ប្រភេទថ្មីនៃការផ្ទុក SSD នឹងកាត់បន្ថយការប្រើប្រាស់ថាមពលនៅក្នុងមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យ - របៀបដែលវាដំណើរការ

ប្រព័ន្ធនេះនឹងកាត់បន្ថយការចំណាយលើថាមពលពាក់កណ្តាល។

/ រូបថត Andy Melton CC BY-SA

ហេតុអ្វីបានជាយើងត្រូវការស្ថាបត្យកម្មថ្មី?

នេះ​បើ​តាម​ការ​ប៉ាន់​ប្រមាណ​ថាមវន្ត​មជ្ឈមណ្ឌល​ទិន្នន័យនៅឆ្នាំ 2030 ឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិកនឹងប្រើប្រាស់ 40% នៃថាមពលទាំងអស់ដែលបានបង្កើតនៅលើភពផែនដី។ ប្រហែល 20% នៃបរិមាណនេះនឹងមកពីផ្នែក IT និងមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យ។ ដោយ ដែលបានផ្តល់ឱ្យ យោងតាមអ្នកវិភាគអឺរ៉ុប មជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យ "ដក" រួចហើយ 1,4% នៃអគ្គិសនីទាំងអស់។ គេរំពឹងថារឿងនេះ តួលេខនេះនឹងកើនឡើងដល់ 5% នៅឆ្នាំ 2020.

ការផ្ទុក SSD ប្រើប្រាស់ផ្នែកសំខាន់នៃចរន្តអគ្គិសនី។ ក្នុងរយៈពេលពីឆ្នាំ 2012 ដល់ឆ្នាំ 2017 ចំណែកនៃដ្រាយរដ្ឋរឹងនៅក្នុងមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យ កើនឡើងពី 8 ទៅ 22%. ទោះបីជា SSDs ប្រើប្រាស់ថាមពលតិចជាងទីបី (PDF ទំព័រ 13) ជាង HDD វិក្កយបត្រអគ្គិសនីនៅតែមានទំហំធំនៅមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យ។

ដើម្បីកាត់បន្ថយការប្រើប្រាស់ថាមពលនៃដ្រាយរឹងនៅក្នុងមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យ វិស្វករមកពី MIT បានបង្កើតស្ថាបត្យកម្មការផ្ទុក SSD ថ្មី។ វាត្រូវបានគេហៅថា LightStore និងអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកភ្ជាប់ដ្រាយដោយផ្ទាល់ទៅបណ្តាញមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យដោយឆ្លងកាត់ម៉ាស៊ីនមេផ្ទុក។ ដោយ នេះបើយោងតាម អ្នកនិពន្ធ ប្រព័ន្ធនឹងកាត់បន្ថយការចំណាយថាមពលពាក់កណ្តាល។

តើការងារនេះ

LightStore គឺជាហាងតម្លៃ flash key-value ដែលគូសផែនទីសំណើរបស់អ្នកប្រើដើម្បី drives ជាកូនសោ។ បន្ទាប់មកពួកវាត្រូវបានបញ្ជូនទៅម៉ាស៊ីនមេ ដែលបញ្ចេញទិន្នន័យដែលភ្ជាប់ជាមួយសោនោះ។

ប្រព័ន្ធ មាន អង្គ​ចងចាំ DRAM និង NAND ដែល​មាន​ប្រព័ន្ធ​ដំណើរការ​ថាមពល​មាន​ប្រសិទ្ធភាព។ វាត្រូវបានគ្រប់គ្រងដោយឧបករណ៍បញ្ជា និងកម្មវិធីពិសេស។ ឧបករណ៍បញ្ជាគឺទទួលខុសត្រូវក្នុងការធ្វើការជាមួយអារេ NAND ហើយកម្មវិធីគឺទទួលខុសត្រូវសម្រាប់ដំណើរការសំណើ KV និងរក្សាទុកគូគន្លឹះ។ ស្ថាបត្យកម្មកម្មវិធីត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅលើមូលដ្ឋាន ដើមឈើ LSMដែលត្រូវបានប្រើនៅក្នុង DBMSs ទំនើបជាច្រើន។

