如何安装和使用flashcache/bcache将HDD缓存到SSD？

Question

如何安装和使用flashcache/bcache将HDD缓存到SSD？

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我想知道是否有人尝试过安装和运行使用flashcache或bcache进行SSD缓存的内核？

你是如何成功实现的呢？

- kapad

1好问题。在我的一些回答中，我一直建议使用flashcache（1，2）。它似乎是这项工作的最佳工具，仅次于dm-cache。对于那些寻找Ubuntu/Linux下Intel Smart Response替代方案的人来说，它也是相关的。 - gertvdijk

我也在考虑将其作为Intel SRT的替代品。Arch Wiki 这里在更多的话中说，它不适合胆小的人。问题是，我计划在我的唯一一台用于工作和娱乐的电脑上尝试它，所以我有些担心，并希望在这里找到一个操作指南。你认为在虚拟机上运行Ubuntu并在硬盘上有一个基于文件的驱动器，再加上一个基于文件的SSD驱动器来进行测试，是否可行？如果可以，我愿意尝试一下 :) - kapad

这是一个很好的问题，但是使用虚拟机作为测试平台的答案被认为是完整的吗？很多人没有必要的硬件来真正回答这个问题。 - RobotHumans

@AbrahamVanHelpsing 对我来说这样也可以。我认为将主机上的RAM磁盘呈现为虚拟磁盘给虚拟机使用，可以很好地模拟SSD。 - gertvdijk

4你已经尝试过这个Flashcache了吗？http://www.gerrit-tamboer.net/using-flashcache-to-speed-up-your-io-on-ubuntu-12-04/ - jasmines

@jasmines 不错的链接。打算试一试通过设置虚拟设备来实现，但我实际上想知道是否可能像Intel SRT那样利用flashcache设备以完全缓存并加快整个操作系统分区，包括已安装的应用程序和引导文件等。你知道这是否可行吗？怎样做呢？ - kapad

@kapad 是的，这是完全可能的。与教程中的 /home 不同，你需要一些更多的技巧来在 / 上完成此操作，比如使用带有额外步骤的 Live CD。这正是我想在答案中看到的内容。但是...剩下的时间不多了，无法得到悬赏的答案了。 - gertvdijk

5dm-cache现已合并到稳定的3.9版Linux内核发布中。我猜这个获得26票的问题现在应该有一个答案了。 :) - gertvdijk

希望dm-cache能在Ubuntu 13.10中可用。 - Uli

就在上个月，我把我的Swap空间迁移到了SSD上，并进行了格式化。该死！ - kapad

4个回答

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好的，我们得到了bcache的答案，但没有flashcache的答案。我选择了flashcache，因为我已经有一个现有的安装，所以bcache是不考虑的。对我来说，它似乎更容易设置。我选择了DKMS方法，这样我就不会在每次内核升级时被困在重建模块/工具的循环中。

这些步骤在Github上的README-DKMS中有详细说明。 构建模块 第一件事是安装建筑前提条件： sudo apt-get install dkms build-essential linux-headers-$(uname -r) git

然后获取源代码： git clone git://github.com/facebook/flashcache; cd flashcache 构建并安装模块： make -f Makefile.dkms

创建一个flashcache设备

（在此示例中，我使用了writeback缓存 - 默认值- 但flashcache也可以进行writearound和writethrough）

对非根（未挂载在/的）设备进行缓存 sudo flashcache_create -p back fcache /dev/sdbX /dev/sdaX 其中fcache是创建的设备（/dev/mapper/fcache），/dev/sdaX是SSD分区（或整个磁盘），/dev/sdbX是HDD分区。

缓存您的根设备

如果要缓存根设备，还有一些额外的步骤。您将需要Ubuntu LiveCD/USB来完成此部分。

cd /path/to/flashcache/source
make -f Makefile.dkms boot_conf
编辑/boot/grub/grub.cnf和/etc/fstab以从/dev/mapper/fcache启动（我不认为这一步是真正必要的，但它说需要）。确保记录下原始根设备的UUID。
使用LiveCD/LiveUSB重新启动。
挂载根设备：mount /dev/sda4 /mnt（/dev/sda4是我的Linux根分区）
cd /mnt/path/to/flashcache/source
sudo apt-get install dkms build-essential linux-headers-$(uname -r)
make; sudo make install在live环境中不需要进行整个DKMS设置
卸载根设备：sudo umount /mnt
sudo flashcache_create -p back fcache /dev/sdbX /dev/disk/by-uuid/[UUID]其中fcache是已创建的设备（应与/etc/fstab和/boot/grub/grub.cnf中设置的相同，在我的情况下是fcache），/dev/sdbX是SSD分区（或整个磁盘），[UUID]是根分区的UUID。
重新启动！

使用根设备时的注意事项

当使用flashcache作为根设备时，一个小烦恼是grub-probe无法检测到根设备，并可能导致启动菜单出现两个Ubuntu条目。但实际上，这并不重要，因为上面的make -f Makefile.dkms boot_conf步骤会在您的initrd中安装一些脚本，用于检测和使用flashcache设备。

