[Yfirtölvur 2019]. Fjölskýjageymsla sem notkunarsvæði fyrir nýju Kingston DC1000M diskana

Ímyndaðu þér að þú sért að stofna nýstárlegt fyrirtæki í læknisfræði - sérsniðið lyfjaval byggt á greiningu á erfðamengi mannsins. Hver sjúklingur hefur 3 milljarða genapara og dæmigerður netþjónn með x86 örgjörvum myndi taka nokkra daga að reikna þau út. Þú veist að þú getur flýtt fyrir ferlinu með netþjóni með FPGA örgjörva, sem samsíða útreikningum yfir þúsundir þráða. Það myndi ljúka erfðamengisútreikningnum á um klukkustund. Slíkir netþjónar eru fáanlegir til leigu frá Amazon Web Services (AWS). En hér er vandamálið: viðskiptavinurinn á sjúkrahúsinu er alfarið á móti því að geyma erfðagögnin í skýinu hjá þjónustuveitunni. Hvað á að gera? Kingston og skýjafyrirtæki sýndu fram á arkitektúrinn á Supercomputing 2019. Einkageymsla í fjölskýjum (PMCS), sem leysir slíkt vandamál.

Þrjár aðstæður fyrir afkastamikla tölvuvinnslu

Að reikna út erfðamengi mannsins er ekki eina verkefnið á sviði háafkastatölvunarfræði (HPC). Vísindamenn reikna út eðlisfræðilega reiti, verkfræðingar reikna út íhluti flugvéla, fjármálamenn reikna út hagfræðileg líkön og saman greina þeir stór gögn, byggja upp taugakerfi og framkvæma margar aðrar flóknar útreikningar.

Þrjár kröfur um háþróaða tölvuvinnslu (HPC) eru gríðarleg reikniafl, mikil og hröð geymsla og mikil netbandvídd. Þess vegna er staðlað að framkvæma HPC útreikninga í eigin gagnaveri fyrirtækisins (á staðnum) eða hjá skýjafyrirtæki.

Hins vegar eru ekki öll fyrirtæki með eigin gagnaver og þau sem hafa það tapa oft á móti viðskiptagagnaverum hvað varðar auðlindanýtingu (fjárfestingar eru nauðsynlegar til að kaupa og uppfæra vélbúnað og hugbúnað, greiða hæfu starfsfólki o.s.frv.). Skýjaþjónustuaðilar, hins vegar, bjóða upp á upplýsingatækniauðlindir með rekstrarkostnaðarlíkani þar sem leigan er aðeins innheimt fyrir notkunartímann. Þegar útreikningum er lokið er hægt að fjarlægja netþjóna af reikningnum og þar með spara upplýsingatæknifjárveitingar. Hins vegar, ef lagalegar eða fyrirtækjalegar takmarkanir eru á gagnaflutningi til þjónustuaðilans, er HPC útreikningur í skýinu ekki í boði.

Einkageymsla í fjölskýinu

Einkageymsluarkitektúrinn fyrir fjölský er hannaður til að veita aðgang að skýjaþjónustu á meðan gögnin eru geymd líkamlega á staðnum eða í sérstöku, öruggu hólfi í samnýttri gagnaveri. Í meginatriðum er þetta gagnamiðaður dreifður tölvulíkan þar sem skýjaþjónar vinna með fjargeymslukerfum í einkaskýi. Þar af leiðandi, með því að nota sömu staðbundnu gagnageymsluna, geturðu fengið aðgang að skýjaþjónustu frá helstu framleiðendum eins og AWS, MS Azure, Google Cloud Platform og fleirum.

Á Supercomputing 2019 sýndi Kingston fram á afkastamikið gagnageymslukerfi (DSS) byggt á DC1000M SSD diskum, á meðan skýjafyrirtæki sýndi fram á stjórnunarhugbúnaðinn StorOne S1 fyrir hugbúnaðarstýrða geymslu og sérstakar samskiptaleiðir við helstu skýjafyrirtæki.

Það er vert að taka fram að PMCS, sem virkt líkan fyrir skýjatölvuþjónustu með einkageymslu, er hannað fyrir Norður-Ameríkumarkaðinn, með háþróaðri nettengingu milli gagnavera sem styður AT&T og Equinix innviði. Til dæmis er ping tíminn milli samgeymslukerfisins á hvaða Equinix Cloud Exchange hnút sem er og AWS skýsins innan við 1 millisekúnda (heimild: ITProToday).

Í sýnikennslu á PMCS-arkitektúr sem sýnd var á sýningunni var DC1000M NVMe geymslukerfi staðsett saman, með sýndarvélum sem keyrðu í AWS, MS Azure og Google Cloud Platform skýjum og tengdust hver við aðra. Forrit sem notað var til að nota biðlara og netþjóna fékk fjarlægan aðgang að Kingston geymslukerfinu og HP DL380 netþjónum í gagnaverinu og aðgang að skýjapöllum fyrrnefndra helstu þjónustuaðila í gegnum samskiptainnviði Equinix.

Glæra frá kynningu á einkageymslu fyrir fjölský á Supercomputing 2019. Heimild: Kingston

Ýmis fyrirtæki bjóða upp á hugbúnað til að stjórna einkareknum fjölskýjageymsluarkitektúrum með svipaðri virkni. Hugtökin fyrir þessa arkitektúr eru einnig mismunandi - einkageymsla fyrir fjölský eða einkageymsla fyrir ský.

