Kerfið mun lækka orkukostnað um helming.
/ mynd CC BY-SA
Af hverju þurfum við nýjan arkitektúr?
Árið 2030 munu rafeindatæki eyða 40% af allri orku sem verður til á jörðinni. Um það bil 20% af þessu magni mun koma frá upplýsingatæknigeiranum og gagnaverum. By Samkvæmt evrópskum sérfræðingum „taka“ gagnaver nú þegar 1,4% af allri raforku. Gert er ráð fyrir að þetta .
SSD geymsla eyðir verulegum hluta af rafmagni. Á tímabilinu frá 2012 til 2017 var hlutur solid-state drifs í gagnaverum . Þó að SSD-diskar eyði þriðjungi minni orku () en HDD, eru rafmagnsreikningar enn stórir á mælikvarða gagnavera.
Til að draga úr orkunotkun solid-state drifs í gagnaverinu hafa verkfræðingar frá MIT þróað nýjan SSD geymsluarkitektúr. Það er kallað LightStore og gerir þér kleift að tengja drif beint við net gagnavera, framhjá geymsluþjónum. By höfundar mun kerfið lækka orkukostnað um helming.
Hvernig virkar þetta
LightStore er flash-lyklagildisverslun sem kortleggur notendabeiðnir á drif sem lykla. Þau eru síðan send á netþjóninn sem gefur út gögnin sem tengjast þeim lykli.
System innbyggður orkusparandi örgjörvi, DRAM og NAND minni. Það er stjórnað af stjórnandi og sérstökum hugbúnaði. Stjórnandi er ábyrgur fyrir því að vinna með NAND fylki og hugbúnaðurinn ber ábyrgð á að vinna úr KV beiðnum og geyma lykilpör. Hugbúnaðararkitektúrinn er byggður á grunninum , sem er notað í mörgum nútíma DBMS.
Byggingarmyndina má tákna sem hér segir:
Skýringarmyndin sýnir grunnþætti LightStore. Hnútaþyrping starfar á lykilgildapörum. Umsóknarþjónar eru tengdir kerfinu með millistykki. Þeir breyta beiðnum viðskiptavina (eins og fread() frá POSIX API) í KV beiðnir. Arkitektúrinn hefur einnig aðskilin millistykki fyrir , blokk (byggt á BUSE einingunni) og skráargeymslur.
Við dreifingu beiðna notar millistykkið . Það er notað í kerfum eins og Redis eða Swift. Með því að nota KV beiðnilykilinn, býr millistykkið til kjötkássalykil þar sem gildi hans auðkennir markhnútinn.
Afkastageta LightStore klasans skalast línulega - tengdu bara fleiri hnúta við netið. Í sumum tilfellum gætir þú þurft að kaupa nýja rofa. Hins vegar hafa verktaki útbúið hvern hnút með viðbótar raufum til að tengja NAND flís.
Möguleikar arkitektúrs
Verkfræðingar MIT segja að lausnin sem byggir á LightStore hafi afköst upp á 620 Mbps yfir 10 Gigabit Ethernet. Einn hnútur eyðir 10 W í stað venjulegra 20 W (í SSD kerfum sem notuð eru af gagnaverum í dag). Auk þess tekur búnaðurinn hálft plássið.
Nú eru verktaki að leggja lokahönd á nokkra þætti. Til dæmis getur LightStore ekki unnið með sviðsfyrirspurnir og litlar fyrirspurnir. Þessum eiginleikum verður bætt við í framtíðinni, þar sem LightStore notar LSM tré. Einnig er kerfið enn með takmarkað sett af millistykki - YCSB og blokk millistykki eru studd. Í framtíðinni mun LightStore geta unnið úr SQL fyrirspurnum o.fl.
Önnur þróun
Sumarið 2018 kynnti Marvell, geymsluþróunarfyrirtæki, nýja línu af SSD stýringar byggðum á gervigreindarkerfum. Hönnuðir hafa samþætt NVIDIA djúpnámshraða í staðlaða stýringar fyrir gagnaver og viðskiptavinaforrit. Fyrir vikið bjuggu þeir til sjálfstætt arkitektúr sem eyðir minni orku miðað við klassíska SSD stýringar. Fyrirtækið vonast til að kerfið finni notkun í brúntölvu, stórgagnagreiningum og IoT.
Western Digital Blue línan af diskum hefur nýlega verið uppfærð. Í apríl kynntu verktaki lausn - WD Blue SSD byggt á SanDisk tækni, sem WD keypti fyrir ári síðan. Uppfærðu WD Blue SSD diskarnir bjóða upp á betri afköst og orkunýtni. Arkitektúrinn er byggður á grundvelli forskriftarinnar , sem veitir aðgang að SSD diskum tengdum með PCI Express.
Þessi forskrift bætir skilvirkni SSD-drifa með miklum fjölda beiðna samtímis og flýtir fyrir gagnaaðgangi. Að auki gerir NVMe þér kleift að staðla SSD viðmótið - meira fyrir vélbúnaðarframleiðendur til þróunar einstakra drifa, tengi og formþátta.
Horfur
SSD-markaðurinn fyrir gagnaver stefnir í átt að einfaldaðri byggingarlist, sjálfvirkni geymsluíhluta og aukin orkunýtni. Þróun verkfræðinga frá MIT leysir síðarnefnda vandamálið. Höfundar að LightStore verði iðnaðarstaðall fyrir SSD geymslu í gagnaverum. Og við getum gert ráð fyrir að í framtíðinni muni koma fram nýir, enn skilvirkari byggingarlistar byggðar á því.
Nokkrir efni frá fyrsta blogginu um IaaS fyrirtækja:
Heimild: www.habr.com