It systeem sil de enerzjykosten mei de helte ferminderje.
/ foto CC BY-SA
Wêrom hawwe wy in nije arsjitektuer nedich?
Tsjin 2030 sille elektroanyske apparaten 40% konsumearje fan alle enerzjy opwekt op 'e planeet. Likernôch 20% fan dit folume komt út de IT-sektor en datasintra. Troch Neffens Europeeske analisten, datasintra "nimme" al 1,4% fan alle elektrisiteit. It wurdt ferwachte dat dit .
SSD-opslach verbruikt in signifikant diel fan elektrisiteit. Yn 'e perioade fan 2012 oant 2017 is it oandiel fan solid-state-skiven yn datasintra . Hoewol SSD's in tredde minder macht konsumearje () dan HDD, elektrisiteitsrekken bliuwe grut op 'e skaal fan datasintra.
Om it enerzjyferbrûk fan solid-state-driven yn it datasintrum te ferminderjen, hawwe yngenieurs fan MIT in nije SSD-opslacharsjitektuer ûntwikkele. It hjit LightStore en lit jo driuwfearren direkt ferbine mei in datasintrumnetwurk, troch opslachservers om te gean. Troch skriuwers, it systeem sil ferminderje enerzjy kosten troch de helte.
Hoe docht dit wurk
LightStore is in flash-kaai-wearde-winkel dy't brûkersfersiken yn kaart bringt oan driuwfearren as kaaien. Se wurde dan stjoerd nei de tsjinner, dy't de gegevens frijlitte dy't ferbûn binne mei dy kaai.
systeem ynboude enerzjysunige prosessor, DRAM en NAND ûnthâld. It wurdt regele troch in controller en spesjale software. De controller is ferantwurdlik foar it wurkjen mei NAND-arrays, en de software is ferantwurdlik foar it ferwurkjen fan KV-oanfragen en it bewarjen fan kaaiparen. De software-arsjitektuer is boud op basis , dat wurdt brûkt yn in protte moderne DBMS's.
It arsjitektuerdiagram kin as folget wurde fertsjintwurdige:
It diagram lit de basiskomponinten fan LightStore sjen. In knooppuntkluster wurket op kaai-wearde-pearen. Applikaasje tsjinners binne ferbûn mei it systeem mei help fan adapters. Se konvertearje kliïntoanfragen (lykas fread () fan 'e POSIX API) yn KV-oanfragen. De arsjitektuer hat ek aparte adapters foar , blok (basearre op de BUSE-module) en bestânopslach.
By it fersprieden fan oanfragen brûkt de adapter . It wurdt brûkt yn systemen lykas Redis of Swift. Mei de KV-oanfraachkaai genereart de adapter in hash-kaai wêrfan de wearde de doelknooppunt identifisearret.
De kapasiteit fan it LightStore-kluster skaalt lineêr - ferbine gewoan ekstra knopen oan it netwurk. Yn guon gefallen moatte jo miskien nije skeakels keapje. De ûntwikkelders hawwe lykwols elk knooppunt útrist mei ekstra slots foar it ferbinen fan NAND-chips.
Potinsjeel fan arsjitektuer
MIT-yngenieurs sizze dat de LightStore-basearre oplossing in trochfier hat fan 620 Mbps oer 10 Gigabit Ethernet. Ien knooppunt verbruikt 10 W ynstee fan de gewoane 20 W (yn SSD-systemen dy't hjoeddedei brûkt wurde troch datasintra). Boppedat nimt de apparatuer de helte fan de romte yn.
No finalisearje de ûntwikkelders guon aspekten. LightStore kin bygelyks net wurkje mei berikfragen en lytse fragen. Dizze funksjes sille yn 'e takomst wurde tafoege, om't LightStore LSM-beammen brûkt. Ek hat it systeem noch in beheinde set fan adapters - YCSB- en blokadapters wurde stipe. Yn 'e takomst sil LightStore SQL-fragen kinne ferwurkje, ensfh.
Oare ûntjouwings
Yn 'e simmer fan 2018 yntrodusearre Marvell, in bedriuw foar opslachûntwikkeling, in nije line fan SSD-controllers basearre op AI-systemen. Untwikkelders hawwe NVIDIA djippe learversnellers yntegrearre yn standert controllers foar datasintra en kliïntapplikaasjes. As gefolch hawwe se in selsstannige arsjitektuer makke dy't minder macht verbruikt yn ferliking mei klassike SSD-controllers. It bedriuw hopet dat it systeem tapassing sil fine yn edge computing, big data analytics en IoT.
De Western Digital Blue line fan skiven is koartlyn bywurke. Yn april presintearren de ûntwikkelders in oplossing - de WD Blue SSD basearre op SanDisk-technologyen, dy't WD in jier lyn oankocht. De bywurke WD Blue SSD's biede ferbettere prestaasjes en enerzjy-effisjinsje. De arsjitektuer is boud op basis fan 'e spesifikaasje , dy't tagong jout ta SSD's ferbûn fia PCI Express.
Dizze spesifikaasje ferbettert de effisjinsje fan SSD-skiven mei in grut oantal simultane oanfragen en fersnelt gegevenstagong. Derneist lit NVMe jo de SSD-ynterface standardisearje - mear foar hardwarefabrikanten foar de ûntwikkeling fan unike drivers, Anschlüsse en foarm faktoaren.
Perspektiven
De SSD-merk foar datasintrum beweecht nei ferienfâldige arsjitektuer, automatisearring fan opslachkomponinten, en ferhege enerzjy-effisjinsje. De ûntwikkeling fan yngenieurs fan MIT lost it lêste probleem op. Auteurs dat LightStore de yndustrystandert sil wurde foar SSD-opslach yn datasintra. En wy kinne oannimme dat der yn de takomst nije, noch effisjintere arsjitektueren op grûn dêrfan ferskine.
Ferskate materialen fan it Earste blog oer bedriuw IaaS:
Boarne: www.habr.com