Cachando en el bus

Autobús trasero

El almacenamiento en caché en aplicaciones distribuidas puede ser un problema complicado. Cuando hay varias instancias de una aplicación ejecutándose simultáneamente (normalmente sitios web o servicios web desplegados en la nube o granjas web),

Una respuesta típica a este problema es utilizar un servidor de caché centralizado (o un clúster de servidores de caché) que resuelva este problema por ti. Por ejemplo, puede utilizar un servidor Redis o un clúster Redis. Sin embargo, ejecutar

Una solución alternativa al problema de la caché distribuida es tener una caché local en memoria en cada instancia de la aplicación. En lugar de utilizar una caché distribuida compartida, cada instancia de la aplicación almacena en caché sus propios datos en su propia caché local.

Sin embargo, cuando una instancia de la aplicación modifica un dato, necesita asegurarse de que todas las instancias eliminan los elementos relevantes de su caché local. Esto se denomina invalidación de caché distribuida.

El principal inconveniente de la invalidación pub/sub es que existe cierta latencia en el mecanismo de invalidación, es decir, distintas instancias de la aplicación pueden ver datos diferentes durante unas decenas de milisegundos.

Bus de datos

Un bus de caché es un bus dedicado de alta velocidad que un procesador de ordenador utiliza para comunicarse con su memoria caché. También conocido como bus trasero, funciona a una velocidad mucho mayor que el bus del sistema. Un bus de caché conecta directamente el núcleo de un procesador con su memoria caché; funciona independientemente del bus del procesador, transfiriendo datos a través de una ruta más amplia y menos restringida. En la mayoría de los procesadores modernos se utiliza un bus de caché para reducir el tiempo necesario para leer o modificar datos a los que se accede con frecuencia.

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En los años 80, la memoria caché solía estar situada en la placa base, no en el propio chip del procesador. Se accedía a la caché a través del bus del procesador, igual que a la memoria normal del sistema. La cantidad de memoria caché solía ser bastante pequeña y se ofrecía sólo como una mejora opcional del rendimiento del sistema.

A medida que la velocidad y la eficiencia del procesador aumentaron a principios de los 90, el bus del procesador se convirtió en un cuello de botella; la memoria caché rápida necesitaba una forma de interactuar con el procesador sin esperar a que terminaran las operaciones de entrada/salida y de memoria del sistema, mucho más lentas. A mediados de los 90, la mayoría de los nuevos procesadores adoptaron una arquitectura de doble bus para resolver este problema. Se creó un bus de caché de alta velocidad para acceder directamente a la caché. Este bus no se utiliza para nada más: todas las demás transferencias de datos utilizan el bus más lento del procesador, también conocido como bus frontal. El procesador puede utilizar ambos buses simultáneamente, lo que mejora sustancialmente el rendimiento.

Bus que permite al procesador comunicarse con los dispositivos periféricos

La caché del bus de almacenamiento para servidores autónomos puede mejorar significativamente el rendimiento de lectura y escritura, al tiempo que mantiene la eficiencia del almacenamiento y mantiene bajos los costes operativos. De forma similar a su implementación para Storage Spaces Direct, esta función une medios más rápidos (por ejemplo, SSD) con medios más lentos (por ejemplo, HDD) para crear niveles. Por defecto, sólo una parte del nivel de medios más rápidos se reserva para la caché.

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Si su sistema no requiere resiliencia o tiene copias de seguridad externas, la caché del bus de almacenamiento soportará tanto lectura como escritura en caché. Para sistemas resilientes, la caché del bus de almacenamiento sólo servirá como caché de lectura y se recomienda elegir la paridad acelerada por espejo ReFS como resiliencia del volumen. Esta combinación mejora el rendimiento de la lectura aleatoria, ya que los datos se leen desde el nivel de paridad y se almacenan en caché en el nivel de réplica más rápido. El nivel de réplica también proporciona capacidades de almacenamiento en caché de escritura si el Modo de aprovisionamiento se establece en Compartido (predeterminado).

Este campo sólo es aplicable cuando el Modo de Aprovisionamiento está configurado como Compartido. El valor por defecto es 15% y el campo puede configurarse entre 5% y 90%. No se recomienda un valor superior al 50% cuando se utilizan volúmenes de paridad acelerados en espejo, ya que debe existir un equilibrio entre la caché y el nivel de espejo.

Pc bus

Bus snooping o bus sniffing es un esquema por el cual un controlador de coherencia (snooper) en una caché (una caché snoopy) monitoriza o fisgonea las transacciones del bus, y su objetivo es mantener la coherencia de la caché en sistemas de memoria compartida distribuida[cita requerida] Una caché que contiene un controlador de coherencia (snooper) se denomina caché snoopy. Este esquema fue introducido por Ravishankar y Goodman en 1983[1].

Cuando varios cachés comparten datos específicos y un procesador modifica el valor de los datos compartidos, el cambio debe propagarse a todos los demás cachés que tengan una copia de los datos. Esta propagación del cambio evita que el sistema viole la coherencia de las cachés. La notificación del cambio de datos puede realizarse mediante bus snooping. Todos los snoopers monitorizan cada transacción en un bus. Si una transacción que modifica un bloque de caché compartido aparece en un bus, todos los snoopers comprueban si sus cachés tienen la misma copia del bloque compartido. Si una caché tiene una copia del bloque compartido, el snooper correspondiente realiza una acción para garantizar la coherencia de la caché. La acción puede ser un vaciado o una invalidación del bloque de caché. También implica un cambio de estado del bloque de caché en función del protocolo de coherencia de la caché[2].

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