SSD キャッシュ

SSD キャッシュは、頻繁にアクセスするデータを SSD キャッシュに保存することにより、ランダムアクセスの性能を高めることができます。SSD キャッシュは一度に1つのボリュームにしかマウントできません。

SSD キャッシュを有効にする目的は、ストレージスペースで頻繁にアクセスする小さいデータ部分へのランダムアクセスの性能を高めることです。たとえば、大きいシーケンシャル読み書き操作（HD ビデオストリーミングなど）と、データのランダム読み取りパターン全体の両方には再読み取りパターンがないため、SSD キャッシングの利点をあまり受けません。一般的なアプリケーションでは、[シーケンシャル I/O を省略する] オプションを有効にして、シーケンシャル I/O がストレージスペースのドライブにパススルーするようにします。

注：

SSD キャッシュは特定のモデルでのみ利用可能です。SSD キャッシュをサポートするモデルについては、こちらをご覧ください。
互換性の問題を回避するため、当社は Synology Unified Controller (Synology 製品互換性リストをチェック) と互換性のある SSD を使用することを推奨します。互換性のない SSD を使用すると、システムのパフォーマンスが低下し、データの損失が生じることがあります。
Synology Unified Controller で使用できる SSD キャッシュの最大サイズについては、Synology のホームページでご使用モデルの製品仕様をご確認ください。
SSD キャッシュをマウントする場合、キャッシュおよびそれに対応するボリュームは同じデバイスに作成されなければなりません。

SSD キャッシュタイプ

SSD キャッシュには2つのタイプがあり、どちらも LRU (Least Recently Used) アルゴリズムを導入してキャッシュのデータを入れ替えます。

[読み取り電用キャッシュ] は 1 台から 6 台の SSD から構成できるほか、RAID 0、RAID 1、または RAID 10 のキャッシュ RAID タイプに設定することで、それがマウントされているストレージスペースのランダム読み取りパフォーマンスを向上させることができます。
[読み取り/書き込みキャッシュ] は 1 台から 6 台の SSD から構成できるほか、RAID 1、RAID 5、RAID 6、または RAID 10 のキャッシュ RAID タイプに設定することで、それがマウントされているストレージスペースのランダム読み書き速度を向上させることができます。

注：

SSD 読み取り専用キャッシュは、ボリュームからデータのコピーを保存します。したがって、読み取り専用キャッシュがクラッシュしたとしても、データは消失しません。
SSD の読み書きキャッシュが劣化した場合、自動保護メカニズムが有効化されます。これは、新しい IO のキャッシュを停止し、SSD から HDD に既存の新しいデータの書き込みを開始します (すなわち、同期)。データの同期が完了したら、読み書きキャッシュがクラッシュしたとしてもデータは消失しません。
通常の状況では、SSD の読み書きキャッシュは、まだ HDD と同期していない新しいデータを含んでいます。最初に適切に SSD キャッシュをストレージマネージャーから取り外してから (たとえシステムの電源がオフになっていても)、SSD を Synology Unified Controller から取り外します。そうでないと、ボリュームがクラッシュすることがあります。

許容できる合計キャッシュサイズ

許容できる合計キャッシュサイズは以下の要因により影響を受けます。

デバイスでサポートされた合計キャッシュサイズの制限。モデルの仕様を参照してください。
システムに十分なフリーメモリがあるかどうか。

注：

上記の要因のためこれ以上 SSD キャッシュを作成できなくなると、システムがポップアップ通知を送ってきます。

メモリ要件

メモリ要件は CPU of your Synology Unified Controller の CPU によって異なります。どの CPU が Synology Unified Controller で使用されているかを確かめるには、こちらを参照してください。

Alpine CPU のモデルの場合：

1 GB の SSD キャッシュ毎に、約 416 KB のシステムメモリが必要です（拡張可能なメモリも数えられます）。最大キャッシュサイズは 930 GB です。したがって、読み取り専用のキャッシュが 128 GB の SSD 2 台で構成されている場合は、合計のキャッシュサイズが 256 GB になり、最低でも 104 MB のメモリが必要になります。書き込み専用のキャッシュが 128 GB の SSD 2 台で構成されている場合は、合計のキャッシュサイズが 128 GB になり、最低でも 52 MB のメモリが必要になります。メモリが不足している場合、SSD キャッシュの構築が制限されるか、SSD キャッシュのサイズが制限されます。

その他のモデルの場合：

SSD キャッシュはキャッシュサイズに応じて一定の量のシステムメモリを必要とします。そのため、大容量の SSD キャッシュを使用する場合は、Synology Unified Controller のメモリをアップグレードする必要があるかもしれません。システムを安定させ、速度を維持するためには、SSD キャッシュに使用できるあらかじめ搭載されたシステムメモリはわずか 1/4 です。

1 GB の SSD キャッシュ毎に、約 416 KB のシステムメモリが必要です（拡張可能なメモリも数えられます）。
注：これは、DSM 5.1 またはそれ以前のバージョンで作成された読み書き SSD キャッシュには該当しません。つまり、DSM 5.2 環境で使用していたとしても、DSM 5.2 以前のバージョンで作成された SSD キャッシュ 1 GB ごとに、4 MB のシステムメモリが必要となると言うことです。

