[Superrekenaars 2019]. Multi-wolkberging as die omvang van nuwe Kingston DC1000M-aandrywers

Stel jou voor dat jy 'n innoverende mediese onderneming begin - 'n individuele keuse van medisyne gebaseer op die ontleding van die menslike genoom. Elke pasiënt het 3 miljard geenpare, en 'n tipiese x86-bediener sal 'n paar dae neem om te bereken. U weet dat u die proses op 'n bediener kan bespoedig met 'n FPGA-verwerker wat berekeninge in duisende drade paralleliseer. Dit sal die genoomberekening binne ongeveer 'n uur voltooi. Hierdie bedieners kan by Amazon Web Services (AWS) gehuur word. Maar hier is die probleem - die kliënt, verteenwoordig deur die hospitaal, is kategories teen die plasing van genetiese data in die verskaffer se wolk. Hoe om te wees? Kingston en Cloud Startup Showcase Architecture by Supercomputing 2019 Privaat MultiCloud-berging (PMCS), wat hierdie probleem oplos.

Drie voorwaardes vir hoëprestasie-rekenaars

Die berekening van die menslike genoom is nie die enigste taak op die gebied van hoëprestasie-berekening (HPC, High Performance Computing) nie. Wetenskaplikes bereken fisiese velde, ingenieurs bereken vliegtuigonderdele, finansiers bereken ekonomiese modelle, en almal saam ontleed hulle groot data, bou neurale netwerke en doen baie ander komplekse berekeninge.

Die drie voorwaardes vir HPC is groot rekenaarkrag, baie ruim en vinnige berging en hoë netwerkbandwydte. Daarom is die standaardpraktyk vir HPC-rekenaars in die maatskappy se eie datasentrum (op die perseel) of by 'n verskaffer in die wolk.

Maar ver van alle maatskappye het hul eie datasentrums, en diegene wat dit het, verloor dikwels aan kommersiële datasentrums in terme van hulpbrongebruikdoeltreffendheid (kapitaaluitgawes word benodig vir die aankoop en opdatering van hardeware en sagteware, betaling van hoogs gekwalifiseerde personeel, ens. .) . Wolkverskaffers, aan die ander kant, bied IT-hulpbronne op 'n betaal-soos-jy-gaan-basis. Huur word slegs gehef vir die tyd van gebruik. Wanneer die berekeninge gedoen is, kan die bedieners uit die rekening geskrap word, en daardeur IT-begrotings bespaar. Maar as daar 'n wetlike of korporatiewe verbod op data-oordrag na die verskaffer is, is HPC-berekening in die wolk nie beskikbaar nie.

Privaat MultiCloud-berging

Die argitektuur van Private MultiCloud Storage is ontwerp om toegang tot wolkdienste te verskaf, deur die data self fisies op die onderneming se webwerf of in 'n aparte veilige kompartement van die datasentrum op die colocation-diens te laat. In wese is dit 'n data-sentriese model van verspreide rekenaars, waar wolkbedieners met afgeleë bergingstelsels vanaf 'n private wolk werk. Gevolglik, deur dieselfde plaaslike databerging te gebruik, kan jy met die wolkdienste van die grootste verskaffers werk: AWS, MS Azure, Google Cloud Platform, ens.

Kingston het 'n PMCS-gevallestudie by Supercomputing 2019 vertoon, en het DC1000M SSD-gebaseerde hoëprestasieberging (SSD) en een wolkbegin StorOne S1-bestuursagteware vir sagteware-gedefinieerde berging en toegewyde skakels na groot wolkverskaffers vertoon.

Daar moet kennis geneem word dat PMCS, as 'n werkende wolkrekenaarmodel met privaat berging, ontwerp is vir die Noord-Amerikaanse mark met die gevorderde netwerkverbinding tussen datasentrums wat op die AT&T- en Equinix-infrastruktuur ondersteun word. Dus, die ping tussen die colocation-bergingstelsel in enige Equinix Cloud Exchange-nodus en die AWS-wolk is minder as 1 millisekonde (bron: ITProToday).

In die demonstrasie van die PMCS-argitektuur wat by die uitstalling gewys is, was die bergingstelsel op DC1000M NVMe-skywe op 'n samestelling geleë, en virtuele masjiene is begin in die AWS-, MS Azure-, Google Cloud Platform-wolke wat mekaar geping het. Die kliënt-bediener-toepassing het op afstand gewerk met die Kingston-bergingstelsel en HP DL380-bedieners in die datasentrum en het toegang tot die wolkplatforms van die bogenoemde groot verskaffers verkry deur die Equinix-kommunikasiekanaalinfrastruktuur.

'n Skyfie uit die aanbieding van Private MultiCloud Storage by Supercomputing-2019. Bron: Kingston

Soortgelyke funksionaliteit sagteware vir die bestuur van die argitektuur van 'n private multi-wolk berging word aangebied deur verskillende maatskappye. Die terme vir hierdie argitektuur kan ook anders klink - Private MultiCloud Storage of Private Storage for Cloud.

