Sistemak energia kostuak erdira murriztuko ditu.
/ argazkia CC BY-SA
Zergatik behar dugu arkitektura berri bat?
2030erako, gailu elektronikoek planetan sortzen den energia guztien % 40 kontsumituko dute. Bolumen horren % 20 inguru informatika sektoretik eta datu zentroetatik etorriko da. Nork Europako analisten arabera, datu-zentroek elektrizitate guztiaren %1,4 "eramaten" dute dagoeneko. Hori espero da .
SSD biltegiratzeak elektrizitatearen zati garrantzitsu bat kontsumitzen du. 2012tik 2017ra bitartean, egoera solidoko unitateen kuota datu-zentroetan . SSDek energia heren bat gutxiago kontsumitzen duten arren () HDD baino, elektrizitate fakturak handiak izaten jarraitzen dute datu-zentroen eskalan.
Datu zentroko egoera solidoko unitateen energia-kontsumoa murrizteko, MITeko ingeniariek SSD biltegiratze-arkitektura berri bat garatu dute. LightStore deitzen da eta unitateak datu-zentroko sare batera zuzenean konektatzeko aukera ematen du, biltegiratze zerbitzariak saihestuz. Nork egileek, sistemak energia kostuak erdira murriztuko ditu.
Nola egiten du lan
LightStore flash gako-balioen denda bat da, erabiltzaileen eskaerak unitateetan gako gisa mapatzen dituena. Gero zerbitzarira bidaltzen dira, eta honek gako horri lotutako datuak askatzen ditu.
Sistema Energia-eraginkortasuneko prozesadorea, DRAM eta NAND memoria integratua. Kontrolagailu batek eta software berezi batek kontrolatzen du. Kontroladorea NAND arrayekin lan egiteaz arduratzen da, eta softwarea KV eskaerak prozesatzeaz eta gako bikoteak gordetzeaz arduratzen da. Softwarearen arkitektura oinarrian eraikitzen da , DBMS moderno askotan erabiltzen dena.
Arkitektura diagrama honela irudikatu daiteke:
Diagramak LightStore-ren oinarrizko osagaiak erakusten ditu. Nodo-kluster batek gako-balio bikoteetan funtzionatzen du. Aplikazio-zerbitzariak sistemara konektatzen dira egokitzaileen bidez. Bezeroen eskaerak (esaterako, fread() POSIX APItik) KV eskaerak bihurtzen dituzte. Arkitekturak egokitzaile bereiziak ere baditu , blokea (BUSE moduluan oinarrituta) eta fitxategien biltegiratzeak.
Eskaerak banatzerakoan, egokitzaileak erabiltzen du . Redis edo Swift bezalako sistemetan erabiltzen da. KV eskaera-gakoa erabiliz, egokitzaileak hash gako bat sortzen du, zeinaren balioak xede-nodoa identifikatzen duen.
LightStore klusterraren ahalmena linealki eskalatzen da - sarera nodo gehigarriak konektatu besterik ez dago. Zenbait kasutan, baliteke etengailu berriak erosi behar izatea. Hala ere, garatzaileek NAND txipak konektatzeko zirrikitu osagarriekin hornitu dute nodo bakoitza.
Arkitekturaren potentziala
MITeko ingeniariek diote LightStore-n oinarritutako irtenbideak 620 Mbps-ko errendimendua duela 10 Gigabit Ethernet baino gehiago. Nodo batek 10 W kontsumitzen ditu ohiko 20 W-en ordez (gaur egun datu-zentroek erabiltzen dituzten SSD sistemetan). Gainera, ekipamenduak espazioaren erdia hartzen du.
Orain garatzaileak alderdi batzuk amaitzen ari dira. Adibidez, LightStore-k ezin du funtzionatu barruti-kontsultekin eta kontsulta txikiekin. Ezaugarri hauek etorkizunean gehituko dira, LightStore LSM zuhaitzak erabiltzen baititu. Gainera, sistemak egokitzaile multzo mugatua du oraindik - YCSB eta bloke-egokitzaileak onartzen dira. Etorkizunean, LightStore-k SQL kontsultak eta abar prozesatu ahal izango ditu.
Beste garapen batzuk
2018ko udan, Marvell-ek, biltegiratze-garapen-enpresa batek, AI sistemetan oinarritutako SSD kontrolagailuen lerro berri bat aurkeztu zuen. Garatzaileek NVIDIA ikaskuntza sakoneko azeleragailuak integratu dituzte datu-zentroetarako eta bezero-aplikazioetarako kontrolagailu estandarretan. Ondorioz, SSD kontrolagailu klasikoekin alderatuta, energia gutxiago kontsumitzen duen arkitektura autonomo bat sortu zuten. Konpainiak espero du sistemak aplikazioa aurkitzea edge computing, big data analytics eta IoT-n.
Western Digital Blue disko-lerroa berriki eguneratu da. Apirilean, garatzaileek irtenbide bat aurkeztu zuten: SanDisk teknologietan oinarritutako WD Blue SSDa, duela urtebete erosi zuena. WD Blue SSD eguneratuek errendimendu eta energia-eraginkortasun hobeak eskaintzen dituzte. Arkitektura zehaztapenaren arabera eraikitzen da , PCI Express bidez konektatutako SSDetarako sarbidea ematen duena.
Zehaztapen honek SSD unitateen eraginkortasuna hobetzen du aldi berean eskaera ugarirekin eta datuen sarbidea bizkortzen du. Gainera, NVMe-k SSD interfazea estandarizatzeko aukera ematen du - gehiago hardware-ekoizleentzat gidari, konektore eta forma-faktore bereziak garatzeko.
Itxaropenak
Datu-zentroko SSD merkatua arkitektura sinplifikaturantz, biltegiratze osagaien automatizaziora eta energia-eraginkortasuna handitzera doa. MITeko ingeniarien garapenak azken arazoa konpontzen du. Egileak LightStore hori datu-zentroetan SSD biltegiratzeko industria estandarra bihurtuko da. Eta pentsa dezakegu etorkizunean arkitektura berriak, are eraginkorragoak, bertan oinarrituta agertuko direla.
IaaS korporatiboari buruzko First blogeko hainbat material:
Iturria: www.habr.com