
  
  В завершении хочется напомнить основные принципы Performance & Tuning
  
• прежде, чем изменять конфигурацию, проведите тщательный мониторинг
  
• произведите изменения настроек и проведите мониторинг еще раз
  
• сравните результаты "ДО" и "ПОСЛЕ" и сделайте выводы о нужности изменения конфигурации. Если изменения не дали положительного эффекта - верните конфигурацию обратно.
  
  Сообщение подготовлено с использованием материалов курса Sybase "Performance & Tuning: Configuring ASE". Разрешите считать это небольшой рекламой этому курсу - он действительно этого стоит.