ដ្យាក្រាមស្ថាបត្យកម្មអាចត្រូវបានតំណាងដូចខាងក្រោម:

ដ្យាក្រាមបង្ហាញពីធាតុផ្សំជាមូលដ្ឋាននៃ LightStore ។ ចង្កោម node ដំណើរការលើគូ key-value។ ម៉ាស៊ីនមេកម្មវិធីត្រូវបានភ្ជាប់ទៅប្រព័ន្ធដោយប្រើអាដាប់ទ័រ។ ពួកគេបំប្លែងសំណើអតិថិជន (ដូចជា fread() ពី POSIX API) ទៅជាសំណើ KV ។ ស្ថាបត្យកម្មក៏មានអាដាប់ទ័រដាច់ដោយឡែកសម្រាប់ YCSBទប់ស្កាត់ (ផ្អែកលើម៉ូឌុល BUSE) និងការផ្ទុកឯកសារ។

នៅពេលចែកចាយសំណើ អាដាប់ទ័រប្រើ hashing ជាប់លាប់. វាត្រូវបានប្រើនៅក្នុងប្រព័ន្ធដូចជា Redis ឬ Swift ។ ដោយប្រើសោសំណើ KV អាដាប់ទ័របង្កើតលេខកូដសញ្ញាដែលតម្លៃកំណត់ថ្នាំងគោលដៅ។

សមត្ថភាពនៃចង្កោម LightStore ធ្វើមាត្រដ្ឋានតាមលីនេអ៊ែរ - គ្រាន់តែភ្ជាប់ថ្នាំងបន្ថែមទៅបណ្តាញ។ ក្នុងករណីខ្លះ អ្នកប្រហែលជាត្រូវទិញឧបករណ៍ប្តូរថ្មី។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយអ្នកអភិវឌ្ឍន៍បានបំពាក់ថ្នាំងនីមួយៗជាមួយនឹងរន្ធបន្ថែមសម្រាប់ភ្ជាប់បន្ទះឈីប NAND ។

សក្តានុពលស្ថាបត្យកម្ម

វិស្វករ MIT និយាយថាដំណោះស្រាយដែលមានមូលដ្ឋានលើ LightStore មានល្បឿន 620 Mbps ជាង 10 Gigabit Ethernet ។ ថ្នាំងមួយប្រើប្រាស់ 10 W ជំនួសឱ្យ 20 W ធម្មតា (នៅក្នុងប្រព័ន្ធ SSD ដែលប្រើដោយមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យសព្វថ្ងៃនេះ) ។ លើសពីនេះទៀតគ្រឿងបរិក្ខារត្រូវការចន្លោះពាក់កណ្តាល។

ឥឡូវនេះអ្នកអភិវឌ្ឍន៍កំពុងបញ្ចប់ទិដ្ឋភាពមួយចំនួន។ ឧទាហរណ៍ LightStore មិនអាចដំណើរការជាមួយសំណួរជួរ និងសំណួរតូចៗបានទេ។ មុខងារទាំងនេះនឹងត្រូវបានបន្ថែមនាពេលអនាគត ដោយសារ LightStore ប្រើដើមឈើ LSM ។ ដូចគ្នានេះផងដែរ ប្រព័ន្ធនៅតែមានកំណត់នៃអាដាប់ទ័រ - YCSB និងអាដាប់ទ័រប្លុកត្រូវបានគាំទ្រ។ នៅពេលអនាគត LightStore នឹងអាចដំណើរការសំណួរ SQL ។ល។

