[Superkonputazioa 2019]. Hodei anitzeko biltegiratzea Kingston DC1000M unitate berrien aplikazio eremu gisa

Imajinatu negozio mediko berritzaile bat abiarazten ari zarela: giza genomaren azterketan oinarritutako sendagaien banakako hautaketa. Paziente bakoitzak 3 milioi gene-pare ditu, eta x86 prozesadoreetako zerbitzari arrunt batek zenbait egun beharko ditu kalkulatzeko. Badakizu zerbitzari batean prozesua azkartu dezakezula milaka haritan zehar kalkuluak paralelizatzen dituen FPGA prozesadore batekin. Ordubete inguruko genomaren kalkulua osatuko du. Horrelako zerbitzariak Amazon Web Services-en (AWS) alokatu daitezke. Baina hona hemen gauza: bezeroa, ospitalea, datu genetikoak hornitzailearen hodeian jartzearen aurka dago erabat. Zer egin beharko nuke? Kingston eta cloud startup-ek arkitektura erakutsi zuten Supercomputing-2019 erakusketan Multicloud biltegiratze pribatua (PMCS), arazo hau konpontzen duena.

Errendimendu handiko informatikarako hiru baldintza

Giza genoma kalkulatzea ez da errendimendu handiko konputazioaren (HPC, High Performance Computing) alorreko zeregin bakarra. Zientzialariek eremu fisikoak kalkulatzen dituzte, ingeniariek hegazkinaren zatiak, finantzatzaileek eredu ekonomikoak kalkulatzen dituzte, eta elkarrekin datu handiak aztertzen dituzte, neurona-sareak eraikitzen dituzte eta beste kalkulu konplexu asko egiten dituzte.

HPC-ren hiru baldintzak konputazio-potentzia izugarria, biltegiratze oso handia eta azkarra eta sarearen transmisio handia dira. Hori dela eta, LPC kalkuluak egiteko praktika estandarra konpainiaren datu-zentroan (lokalean) edo hodeiko hornitzaile batean dago.

Baina enpresa guztiek ez dute beren datu-zentrorik, eta sarritan dutenek datu-zentro komertzialak baino txikiagoak dira baliabideen eraginkortasunari dagokionez (hardwarea eta softwarea erosteko eta eguneratzeko kapital-gastuak behar dira, kualifikazio handiko langileak ordaintzeko, etab.). Hodeiko hornitzaileek, aitzitik, baliabide informatikoak eskaintzen dituzte "Pay-as-you-go" kostu operatibo ereduaren arabera, hau da. alokairua erabilera aldirako bakarrik kobratzen da. Kalkuluak amaitzen direnean, zerbitzariak kendu daitezke kontutik, eta horrela aurrekontuak aurreztuko dira. Baina hornitzaileari datuak transferitzeko legedi edo korporazio debekurik badago, HPC informatika hodeian ez dago erabilgarri.

MultiCloud biltegiratze pribatua

MultiCloud Biltegiratze Pribatuaren arkitektura hodeiko zerbitzuetarako sarbidea emateko diseinatuta dago, datuak fisikoki enpresa-gunean edo datu-zentroko aparteko konpartimentu seguru batean kokapen-zerbitzu bat erabiliz uzten dituen bitartean. Funtsean, datuetan oinarritutako konputazio banatuko eredu bat da, non hodeiko zerbitzariek hodei pribatu batetik urruneko biltegiratze sistemekin lan egiten duten. Horren arabera, tokiko datu biltegiratze bera erabiliz, hornitzaile handienen hodeiko zerbitzuekin lan egin dezakezu: AWS, MS Azure, Google Cloud Platform‎, etab.

Supercomputing-2019 erakusketan PMCS ezartzearen adibide bat erakutsiz, Kingston-ek DC1000M SSD unitateetan oinarritutako errendimendu handiko datuak biltegiratzeko sistema (SSD) baten lagin bat aurkeztu zuen, eta hodeiko startupetako batek StorOne S1 softwarearen kudeaketa softwarea aurkeztu zuen. biltegiratze definitu eta komunikazio kanal dedikatu hodeiko hornitzaile nagusiekin.

