JuiceFS 缓存预热详解

浅沫记忆

缓存预热是一个比较常见的概念，相信很多小伙伴都有所了解。对于 JuiceFS 来说，缓存预热就是将需要操作的数据预先从对象存储拉取到本地，从而获得与使用本地存储类似的性能表现。
缓存预热
JuiceFS 缓存预热是一种主动缓存手段，它可以将高频使用的数据预先缓存到本地，从而提升文件的读写效率。
使用 warmup 子命令预热缓存：

juicefs warmup [command options] [PATH ...]

可用选项：

--file 或 -f：通过文件批量指定预热路径
--threads 或 -p：并发线程，默认 50 个线程。
--background 或 -b：后台运行

只能预热已经挂载的文件系统中的文件，即预热的路径必须在本地挂载点上。

预热一个目录
例如，将文件系统挂载点中的 dataset-1 目录缓存到本地：

juicefs warmup /mnt/jfs/dataset-1

预热多个目录或文件
当需要同时预热多个目录或文件的缓存时，可以将所有路径写入一个文本文件。例如，创建一个名为 warm.txt 的文本文件，每行一个挂载点中的路径：

/mnt/jfs/dataset-1
/mnt/jfs/dataset-2
/mnt/jfs/pics

通过文件批量指定预热路径：

juicefs warmup -f warm.txt

缓存位置
取决于操作系统，JuiceFS 的默认缓存路径如下：

Linux：/var/jfsCache
macOS：$HOME/.juicefs/cache
Windows：%USERPROFILE%\.juicefs\cache

对于 Linux 系统，要注意默认缓存路径要求管理员权限，普通用户需要有权使用 sudo 才能设置成功，例如：

sudo juicefs mount redis://127.0.0.1:6379/1 /mnt/myjfs

另外，可以在挂载文件系统时通过 --cache-dir 选项设置在当前系统可以访问的任何存储路径上。对于没有访问 /var 目录权限的普通用户，可以把缓存设置在用户的 HOME 目录中，例如：

juicefs mount --cache-dir ~/jfscache redis://127.0.0.1:6379/1 /mnt/myjfs

将缓存设置在速度更快的 SSD 磁盘可以有效提升性能。

内存盘
如果对文件的读性能有更高要求，可以把缓存设置在内存盘上。对于 Linux 系统，通过 df 命令查看 tmpfs 类型的文件系统：

$ df -Th | grep tmpfs
文件系统     类型    容量   已用  可用   已用% 挂载点
tmpfs      tmpfs   362M  2.0M  360M  1% /run
tmpfs      tmpfs   3.8G   0  3.8G  0% /dev/shm
tmpfs      tmpfs   5.0M  4.0K  5.0M  1% /run/lock

其中 /dev/shm 是典型的内存盘，可以作为 JuiceFS 的缓存路径使用，它的容量一般是内存的一半，可以根据需要手动调整容量，例如，将缓存盘的容量调整为 32GB：

sudo mount -o size=32000M -o remount /dev/shm

然后使用该路径作为缓存，挂载文件系统：

juicefs mount --cache-dir /dev/shm/jfscache redis://127.0.0.1:6379/1 /mnt/myjfs

共享目录
SMB、NFS 等共享目录也可以用作 JuiceFS 的缓存，对于局域网有多个设备挂载了相同 JuiceFS 文件系统的情况，将局域网中的共享目录作为缓存路径，可以有效缓解多个设备重复预热缓存的带宽压力。
以 SMB/CIFS 共享为例，使用 cifs-utils 包提供的工具挂载局域网中的共享目录：

sudo mount.cifs //192.168.1.18/public /mnt/jfscache

将共享目录作为 JuiceFS 缓存：

sudo juicefs mount --cache-dir /mnt/jfscache redis://127.0.0.1:6379/1 /mnt/myjfs

多缓存目录
JuiceFS 支持同时设置多个缓存目录，从而解决缓存空间不足的问题，使用 : 分割多个路径，例如：

sudo juicefs mount --cache-dir ~/jfscache:/mnt/jfscache:/dev/shm/jfscache redis://127.0.0.1:6379/1 /mnt/myjfs

设置了多个缓存路径时，客户端会采用 hash 策略向各个缓存路径中均匀地写入数据。
Tips
当设置了多个缓存目录时，--cache-size 选项表示所有缓存目录中的数据总大小。建议不同缓存目录的可用空间保持一致，否则可能造成不能充分利用某个缓存目录空间的情况。
例如 --cache-dir 为 /data1:/data2，其中 /data1 的可用空间为 1GiB，/data2 的可用空间为 2GiB，--cache-size 为 3GiB，--free-space-ratio 为 0.1。因为缓存的写入策略是均匀写入，所以分配给每个缓存目录的最大空间是 3GiB / 2 = 1.5GiB，会造成 /data2 目录的缓存空间最大为 1.5GiB，而不是 2GiB * 0.9 = 1.8GiB。
总结
本篇介绍了介绍如何使用 JuiceFS 缓存预热以及缓存位置的选择，该功能能够有效的增加集群的利用率，使得程序一开始运行就具有较好的 IO 读取速度，整体效率上升。
如有帮助的话欢迎关注我们项目 Juicedata/JuiceFS 哟！ (0ᴗ0✿)

[HarmonyOS] JuiceFS 缓存预热详解

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