FBU, czyli Flash Backup Unit, to nowoczesna i zaawansowana technologia, która znajduje swoje zastosowanie przede wszystkim w serwerach oraz w kontrolerach RAID. Jej podstawowym zadaniem jest zapewnienie ochrony danych zapisanych w pamięci podręcznej w przypadku niespodziewanej awarii zasilania. W odróżnieniu od starszych, bardziej tradycyjnych rozwiązań, takich jak BBU, czyli Battery Backup Unit, FBU nie wykorzystuje baterii, które charakteryzują się określonymi ograniczeniami. Zamiast tego, w FBU zastosowano kondensator wraz z pamięcią flash, co stanowi znaczący krok naprzód pod względem trwałości i efektywności. Dzięki temu rozwiązaniu możliwe jest uzyskanie dłuższej żywotności urządzenia, niższych kosztów eksploatacyjnych, a także wyższej niezawodności działania całego systemu.
Technologia ta jest szczególnie popularna i szeroko stosowana w środowiskach korporacyjnych i profesjonalnych, gdzie bezpieczeństwo danych i ciągłość działania systemów mają absolutnie najwyższy priorytet. Podobnie jak w przypadku BBU, FBU jest wykorzystywane przede wszystkim w kontrolerach RAID, które odpowiadają za organizację i zarządzanie danymi na dyskach twardych lub dyskach SSD, zapewniając optymalną wydajność i bezpieczeństwo przechowywanych informacji.
Jak działa Flash Backup Unit?
Flash Backup Unit uruchamia się automatycznie w momencie, gdy następuje utrata zasilania. W typowym scenariuszu pracy kontroler RAID korzysta z pamięci DRAM, która służy jako bufor zapisu - dzięki temu operacje zapisu i odczytu danych przebiegają bardzo szybko i efektywnie. Niestety, pamięć DRAM jest ulotna, co oznacza, że po zaniku zasilania wszystkie dane, które zostały w niej zapisane, mogą zostać bezpowrotnie utracone. W momencie awarii zasilania w urządzeniu wyposażonym w FBU, kondensator błyskawicznie przejmuje funkcję zasilania kontrolera i dostarcza wystarczającą ilość energii, by przenieść wszystkie dane z pamięci DRAM do nieulotnej pamięci flash.
Proces ten trwa zwykle kilka sekund, co jest wystarczające, aby bezpiecznie zabezpieczyć dane przed utratą. Po ponownym włączeniu systemu dane zapisane w pamięci flash mogą zostać odtworzone i przywrócone do pamięci DRAM, dzięki czemu nie dochodzi do żadnej utraty informacji. Warto podkreślić, że kondensatory stosowane w FBU różnią się pod względem trwałości od tradycyjnych baterii - nie wymagają wymiany co kilka lat, co jest częstą koniecznością w rozwiązaniach BBU. W praktyce oznacza to większą wygodę użytkowania oraz niższe koszty serwisowe.
Różnice między FBU a BBU
W przeszłości najbardziej popularnym rozwiązaniem służącym do zabezpieczania danych w pamięci podręcznej był Battery Backup Unit, czyli system oparty na baterii. BBU składa się z akumulatora, który jest odpowiedzialny za zasilanie pamięci cache przez ograniczony czas - zwykle do 72 godzin od momentu zaniku zasilania. Choć technologia ta była i nadal jest skuteczna, to posiada kilka istotnych ograniczeń.
Przede wszystkim baterie stosowane w BBU mają ograniczoną żywotność - zazwyczaj producent deklaruje okres do około pięciu lat. Po tym czasie ich wydajność i zdolność do podtrzymania zasilania znacznie spadają, co może prowadzić do ryzyka utraty danych. Ponadto baterie wymagają regularnej wymiany, co generuje dodatkowe koszty i nakład pracy serwisowej.
Technologia FBU wprowadza znaczące usprawnienia, eliminując problem ograniczonej żywotności baterii. Zamiast nich wykorzystuje się superkondensator (SuperCap), który cechuje się dużo szybszym ładowaniem i może pracować niezawodnie przez cały okres eksploatacji kontrolera RAID, bez konieczności wymiany. Dodatkowo, brak baterii oznacza również, że nie trzeba martwić się o utylizację niebezpiecznych odpadów chemicznych, co sprawia, że FBU jest rozwiązaniem bardziej ekologicznym i przyjaznym środowisku naturalnemu.
Zalety stosowania FBU
FBU ma oczywiście swoje zalety. Należą do nich m.in.:
- Większa niezawodność systemu - brak baterii oznacza zmniejszone ryzyko awarii wynikających z degradacji chemicznej, która jest typowa dla tradycyjnych akumulatorów.
- Niższe koszty utrzymania - eliminacja konieczności okresowej wymiany baterii pozwala na zmniejszenie nakładów finansowych związanych z eksploatacją.