- Chuck R

2我看到至少在raring版本中有flashcache-dkms和flashcache-utils的软件包。安装会有什么变化？ - ivant

哦，真的吗？我没注意到。我也在用Raring，但是是从Git仓库安装的。我得看一下软件包，但我可以想象你应该能够跳过前几个部分，然后继续进行启动根设备的过程。 - Chuck R

1ubuntu 13.10的flashcache-dkms软件包不包含flashcache模块和二进制文件到initramfs中，因此如果您将root设备设置为flashcache，您将无法启动它。我已经创建了一个bug：https://bugs.launchpad.net/ubuntu/+source/flashcache/+bug/1290148 我按照上述描述从源代码构建了flashcache，并且能够成功启动以下链路：sda7 -> flashcache -> dm-crypt -> lvm -> ext4。只需将flashcache设备添加到/etc/crypttab并运行update-initramfs -u即可。 - Martin Vysny

你能否在grub文件中添加一条注释，说明你所做的更改？ - kapad

我不再修改grub.cfg文件，似乎没有必要。然而，你可以像这样进行更改：linux /boot/vmlinuz-3.19.0-51-lowlatency root=UUID=0a540b91-5990-4df0-bc99-5d6e2cd3fed6 ro recovery nomodeset 改为 linux /boot/vmlinuz-3.19.0-51-lowlatency root=/dev/mapper/fcache ro recovery nomodeset（即更改root=参数）。 - Chuck R

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事先警告：bcache 不能用于您现有的 Ubuntu 安装。如果您需要操作系统的 SSD 缓存，您应该等待未来或特殊版本的 Ubuntu 安装程序，该安装程序可以设置您的 SSD 缓存。请参阅 Oli 在这里的答案：bcache 需要全新安装吗？

对于其他人想要一个用于非操作系统数据的 bcache 磁盘：

第一件要做的事是升级您的内核，如果您使用的是 13.04 或更早版本，请使用内核主线 PPA。有关使用说明，请参阅此处：

https://wiki.ubuntu.com/Kernel/MainlineBuilds

确保在启动时选择3.9或更高的内核，否则它将无法工作并且您的驱动器会消失。

安装bcache-tools，目前您需要从git存储库中安装：

git clone http://evilpiepirate.org/git/bcache-tools.git

如果您成功为Debian打包了bcache-tools，请告诉我们，我们会为您更新这个问题。（bcache-tools的构建依赖项是uuid-dev和libblkid-dev。它们必须安装才能构建bcache-tools。）

一旦您准备好了所有工具，您可以尝试按照这里的指南进行操作：

http://atlas.evilpiepirate.org/git/linux-bcache.git/tree/Documentation/bcache.txt

这个指南展示了如何格式化固态硬盘和机械硬盘，并将它们连接在一起，使用bcache创建一个新的设备块。如果你觉得这些说明不清楚，请留言，我会更新这个答案并进行简化。

- Martin Owens -doctormo-

能否创建一个运行3.9内核的启动盘，然后在这个盘上创建bcache驱动并安装Ubuntu？ - kapad

可以的，但是你需要确保在启动时Ubuntu安装程序有正确的驱动程序，并且可能需要将引导设置在bcache之外，这样grub才能找到它。 - Martin Owens -doctormo-

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我想在这里评论一下当我安装了一个新的内核时发生的事情。我只是在我的/home/文件夹分区上使用flashcache。我安装了一个新的内核，启动进入它时停在了启动过程中，并显示找不到/dev/mapper/home_cached，当你收到这个消息时有3个选择，我选择了以root用户登录并尝试修复它的选项。我首先尝试加载flashcache模块，但它说找不到。所以我想我必须为刚刚安装的这个新内核编译和安装它。我仍然在/root/目录下有/flashcache/文件夹，所以我进入其中并运行了...

make -f Makefile.dkms boot_conf

然后我跑了

make install

然后我使用以下命令加载了flashcache模块

modprobe flashcache

然后我只需要加载我的现有的flashcache设备，它是...

flashcache_load /dev/sdb1

然后只需挂载我的主目录分区。

mount /home

然后在命令行中使用“exit”退出root用户登录状态，系统应该会继续正常启动。一切都完成了！

- Ubu the Tech Guru

我很好奇这个还能不能用，我最终决定不再使用Flashcache，而是在64GB的固态硬盘上安装了Arch（尽管Linux内核认为它只有32GB），这是由于内部固件的原因。我可以看到这对于一些Steam游戏来说作为缓存驱动器会很有益处。 - Ubu the Tech Guru

- Gabriel · Accepted Answer

有一个转换工具可以在现有设备上启用bcache（声明：我写过）。对于全新安装来说，这也是最佳选择，因为当前发行版的安装程序不知道如何创建bcache设备（在这种情况下：先在HDD上进行安装）。

请参阅将根文件系统转换为bcache在blocksREADME中了解详细说明。

bcache需要Linux 3.10或更高版本，在saucy中可用，并且可以从http://kernel.ubuntu.com/~kernel-ppa/mainline/?C=M;O=D手动安装（查找最新的标记发布，目前是v3.11.5-saucy，并安装与您的架构匹配的deb包）。 bcache-tools和blocks可以从我的存储ppa安装。