Kontuan izan behar da PMCS, biltegiratze pribatuko hodeiko konputazioaren lan-eredu gisa, Ipar Amerikako merkaturako diseinatuta dagoela AT&T eta Equinix azpiegituretan onartzen den datu-zentroen arteko sare-konektibitate garatuarekin. Horrela, Equinix Cloud Exchange nodoko edozein kokapen biltegiratze sistemaren eta AWS hodeiaren arteko ping-a milisegundo 1 baino txikiagoa da (iturria: ITProGaur).

Erakusketan erakutsitako PMCS arkitekturaren erakustaldian, DC1000M NVMe diskoen biltegiratze-sistema kokaleku batean kokatu zen, eta makina birtualak instalatu ziren AWS, MS Azure eta Google Cloud Platform hodeietan, elkarri ping egiten zutenak. Bezero-zerbitzariaren aplikazioak urrunetik lan egiten zuen Kingston biltegiratze sistemarekin eta HP DL380 zerbitzariekin datu-zentroan eta, Equinix komunikazio kanalaren azpiegituraren bidez, aipatutako hornitzaile nagusien hodeiko plataformetara sartzen zen.

Supercomputing-2019 erakusketan MultiCloud Storage pribatuaren aurkezpeneko diapositiba. Iturria: Kingston

Multicloud biltegiratze pribatuaren arkitektura kudeatzeko antzeko funtzionalitateko softwarea konpainia ezberdinek eskaintzen dute. Arkitektura honen terminoek ere bestela soinua dezakete: MultiCloud Storage pribatua edo Private Storage for Cloud.

"Gaur egungo superordenagailuek aurrerapenen abangoardian dauden HPC aplikazio ugari exekutatzen dituzte, petrolio eta gasaren esploraziotik eguraldiaren iragarpenera, finantza-merkatuak eta teknologia berrien garapena", esan du Keith Schimmenti, Kingston-eko SSD enpresen kudeaketako kudeatzaileak. "HPC aplikazio hauek prozesadorearen errendimenduaren eta I/O abiaduraren arteko parekatze askoz handiagoa behar dute. Harro gaude Kingston-en konponbideek informatikan aurrerapausoak ematen nola laguntzen duten partekatzeaz, munduko informatika-ingurune eta aplikaziorik muturrekoenetan behar den errendimendua eskaintzen".

DC1000M unitatea eta bertan oinarritutako biltegiratze sistema baten adibidea

DC1000M U.2 NVMe SSD Kingston-ek diseinatu du datu-zentrorako eta bereziki datu intentsiboetarako eta HPC aplikazioetarako diseinatuta dago, hala nola, adimen artifiziala (AI) eta machine learning (ML) aplikazioetarako.

DC1000M U.2 NVMe 3.84TB unitatea. Iturria: Kingston

DC1000M U.2 unitateak 96 geruzako Intel 3D NAND memorian oinarritzen dira, Silicon Motion SM2270 kontrolagailu batek kontrolatuta (PCIe 3.0 eta NVMe 3.0). Silicon Motion SM2270 16 bideko enpresa NVMe kontroladore bat da, PCIe 3.0 x8 interfazea, 32 biteko DRAM datu-bus bikoitza eta hiru ARM Cortex R5 prozesadore bikoitz dituena.

DC1000M gaitasun desberdinetakoa eskaintzen da kaleratzeko: 0.96tik 7.68 TB-ra (gaitasun ezagunenak 3.84 eta 7.68 TB direla uste da). Unitatearen errendimendua 800 mila IOPS-koa da.

