નવા પ્રકારનો SSD સ્ટોરેજ ડેટા સેન્ટરમાં ઊર્જા વપરાશ ઘટાડશે - તે કેવી રીતે કાર્ય કરે છે

આ સિસ્ટમ ઊર્જા ખર્ચમાં અડધો ઘટાડો કરશે.

/ ફોટો એન્ડી મેલ્ટન સીસી બાય-એસએ

શા માટે આપણને નવા આર્કિટેક્ચરની જરૂર છે?

ડેટા સેન્ટર ડાયનેમિક્સના અંદાજ મુજબ2030 સુધીમાં, ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણો ગ્રહ પર ઉત્પન્ન થતી તમામ ઉર્જાનો 40% વપરાશ કરશે. આ વોલ્યુમનો આશરે 20% IT સેક્ટર અને ડેટા સેન્ટર્સમાંથી આવશે. દ્વારા આપેલ યુરોપિયન વિશ્લેષકોના મતે, ડેટા સેન્ટર્સ પહેલેથી જ તમામ વીજળીના 1,4% "છીનવી લે છે". એવી અપેક્ષા રાખવામાં આવે છે કે આ 5 સુધીમાં આ આંકડો વધીને 2020% થશે.

SSD સ્ટોરેજ વીજળીનો નોંધપાત્ર હિસ્સો વાપરે છે. 2012 થી 2017 ના સમયગાળામાં, ડેટા સેન્ટર્સમાં સોલિડ-સ્ટેટ ડ્રાઇવ્સનો હિસ્સો 8 થી વધીને 22%. જોકે SSDs ત્રીજા ઓછા પાવર વાપરે છે (PDF, પૃષ્ઠ 13HDD કરતાં, ડેટા સેન્ટરના સ્કેલ પર વીજળીના બિલ મોટા રહે છે.

ડેટા સેન્ટરમાં સોલિડ-સ્ટેટ ડ્રાઇવ્સના પાવર વપરાશને ઘટાડવા માટે, MIT ના એન્જિનિયરોએ એક નવું SSD સ્ટોરેજ આર્કિટેક્ચર વિકસાવ્યું છે. તેને લાઇટસ્ટોર કહેવામાં આવે છે અને તમને સ્ટોરેજ સર્વર્સને બાયપાસ કરીને, ડેટા સેન્ટર નેટવર્ક સાથે સીધા જ ડ્રાઇવ્સને કનેક્ટ કરવાની મંજૂરી આપે છે. દ્વારા અનુસાર લેખકો, સિસ્ટમ અડધા દ્વારા ઊર્જા ખર્ચ ઘટાડશે.

આ કેવી રીતે કામ કરે છે

લાઇટસ્ટોર એ ફ્લેશ કી-વેલ્યુ સ્ટોર છે જે કી તરીકે ડ્રાઇવ્સ માટે વપરાશકર્તા વિનંતીઓને મેપ કરે છે. પછી તેઓ સર્વર પર મોકલવામાં આવે છે, જે તે કી સાથે સંકળાયેલ ડેટાને પ્રકાશિત કરે છે.

સિસ્ટમ સમાવે છે બિલ્ટ-ઇન ઊર્જા-કાર્યક્ષમ પ્રોસેસર, DRAM અને NAND મેમરી. તે નિયંત્રક અને વિશેષ સોફ્ટવેર દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે. નિયંત્રક NAND એરે સાથે કામ કરવા માટે જવાબદાર છે, અને સોફ્ટવેર KV વિનંતીઓ પર પ્રક્રિયા કરવા અને કી જોડીઓ સ્ટોર કરવા માટે જવાબદાર છે. સોફ્ટવેર આર્કિટેક્ચર તેના આધારે બનાવવામાં આવ્યું છે LSM વૃક્ષો, જેનો ઉપયોગ ઘણા આધુનિક DBMS માં થાય છે.