- Bezobsługowość - system działa w pełni automatycznie, bez potrzeby ręcznej kalibracji, ładowania czy serwisowania.
- Przyjazność dla środowiska - brak konieczności utylizacji baterii litowo-jonowych redukuje ilość odpadów niebezpiecznych i minimalizuje negatywny wpływ na środowisko naturalne.
Nowoczesne technologie typu Zero-Maintenance Cache Protection (ZMCP), oparte na FBU, pozwalają na bezpieczne przechowanie danych w pamięci flash nawet przez okres do 5 lat po awarii zasilania. Jest to znaczący postęp w porównaniu z wcześniejszymi rozwiązaniami.
Zastosowanie FBU w praktyce
Obecnie FBU stanowi standard w profesjonalnych kontrolerach RAID klasy enterprise. Przykładem wdrożenia tej technologii jest Intel CacheVault Technology, która jest implementacją FBU w wybranych kontrolerach RAID firmy Intel. CacheVault wykorzystuje kondensatory oraz pamięć flash do ochrony danych przechowywanych w DRAM, całkowicie eliminując potrzebę stosowania tradycyjnych baterii.
Podobne rozwiązania można znaleźć również w produktach innych renomowanych producentów, takich jak Broadcom, Microchip (Adaptec), Dell, HPE czy Lenovo. Często technologie te występują pod różnymi nazwami handlowymi, między innymi: ZMCP, SuperCap, CacheVault czy SafeStore. Mimo różnorodności nazw, ich zasadniczym celem jest zapewnienie ochrony danych i minimalizacja ryzyka ich utraty podczas awarii zasilania.
Czy warto wybierać kontroler z FBU?
Decyzja o wyborze między technologią FBU a BBU powinna być uzależniona od specyficznych wymagań i warunków środowiska IT, w którym pracuje dana infrastruktura. W serwerach i systemach pracujących non-stop 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu, gdzie dostępność danych jest kluczowa, FBU okazuje się rozwiązaniem znacznie bardziej efektywnym i przewidywalnym. Brak konieczności regularnego serwisowania i wymiany baterii przekłada się na niższe całkowite koszty posiadania (TCO, Total Cost of Ownership) oraz na znacznie mniejsze ryzyko utraty danych w sytuacjach krytycznych.
Warto zaznaczyć, że kontroler RAID wyposażony w pamięć DRAM cache bez żadnego mechanizmu podtrzymywania zasilania (ani BBU, ani FBU) naraża się na całkowitą utratę danych zapisanych w buforze w chwili zaniku prądu. Dlatego też najlepszym rozwiązaniem jest wybór kontrolera obsługującego funkcję zapisu z opóźnieniem (Write Back Cache) tylko w połączeniu z urządzeniem zabezpieczającym, takim jak FBU lub BBU.
Podsumowanie
FBU to nowoczesna i innowacyjna alternatywa dla tradycyjnych jednostek podtrzymywania zasilania pamięci cache. Dzięki zastosowaniu superkondensatora oraz pamięci flash, FBU eliminuje wiele ograniczeń charakterystycznych dla technologii BBU, takich jak degradacja baterii, konieczność ich okresowej wymiany oraz wyższe ryzyko awarii. Jako rozwiązanie coraz częściej implementowane w profesjonalnych kontrolerach RAID, FBU zapewnia wysoki poziom bezpieczeństwa danych, a przy tym obniża koszty eksploatacji systemu. Wszystko to sprawia, że jest to technologia szczególnie rekomendowana i preferowana w nowoczesnych centrach danych oraz środowiskach serwerowych o wysokich wymaganiach.
Opracowano na podstawie
- thomas-krenn.com, Battery Backup Unit (BBU/BBM) Maintenance for RAID Controllers, https://www.thomas-krenn.com/en/wiki/Battery_Backup_Unit_%28BBU/BBM%29_Maintenance_for_RAID_Controllers [dok.el.], Data publikacji: 2023.06.05, Data odczytu: 2025.07.06
- microchip.com, Zero-Maintenance Cache Protection Technical Brief, https://ww1.microchip.com/downloads/aemDocuments/documents/DCS/ProductDocuments/SupportingCollateral/Adaptec_ZMCP_Technical_Brief.pdf[dok.el.], Data publikacji: 2018.07, Data odczytu: 2025.07.06
- intel.com, Intel RAID Smart Battery AXXRSBBU4 User’s Guide, https://cdrdv2-public.intel.com/841033/d92010_1axxrsbbu4_uguide.pdf [dok.el.], Data odczytu: 2025.07.06
- broadcom.com, MegaRAID Battery Backup Unit User’s Guide, https://docs.broadcom.com/docs/mr_BBU_ug.pdf [dok.el.], Data publikacji: 2005.10, Data odczytu: 2025.07.06
Zaloguj się