したがって、読み取り専用のキャッシュが 128 GB の SSD 2 台で構成されている場合は、合計のキャッシュサイズが 256 GB になり、最低でも 104 MB のメモリが必要になります。書き込み専用のキャッシュが 128 GB の SSD 2 台で構成されている場合は、合計のキャッシュサイズが 128 GB になり、最低でも 52 MB のメモリが必要になります。メモリが不足している場合、SSD キャッシュの構築が制限されるか、SSD キャッシュのサイズが制限されます。

キャッシュのヒット率

SSD キャッシュはデフォルトではランダム I/O だけを高速化し、シーケンシャル I/O は高速化しません。SSD キャッシュのキャッシュヒット率は次の式で計算できます。

SSD 読み取り専用のキャッシュのヒット率 = 高速化されたランダム読み取りカウント / 総ランダム読み取りカウント * 100%
SSD 読み取り書き込みのキャッシュのヒット率 = 高速化されたランダム読み取り&書き込みカウント / 総ランダム読み取り&書き込みカウント * 100%

SSD キャッシュの管理

SSD キャッシュをマウントする：

Synology Unified Controller に SSD をインストールします。上記の注意をお読みください。
[ストレージマネージャ] > [SSD キャッシュ] を選択します。[作成]をクリックします。
キャッシュモードを選択します（読み書きキャッシュに対応するモデルでのみ使用できます）。
ドロップダウンメニューで、SSD キャッシュをマウントしたいボリュームを選択します。
リストから SSD を選択します。SSD に保存されたデータは消去されますので、重要なデータが削除されないようにしてください。
[適用] をクリックします。

注：

SSD キャッシュが 安全なストレージプール のボリュームにマウントされる場合：

SED のみを選択できます。
安全な SSD キャッシュが作成されます。

SSD キャッシュが 一般的なストレージプール のボリュームにマウントされる場合：

認証によって保護されていない SED のみを選択できます。
通常の SSD キャッシュが作成されます。

シーケンシャル I/O のキャッシングを停止する：

ターゲットボリュームのシーケンシャル I/O の性能が良い場合は、SSD キャッシュがシーケンシャル I/O をキャッシングするのを停止させて、ドライブから直接データにアクセスさせると、速度を上げ、性能を高めることができます。

[構成] をクリックして構成ウィンドウを開きます。
[シーケンシャル I/O は省略する] にチェックマークを付けます。

SSD キャッシュを取り外す：

[削除] をクリックすると、この SSD キャッシュを Synology Unified Controller から完全に削除できます。

注：

読み書きキャッシュの場合は、この手順で削除しなければ（Synology Unified Controller の電源が切ってあったとしても）、キャッシュにしか部分データが存在しないため、ボリュームがクラッシュします。
ブートアップ時にストレージスペースの読み書きキャッシュが検出されなければ、システムはそのストレージスペースをマウントしません。Synology Unified Controller で SSD を検出して再インストールし、ストレージスペースをマウントするためにリブートしてください。
関連の SSD を取り外す前に、読み書き SSD キャッシュを適切に削除するようにしてください。SSD を不適切に取り外すと（例：キャッシュが使用中またはシステムがオフになっているときなど）、ターゲットボリュームに保存されているデータがクラッシュします。

SSD キャッシュの取り外しをキャンセルする方法：

[削除をキャンセル] をクリックして、キャッシュを取り外す操作をキャンセルします。

SSD キャッシュを修復する：

読み書きキャッシュ：SSD の 1 台がクラッシュした場合は、次の手順にしたがって修復してください。
1. 故障した SSD を新しいディスクと交換します。
2. [修復] ボタンをクリックします。
3. リストから SSD を選択します。
4. [適用] をクリックします。
読み取り専用キャッシュ：
- RAID 0 構成のいずれかの SSD がクラッシュした場合は、キャッシュを削除し、不具合のある SSD を交換してから新しいキャッシュを作成してください。
- RAID 1 または RAID 10 構成のいずれかの SSD がクラッシュした場合は、不具合のある SSD を交換してからキャッシュを修復します。

注：

安全な SSD キャッシュでは SED のみを選択できます。
通常の SSD キャッシュでは、認証で保護されていない SED のみを選択できます。

SSD キャッシュの故障した SSD を交換する方法：

SSD キャッシュの RAID 構成が冗長性をサポートしている場合には、SSD キャッシュの故障した SSD を交換することができます。

[Storage Manager] > [HDD/SSD] を選択します。
[無効化] をクリックして故障した SSD を無効化します。
故障した SSD を新しい SSD と交換し、[修理]をクリックします。
リストから SSD を選択します。
[適用] をクリックします。

SSD キャッシュのサイズを拡張する：

オリジナルの SSD キャッシュを取り除き、次に、より大きいサイズの SSD で新しい SSD キャッシュを作成します。

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