{"id":32381,"date":"2019-10-31T21:46:44","date_gmt":"2019-10-31T18:46:44","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/novyj-tip-ssd-hranilishh-sokratit-energopotreblenie-v-tsod-kak-eto-rabotaet\/"},"modified":"2019-10-31T21:46:44","modified_gmt":"2019-10-31T18:46:44","slug":"novyj-tip-ssd-hranilishh-sokratit-energopotreblenie-v-tsod-kak-eto-rabotaet","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/fr\/blog\/administrirovanie\/novyj-tip-ssd-hranilishh-sokratit-energopotreblenie-v-tsod-kak-eto-rabotaet","title":{"rendered":"Un nouveau type de stockage SSD r\u00e9duira la consommation d'\u00e9nergie dans les centres de donn\u00e9es - comment cela fonctionne","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"
Le syst\u00e8me r\u00e9duira les co\u00fbts \u00e9nerg\u00e9tiques de moiti\u00e9.<\/h5>\n

\n\"Un<\/a><\/noindex>
\n\/ \u0444\u043e\u0442\u043e Andy Melton<\/a><\/noindex> CC BY-SA<\/i><\/p>\n

Pourquoi une nouvelle architecture est-elle n\u00e9cessaire<\/h2>\n

\nSelon Data Centre Dynamics<\/a><\/noindex>, d'ici 2030, les dispositifs \u00e9lectroniques consommeront 40 % de l'\u00e9nergie produite sur la plan\u00e8te. Environ 20 % de ce volume sera attribu\u00e9 au secteur informatique et aux data centers. Par les donn\u00e9es<\/noindex> des analystes europ\u00e9ens, les centres de donn\u00e9es \u00ab prennent \u00bb d\u00e9j\u00e0 1,4 % de toute l'\u00e9lectricit\u00e9. On s'attend \u00e0 ce que ce chiffre atteigne 5 % d'ici 2020.<\/a><\/noindex>.
\n<\/a><\/noindex>
\nUne grande partie de l'\u00e9lectricit\u00e9 est consomm\u00e9e par les SSD. Entre 2012 et 2017, la part des disques \u00e0 \u00e9tat solide dans les data centers est pass\u00e9e de 8 \u00e0 22 %.<\/a><\/noindex>Bien que les SSD consomment un tiers de moins d'\u00e9nergie (PDF, p.13<\/a><\/noindex>), par rapport aux HDD, les factures d'\u00e9lectricit\u00e9 restent importantes \u00e0 l'\u00e9chelle des data centers.<\/p>\n

Pour r\u00e9duire la consommation d'\u00e9nergie des disques \u00e0 \u00e9tat solide dans les centres de donn\u00e9es, des ing\u00e9nieurs du MIT ont d\u00e9velopp\u00e9 une nouvelle architecture de stockage SSD. Elle a \u00e9t\u00e9 nomm\u00e9e LightStore et permet de connecter directement les disques au r\u00e9seau des data centers, contournant ainsi les serveurs de stockage. Selon propos<\/a><\/noindex> les auteurs, le syst\u00e8me r\u00e9duira les co\u00fbts \u00e9nerg\u00e9tiques de moiti\u00e9.<\/p>\n

Comment cela fonctionne<\/h2>\n

\nLightStore est un stockage flash au format cl\u00e9-valeur, o\u00f9 les requ\u00eates des utilisateurs aux disques sont repr\u00e9sent\u00e9es sous forme de cl\u00e9s. Elles sont ensuite envoy\u00e9es \u00e0 un serveur, qui lib\u00e8re les donn\u00e9es associ\u00e9es \u00e0 cette cl\u00e9.<\/p>\n

Le syst\u00e8me contient<\/noindex> un processeur \u00e9co\u00e9nerg\u00e9tique int\u00e9gr\u00e9, de la DRAM et de la m\u00e9moire NAND. Elle est contr\u00f4l\u00e9e par un contr\u00f4leur et un logiciel sp\u00e9cial. Le contr\u00f4leur g\u00e8re les matrices NAND, tandis que le logiciel s'occupe du traitement des requ\u00eates KV et du stockage des paires cl\u00e9-valeur. L'architecture logicielle est fond\u00e9e sur un arbre LSM<\/a><\/noindex>, utilis\u00e9 dans de nombreux SGBD modernes.<\/p>\n

L'architecture peut \u00eatre repr\u00e9sent\u00e9e comme suit :<\/p>\n

\"Un
\n
\nLe sch\u00e9ma montre les composants de base de LightStore. Un cluster de n\u0153uds travaille avec des paires cl\u00e9-valeur. Les serveurs d'applications se connectent au syst\u00e8me via des adaptateurs. Ces derniers transforment les requ\u00eates client (par exemple, fread() de l'API POSIX) en requ\u00eates KV. L'architecture comprend \u00e9galement des adaptateurs d\u00e9di\u00e9s \u00e0 YCSB<\/a><\/noindex>, aux stockages de blocs (bas\u00e9s sur le module BUSE) et aux stockages de fichiers.<\/p>\n