“Vandag se superrekenaars gebruik ’n magdom HPC-toepassings wat aan die voorpunt van vordering is, van olie- en gaseksplorasie tot weervoorspelling, finansiële markte en nuwe tegnologie-ontwikkeling,” het Keith Shimmenty, SSD-ondernemingsbestuurbestuurder by Kingston, gesê. “Hierdie HPC-toepassings vereis 'n veel groter ooreenkoms tussen verwerkerwerkverrigting en I/O-spoed. Ons is trots om te deel hoe Kingston se oplossings deurbrake in rekenaars dryf en die werkverrigting lewer wat jy nodig het in die wêreld se mees ekstreme rekenaaromgewings en toepassings."

DC1000M-aandrywer en 'n voorbeeld van 'n bergingstelsel wat daarop gebaseer is

Ontwerp deur Kingston vir datasentrums, die DC1000M U.2 NVMe SSD is spesifiek ontwerp vir data-intensiewe en HPC toepassings soos kunsmatige intelligensie (AI) en masjienleer (ML) toepassings.

Ry DC1000M U.2 NVMe 3.84TB. Bron: Kingston

DC1000M U.2-aandrywers is gebaseer op 96-laag Intel 3D NAND-geheue wat deur 'n Silicon Motion SM2270-beheerder (PCIe 3.0 en NVMe 3.0) beheer word. Die Silicon Motion SM2270 is 'n 16-kanaal NVMe onderneming kontroleerder met PCIe 3.0 x8 koppelvlak, dubbele 32-bis DRAM data bus, en drie ARM Cortex R5 dubbele verwerkers.

Die DC1000M word in verskillende groottes vir vrystelling aangebied: van 0.96 tot 7.68 TB (die gewildste, word geglo, sal die kapasiteit van 3.84 en 7.68 TB wees). Rywerkverrigting word op 800 XNUMX IOPS geraam.

Bergingstelsel met 10x DC1000M U.2 NVMe 7.68 TB. Bron: Kingston

As 'n voorbeeld van berging vir HPC-toepassings, het Kingston 'n rekoplossing by Supercomputing 2019 aangebied met 10 DC1000M U.2 NVMe-aandrywers, elk met 'n kapasiteit van 7.68 TB. Die bergingstelsel is gebaseer op SB122A-PH, AIC se 1U-vormfaktorplatform. Verwerkers: 2x Intel Xeon CPU E5-2660, Kingston DRAM 128GB (8x16GB) DDR4-2400 (Deelnommer: KSM24RS4/16HAI). Die bedryfstelsel is Ubuntu 18.04.3 LTS, Linux-kern weergawe 5.0.0-31. Die gfio v3.13-toets (Flexible I/O-toetser) het leeswerkverrigting van 5.8 miljoen IOPS getoon teen 'n deurset van 23.8 Gbps.

Die aangebied bergingstelsel het indrukwekkende werkverrigting getoon in terme van 'n stabiele leesparameter van 5,8 miljoen IOPS (invoer-uitsetbewerkings per sekonde). Dit is twee ordes vinniger as massamark-SSD's. Hierdie leesspoed is nodig vir HPC-toepassings wat op gespesialiseerde verwerkers loop.

HPC-wolkrekenaars met privaat berging in Rusland

Die taak om hoëprestasie-berekening by die verskaffer uit te voer, maar om data op die perseel fisies te stoor, is ook relevant vir Russiese maatskappye. Nog 'n gereelde geval in huishoudelike besigheid is wanneer, wanneer buitelandse wolkdienste gebruik word, data op die grondgebied van die Russiese Federasie geleë moet wees. Ons het namens die wolkverskaffer Selectel, as 'n jarelange vennoot van Kingston, om kommentaar oor hierdie situasies gevra.

“In Rusland is dit moontlik om 'n soortgelyke argitektuur te bou, met diens in Russies en alle verslagdoeningsdokumente vir die kliënt se rekeningkundige afdeling. As 'n maatskappy hoëprestasie-rekenaars moet doen deur gebruik te maak van stoorplek op die perseel, huur ons by Selectel bedieners met verskeie soorte verwerkers, insluitend FPGA, GPU of multi-kern SVE's. Boonop organiseer ons deur vennote die aanlê van 'n toegewyde optiese kanaal tussen die kliënt se kantoor en ons datasentrum,” sê Alexander Tugov, Selectel Services-ontwikkelingsdirekteur. - Die kliënt kan ook sy stoorstelsel op 'n samestelling in 'n rekenaarkamer met 'n spesiale toegangsmodus plaas en toepassings beide op ons bedieners en in die wolke van globale verskaffers AWS, MS Azure, Google Cloud laat loop. Natuurlik sal die seinvertraging in laasgenoemde geval hoër wees as wanneer die kliënt se berging in die VSA was, maar 'n breëband-multiwolkverbinding sal voorsien word.

In die volgende artikel sal ons praat oor 'n ander Kingston-oplossing, wat by Supercomputing-2019 (Denver, Colorado, VSA) aangebied is en ontwerp is vir masjienleertoepassings en grootdata-analise met GPU's. Dit is 'n GPUDirect Storage-tegnologie wat direkte data-oordrag tussen NVMe-berging en GPU-geheue verskaf. En buitendien, ons sal verduidelik hoe ons daarin geslaag het om 'n leesspoed van 5.8 miljoen IOPS in rekberging op NVMe-aandrywers te bereik.

Vir meer inligting oor Kingston Technology-produkte, besoek asseblief Die webwerf van die maatskappy.

Bron: will.com