Biltegiratze sistema 10x DC1000M U.2 NVMe 7.68 TBrekin. Iturria: Kingston

HPC aplikazioetarako biltegiratze-sistema baten adibide gisa, Kingston-ek Supercomputing 2019-n aurkeztu zuen 10 DC1000M U.2 NVMe unitate dituen rack-soluzio bat, bakoitza 7.68 TB-ko edukiera duena. Biltegiratze sistema SB122A-PH-n oinarritzen da, AIC-ren 1U forma-faktorearen plataforman. Prozesadoreak: 2x Intel Xeon CPU E5-2660, Kingston DRAM 128 GB (8x16 GB) DDR4-2400 (Pieza zenbakia: KSM24RS4/16HAI). Instalatutako sistema eragilea Ubuntu 18.04.3 LTS da, Linux kernel bertsioa 5.0.0-31. gfio v3.13 probak (I/O probatzaile malgua) 5.8 milioi IOPS-ko irakurketa-errendimendua erakutsi du 23.8 Gbps-ko abiadurarekin.

Aurkeztutako biltegiratze-sistemak ezaugarri ikusgarriak erakutsi zituen 5,8 milioi IOPS (segundoko sarrera-irteera eragiketak) irakurketa egonkorrari dagokionez. Hau merkatu masiboko sistemetarako SSDak baino bi magnitude bizkorragoa da. Irakurketa-abiadura hori beharrezkoa da prozesadore espezializatuetan exekutatzen diren HPC aplikazioetarako.

Cloud computing HPC biltegiratze pribatuarekin Errusian

Hornitzailean errendimendu handiko informatika egiteko zeregina, baina datu lokaletan fisikoki gordetzea ere garrantzitsua da Errusiako enpresentzat. Etxeko negozioetan ohikoa den beste kasu bat da, atzerriko hodei-zerbitzuak erabiltzean, datuak Errusiako Federazioko lurraldean kokatu behar direnean. Egoera hauei buruzko iruzkinak egiteko eskatu genuen Selectel hodei-hornitzailearen izenean, Kingston-en aspaldiko bazkide gisa.

"Errusian, posible da antzeko arkitektura bat eraikitzea, zerbitzu errusieraz eta bezeroaren kontabilitate sailerako txostenak egiteko dokumentu guztiak. Enpresa batek errendimendu handiko informatika egin behar badu tokiko biltegiratze sistemak erabiliz, Selectel-en zerbitzariak alokatzen ditugu mota ezberdinetako prozesadoreekin, besteak beste. FPGA, GPU edo nukleo anitzeko CPUak. Gainera, bazkideen bidez, kanal optiko dedikatu bat jartzea antolatzen dugu bezeroaren bulegoaren eta gure datu-zentroaren artean", adierazi du Alexander Tugov-ek, Selecteleko Zerbitzuen Garapeneko zuzendariak. — Era berean, bezeroak bere biltegiratze-sistema kolokan jar dezake sarbide-modu berezia duen ordenagailu-gela batean eta aplikazioak exekutatu ditzake bai gure zerbitzarietan, bai AWS, MS Azure, Google Cloud hornitzaile globalen hodeietan. Noski, azken kasu honetan seinalearen atzerapena bezeroaren biltegiratze sistema AEBetan egongo balitz baino handiagoa izango da, baina banda zabaleko hodei anitzeko konexioa emango da».

Hurrengo artikuluan Kingston-en beste irtenbide bati buruz hitz egingo dugu, Supercomputing 2019 erakusketan (Denver, Colorado, AEB) aurkeztu zena eta GPUak erabiliz ikaskuntza automatikoko aplikazioetarako eta big data aztertzeko pentsatuta dago. Hau GPUDirect Storage teknologia da, NVMe biltegiratze eta GPU prozesadorearen memoriaren arteko datuen transferentzia zuzena eskaintzen duena. Eta horrez gain, NVMe diskoetan rack biltegiratze-sistema batean datuak irakurtzeko 5.8 milioi IOPS-ko abiadura nola lortu genuen azalduko dugu.

Kingston Technology produktuei buruzko informazio gehiago lortzeko, bisitatu Enpresaren gunea.

Iturria: www.habr.com