En r\u00e9partissant les requ\u00eates, l'adaptateur utilise le hachage coh\u00e9rent.<\/a><\/noindex>Il est utilis\u00e9 dans des syst\u00e8mes comme Redis ou Swift. \u00c0 l'aide de la cl\u00e9 de la requ\u00eate KV, l'adaptateur g\u00e9n\u00e8re une cl\u00e9 de hachage, dont la valeur d\u00e9termine le n\u0153ud cible.<\/p>\n

La capacit\u00e9 du cluster LightStore est \u00e9volutive de mani\u00e8re lin\u00e9aire : il suffit de connecter des n\u0153uds suppl\u00e9mentaires au r\u00e9seau. Dans certains cas, il peut \u00eatre n\u00e9cessaire d'acheter de nouveaux commutateurs. Cependant, les d\u00e9veloppeurs ont \u00e9quip\u00e9 chaque n\u0153ud d'emplacements suppl\u00e9mentaires pour connecter des puces NAND.<\/p>\n

Le potentiel de l'architecture<\/h2>\n

\nLes ing\u00e9nieurs du MIT affirment que la bande passante de la solution bas\u00e9e sur LightStore atteint 620 Mbit\/s pour l'Ethernet 10 Gigabits. Un n\u0153ud consomme 10 W au lieu des 20 W habituels (dans les syst\u00e8mes SSD utilis\u00e9s par les centres de donn\u00e9es aujourd'hui). De plus, le mat\u00e9riel occupe deux fois moins d'espace.<\/p>\n

Les d\u00e9veloppeurs sont actuellement en train d'am\u00e9liorer certains aspects. Par exemple, LightStore ne prend pas en charge les requ\u00eates par plage ni les petites requ\u00eates. Ces fonctionnalit\u00e9s seront ajout\u00e9es \u00e0 l'avenir, car LightStore utilise des arbres LSM. De plus, le syst\u00e8me dispose actuellement d'un ensemble limit\u00e9 d'adaptateurs \u2014 les adaptateurs YCSB et block sont support\u00e9s. \u00c0 l'avenir, LightStore pourra traiter des requ\u00eates SQL et d'autres.<\/p>\n

Autres d\u00e9veloppements<\/h2>\n

\n\u00c0 l'\u00e9t\u00e9 2018, Marvell, soci\u00e9t\u00e9 d\u00e9veloppeuse de syst\u00e8mes de stockage, a pr\u00e9sent\u00e9 une nouvelle gamme de contr\u00f4leurs SSD bas\u00e9e sur des syst\u00e8mes d'IA. Les d\u00e9veloppeurs ont int\u00e9gr\u00e9 des acc\u00e9l\u00e9rateurs d'apprentissage profond NVIDIA dans des contr\u00f4leurs standard pour les centres de donn\u00e9es et les applications client. En cons\u00e9quence, ils ont cr\u00e9\u00e9 une architecture autonome qui consomme moins d'\u00e9nergie par rapport aux contr\u00f4leurs SSD classiques. L'entreprise esp\u00e8re que le syst\u00e8me sera utilis\u00e9 dans le calcul p\u00e9riph\u00e9rique, l'analyse de Big Data et l'IoT.<\/p>\n

La gamme de disques Western Digital Blue a \u00e9t\u00e9 r\u00e9cemment mise \u00e0 jour. En avril, les d\u00e9veloppeurs ont pr\u00e9sent\u00e9 une solution \u2014 le WD Blue SSD bas\u00e9 sur les technologies SanDisk, que WD a acquises l'ann\u00e9e derni\u00e8re. Les WD Blue SSD mis \u00e0 jour se distinguent par une performance et une efficacit\u00e9 \u00e9nerg\u00e9tique accrues. L'architecture est construite sur la base de la sp\u00e9cification NVMe<\/a><\/noindex>, qui donne acc\u00e8s aux SSD connect\u00e9s via PCI Express.<\/p>\n

Cette sp\u00e9cification am\u00e9liore l'efficacit\u00e9 des SSD avec un grand nombre de requ\u00eates simultan\u00e9es et acc\u00e9l\u00e9re l'acc\u00e8s aux donn\u00e9es. De plus, NVMe permet de standardiser l'interface SSD \u2014 les fabricants de mat\u00e9riel n'auront plus \u00e0 d\u00e9penser des ressources<\/a><\/noindex> pour d\u00e9velopper des pilotes, des connecteurs et des formats uniques.<\/p>\n

Perspectives<\/h2>\n

\nLe march\u00e9 des disques SSD pour les data centers \u00e9volue vers une simplification de l'architecture, l'automatisation du fonctionnement des composants de stockage et l'am\u00e9lioration de l'efficacit\u00e9 \u00e9nerg\u00e9tique. Le d\u00e9veloppement des ing\u00e9nieurs du MIT aborde cette derni\u00e8re probl\u00e9matique. Les auteurs esp\u00e8rent<\/a><\/noindex>, affirment que LightStore deviendra la norme sectorielle pour les syst\u00e8mes de stockage SSD dans les data centers. On peut \u00e9galement envisager que de nouvelles architectures encore plus efficaces \u00e9mergeront \u00e0 l'avenir sur cette base.<\/p>\n

\nQuelques articles du Premier blog sur l'IaaS d'entreprise :<\/p>\n