આર્કિટેક્ચર ડાયાગ્રામ નીચે પ્રમાણે રજૂ કરી શકાય છે:

રેખાકૃતિ લાઇટસ્ટોરના મૂળભૂત ઘટકો બતાવે છે. નોડ ક્લસ્ટર કી-વેલ્યુ જોડી પર કાર્ય કરે છે. એપ્લિકેશન સર્વર્સ એડેપ્ટરોનો ઉપયોગ કરીને સિસ્ટમ સાથે જોડાયેલા છે. તેઓ ક્લાયન્ટ વિનંતીઓ (જેમ કે POSIX API માંથી fread() ને KV વિનંતીઓમાં રૂપાંતરિત કરે છે. આર્કિટેક્ચર માટે અલગ એડેપ્ટર પણ છે YCSB, બ્લોક (BUSE મોડ્યુલ પર આધારિત) અને ફાઇલ સ્ટોરેજ.

વિનંતીઓનું વિતરણ કરતી વખતે, એડેપ્ટરનો ઉપયોગ કરે છે સતત હેશિંગ. તેનો ઉપયોગ Redis અથવા Swift જેવી સિસ્ટમમાં થાય છે. KV વિનંતી કીનો ઉપયોગ કરીને, એડેપ્ટર હેશ કી જનરેટ કરે છે જેની કિંમત લક્ષ્ય નોડને ઓળખે છે.

લાઇટસ્ટોર ક્લસ્ટરની ક્ષમતા રેખીય રીતે માપે છે - ફક્ત વધારાના નોડ્સને નેટવર્ક સાથે કનેક્ટ કરો. કેટલાક કિસ્સાઓમાં, તમારે નવા સ્વીચો ખરીદવાની જરૂર પડી શકે છે. જો કે, વિકાસકર્તાઓએ NAND ચિપ્સને કનેક્ટ કરવા માટે દરેક નોડને વધારાના સ્લોટ્સથી સજ્જ કર્યા છે.

આર્કિટેક્ચરની સંભવિતતા

MIT એન્જિનિયરો કહે છે કે લાઇટસ્ટોર-આધારિત સોલ્યુશન 620 ગીગાબીટ ઇથરનેટ કરતાં 10 Mbps નું થ્રુપુટ ધરાવે છે. એક નોડ સામાન્ય 10 W ને બદલે 20 W વાપરે છે (આજે ડેટા કેન્દ્રો દ્વારા ઉપયોગમાં લેવાતી SSD સિસ્ટમમાં). વધુમાં, સાધનસામગ્રી અડધી જગ્યા લે છે.

હવે વિકાસકર્તાઓ કેટલાક પાસાઓને અંતિમ સ્વરૂપ આપી રહ્યા છે. ઉદાહરણ તરીકે, લાઇટસ્ટોર શ્રેણી ક્વેરીઝ અને નાની ક્વેરીઝ સાથે કામ કરી શકતું નથી. આ સુવિધાઓ ભવિષ્યમાં ઉમેરવામાં આવશે, કારણ કે લાઇટસ્ટોર LSM વૃક્ષોનો ઉપયોગ કરે છે. ઉપરાંત, સિસ્ટમમાં હજુ પણ એડેપ્ટરોનો મર્યાદિત સમૂહ છે - YCSB અને બ્લોક એડેપ્ટરો સપોર્ટેડ છે. ભવિષ્યમાં, લાઇટસ્ટોર SQL ક્વેરીઝ વગેરે પર પ્રક્રિયા કરી શકશે.

અન્ય વિકાસ

2018 ના ઉનાળામાં, માર્વેલ, સ્ટોરેજ ડેવલપમેન્ટ કંપની, એઆઈ સિસ્ટમ્સ પર આધારિત SSD નિયંત્રકોની નવી લાઇન રજૂ કરી. ડેવલપર્સે NVIDIA ડીપ લર્નિંગ એક્સિલરેટર્સને ડેટા સેન્ટર્સ અને ક્લાયંટ એપ્લીકેશન માટે માનક નિયંત્રકોમાં એકીકૃત કર્યા છે. પરિણામે, તેઓએ એક સ્વ-સમાયેલ આર્કિટેક્ચર બનાવ્યું જે ક્લાસિક SSD નિયંત્રકોની તુલનામાં ઓછી શક્તિ વાપરે છે. કંપનીને આશા છે કે સિસ્ટમ એજ કમ્પ્યુટિંગ, બિગ ડેટા એનાલિટિક્સ અને IoTમાં એપ્લિકેશન મેળવશે.