„Ofurtölvur nútímans keyra fjölbreytt úrval af HPC forritum sem eru í fararbroddi framfara — allt frá olíu- og gasleit til veðurspáa, fjármálamarkaða og þróunar nýrrar tækni,“ sagði Keith Schimmenti, stjórnandi fyrirtækja SSD geymslu hjá Kingston. „Þessi HPC forrit krefjast mun meiri jafnvægis milli afkasta örgjörva og hraða inntaks/úttaks. Við erum stolt af því að deila því hvernig lausnir Kingston hjálpa til við að knýja fram byltingarkenndar framfarir í tölvunarfræði og skila þeirri afköstum sem þarf fyrir öfgafyllstu tölvuumhverfi og forrit heims.“

DC1000M drifið og dæmi um geymslukerfi byggt á því

DC1000M U.2 NVMe SSD diskurinn er hannaður af Kingston fyrir gagnaver og er sérstaklega ætlaður fyrir gagnafrek vinnuálag og HPC vinnuálag eins og gervigreind (AI) og vélanám (ML).

DC1000M U.2 NVMe 3.84 TB SSD diskur. Heimild: Kingston

DC1000M U.2 drifarnir eru byggðir á 96 laga Intel 3D NAND minni, stjórnað af Silicon Motion SM2270 stýringu (PCIe 3.0 og NVMe 3.0). Silicon Motion SM2270 er 16 rása NVMe stýring fyrir fyrirtæki með PCIe 3.0 x8 tengi, tvöföldum 32-bita DRAM gagnabútum og þremur ARM Cortex R5 tvöföldum örgjörvum.

DC1000M fæst í geymslurými frá 0.96 til 7.68 TB (3.84 og 7.68 TB eru talin vinsælust). Áætlað er að afköstin verði 800 IOPS.

Geymslukerfi með 10x DC1000M U.2 NVMe 7.68 TB. Heimild: Kingston

Sem dæmi um geymslukerfi fyrir HPC forrit kynnti Kingston á Supercomputing 2019 rekkalausn með 10 DC1000M U.2 NVMe drifum, hver með 7.68 TB geymslurými. Geymslukerfið er byggt á SB122A-PH, 1U formþáttarpalli frá AIC. Örgjörvar: 2x Intel Xeon örgjörvi E5-2660, Kingston DRAM 128 GB (8x16 GB) DDR4-2400 (hlutanúmer: KSM24RS4/16HAI). Stýrikerfið er Ubuntu 18.04.3 LTS, Linux Kjarninn útgáfa 5.0.0-31. Prófunin gfio v3.13 (Flexible I/O tester) sýndi lesgetu upp á 5.8 milljónir IOPS með afköstum upp á 23.8 Gbps.

Geymslukerfið sem kynnt var sýndi fram á glæsilega og viðvarandi lestrarafköst upp á 5,8 milljónir IOPS (inntaks-/úttaksaðgerða á sekúndu). Þetta er tveimur stærðargráðum hraðara en SSD diskar á markaðnum. Þessi lestrarhraði er nauðsynlegur fyrir HPC forrit sem keyra á sérhæfðum örgjörvum.

HPC skýjatölvuþjónusta með einkageymslu í Rússlandi

Áskorunin við að keyra afkastamikla tölvuvinnslu á staðnum en geyma gögn á staðnum er einnig viðeigandi fyrir rússnesk fyrirtæki. Önnur algeng staða í rússneskum fyrirtækjum er þegar, þegar erlend skýjaþjónusta er notuð, verður að geyma gögn innan Rússlands. Við báðum skýjafyrirtækið Selectel, langtíma samstarfsaðila Kingston, um að tjá sig um þessar aðstæður.

„Í Rússlandi er hægt að byggja upp svipaða arkitektúr, með stuðningi á rússnesku og öllum skýrslugerðarskjölum fyrir bókhaldsdeild viðskiptavinarins. Ef fyrirtæki þarf að framkvæma afkastamikla tölvuvinnslu með því að nota geymslukerfi á staðnum, þá leigjum við hjá Selectel netþjóna með ýmsum örgjörvategundum, þar á meðal...“ FPGA, GPU „Við bjóðum einnig upp á sérstaka ljósleiðararás milli skrifstofu viðskiptavinarins og gagnaversins okkar í gegnum samstarfsaðila okkar,“ segir Alexander Tugov, framkvæmdastjóri þjónustuþróunar hjá Selectel. „Viðskiptavinurinn getur einnig komið geymslukerfi sínu fyrir í öruggu vélarrúmi og keyrt forrit bæði á netþjónum okkar og í skýjum alþjóðlegu veitenda AWS, MS Azure og Google Cloud. Að sjálfsögðu verður seinkun merkisins í síðarnefnda tilfellinu meiri en ef geymslukerfi viðskiptavinarins væri staðsett í Bandaríkjunum, en breiðbandstenging milli margra skýja verður veitt.“

Í næstu grein munum við ræða aðra lausn frá Kingston, sem kynnt var á Supercomputing 2019 (Denver, Colorado, Bandaríkjunum), sem er hönnuð fyrir vélanám og greiningar á stórum gögnum með því að nota GPU-einingar. Þessi tækni, GPUDirect Storage, gerir kleift að flytja gögn beint á milli NVMe-geymslu og GPU-minni. Við munum einnig útskýra hvernig við náðum 5.8 milljón IOPS lestrarárangri á rekki-festu NVMe-geymslukerfi.

Fyrir frekari upplýsingar um Kingston Technology vörur, vinsamlegast farðu á vefsíða fyrirtækisins.

Heimild: www.habr.com