ડ્રાઇવ્સની પશ્ચિમી ડિજિટલ બ્લુ લાઇન તાજેતરમાં અપડેટ કરવામાં આવી છે. એપ્રિલમાં, વિકાસકર્તાઓએ એક ઉકેલ રજૂ કર્યો - સેનડિસ્ક તકનીકો પર આધારિત ડબલ્યુડી બ્લુ એસએસડી, જે ડબલ્યુડીએ એક વર્ષ પહેલાં હસ્તગત કરી હતી. અપડેટ કરેલ WD Blue SSDs બહેતર પ્રદર્શન અને ઉર્જા કાર્યક્ષમતા પ્રદાન કરે છે. આર્કિટેક્ચર સ્પષ્ટીકરણના આધારે બનાવવામાં આવ્યું છે NVMe, જે PCI એક્સપ્રેસ દ્વારા કનેક્ટેડ SSD ની ઍક્સેસ પ્રદાન કરે છે.

આ સ્પષ્ટીકરણ મોટી સંખ્યામાં એકસાથે વિનંતીઓ સાથે SSD ડ્રાઇવની કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરે છે અને ડેટા એક્સેસને ઝડપી બનાવે છે. વધુમાં, NVMe તમને SSD ઈન્ટરફેસને પ્રમાણિત કરવાની પરવાનગી આપે છે - હાર્ડવેર ઉત્પાદકો માટે વધુ સંસાધનોનો બગાડ કરવાની જરૂર નથી અનન્ય ડ્રાઇવરો, કનેક્ટર્સ અને ફોર્મ પરિબળોના વિકાસ માટે.

પ્રોસ્પેક્ટ્સ

ડેટા સેન્ટર SSD માર્કેટ સરળ આર્કિટેક્ચર, સ્ટોરેજ ઘટકોના ઓટોમેશન અને વધેલી ઊર્જા કાર્યક્ષમતા તરફ આગળ વધી રહ્યું છે. MIT ના એન્જિનિયરોનો વિકાસ પછીની સમસ્યાને હલ કરે છે. લેખકો પર ગણતરીકે લાઇટસ્ટોર ડેટા સેન્ટર્સમાં SSD સ્ટોરેજ માટે ઉદ્યોગ માનક બનશે. અને અમે ધારી શકીએ છીએ કે ભવિષ્યમાં તેના આધારે વધુ કાર્યક્ષમ આર્કિટેક્ચરો દેખાશે.

કોર્પોરેટ IaaS વિશેના પ્રથમ બ્લોગમાંથી કેટલીક સામગ્રી:

• ડેટા સેન્ટર્સનો વિકાસ: તકનીકી વલણો
• Avito.ru: IaaS ક્લાઉડ કંપનીના વ્યવસાયને ગોઠવવામાં કેવી રીતે મદદ કરે છે
• ડેટા સેન્ટરની ઊર્જા કાર્યક્ષમતામાં કેવી રીતે સુધારો કરવો
• તમારે PCI DSS વિશે શું જાણવાની જરૂર છે: ધોરણનું વિહંગાવલોકન
• શા માટે કંપનીઓ કન્ટેનરને બદલે વર્ચ્યુઅલ મશીનોનો ઉપયોગ કરે છે
• IaaS વ્યવસાય વિકસાવવામાં કેવી રીતે મદદ કરે છે: ત્રણ સમસ્યાઓ કે જે ક્લાઉડ હલ કરશે
• ક્લાઉડમાં સર્વરલેસ કમ્પ્યુટિંગ - આધુનિક વલણ કે આવશ્યકતા?

સોર્સ: www.habr.com