ការអភិវឌ្ឍន៍ផ្សេងៗ

នៅរដូវក្តៅឆ្នាំ 2018 ក្រុមហ៊ុន Marvell ដែលជាក្រុមហ៊ុនអភិវឌ្ឍន៍ការផ្ទុកបានណែនាំខ្សែថ្មីនៃឧបករណ៍បញ្ជា SSD ដោយផ្អែកលើប្រព័ន្ធ AI ។ អ្នកអភិវឌ្ឍន៍បានរួមបញ្ចូលឧបករណ៍បង្កើនល្បឿនសិក្សាជ្រៅ NVIDIA ទៅក្នុងឧបករណ៍បញ្ជាស្តង់ដារសម្រាប់មជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យ និងកម្មវិធីអតិថិជន។ ជាលទ្ធផល ពួកគេបានបង្កើតស្ថាបត្យកម្មដែលមានផ្ទុកដោយខ្លួនឯង ដែលប្រើប្រាស់ថាមពលតិចជាងបើប្រៀបធៀបទៅនឹងឧបករណ៍បញ្ជា SSD បុរាណ។ ក្រុមហ៊ុនសង្ឃឹមថាប្រព័ន្ធនឹងស្វែងរកកម្មវិធីនៅក្នុង edge computing, big data analytics និង IoT។

ខ្សែបន្ទាត់ Western Digital Blue នៃដ្រាយត្រូវបានធ្វើបច្ចុប្បន្នភាពថ្មីៗនេះ។ នៅក្នុងខែមេសា អ្នកអភិវឌ្ឍន៍បានបង្ហាញដំណោះស្រាយមួយ - WD Blue SSD ផ្អែកលើបច្ចេកវិទ្យា SanDisk ដែល WD ទទួលបានកាលពីមួយឆ្នាំមុន។ ការអាប់ដេត WD Blue SSDs ផ្តល់នូវការធ្វើឱ្យប្រសើរឡើង និងប្រសិទ្ធភាពថាមពល។ ស្ថាបត្យកម្មត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយផ្អែកលើការបញ្ជាក់ NVMeដែលផ្តល់ការចូលប្រើ SSDs ដែលភ្ជាប់តាមរយៈ PCI Express។

ការបញ្ជាក់នេះធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវប្រសិទ្ធភាពនៃដ្រាយ SSD ជាមួយនឹងសំណើជាច្រើនក្នុងពេលដំណាលគ្នា និងបង្កើនល្បឿននៃការចូលប្រើទិន្នន័យ។ លើសពីនេះទៀត NVMe អនុញ្ញាតឱ្យអ្នកធ្វើស្តង់ដារចំណុចប្រទាក់ SSD - ច្រើនទៀតសម្រាប់អ្នកផលិតផ្នែករឹង មិនចាំបាច់ខ្ជះខ្ជាយធនធានទេ។ សម្រាប់ការអភិវឌ្ឍនៃកម្មវិធីបញ្ជាតែមួយគត់ ឧបករណ៍ភ្ជាប់ និងកត្តាទម្រង់។

ទស្សនវិស័យ

ទីផ្សារមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យ SSD កំពុងឆ្ពោះទៅរកស្ថាបត្យកម្មសាមញ្ញ ស្វ័យប្រវត្តិកម្មនៃសមាសធាតុផ្ទុក និងបង្កើនប្រសិទ្ធភាពថាមពល។ ការអភិវឌ្ឍន៍វិស្វករពី MIT ដោះស្រាយបញ្ហាចុងក្រោយ។ អ្នកនិពន្ធ ពឹងលើដែល LightStore នឹងក្លាយជាស្តង់ដារឧស្សាហកម្មសម្រាប់ការផ្ទុក SSD នៅក្នុងមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យ។ ហើយយើងអាចសន្មត់ថានាពេលអនាគតថ្មី ស្ថាបត្យកម្មដែលមានប្រសិទ្ធភាពកាន់តែច្រើននឹងលេចឡើងដោយផ្អែកលើវា។

សម្ភារៈជាច្រើនពីប្លក់ដំបូងអំពីក្រុមហ៊ុន IaaS៖

• ការអភិវឌ្ឍន៍មជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យ៖ និន្នាការបច្ចេកវិទ្យា
• Avito.ru៖ របៀបដែលពពក IaaS ជួយក្នុងការរៀបចំអាជីវកម្មរបស់ក្រុមហ៊ុន
• វិធីកែលម្អប្រសិទ្ធភាពថាមពលនៃមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យ
• អ្វីដែលអ្នកត្រូវដឹងអំពី PCI DSS: ទិដ្ឋភាពទូទៅនៃស្តង់ដារ
• ហេតុអ្វីបានជាក្រុមហ៊ុនប្រើម៉ាស៊ីននិម្មិត មិនមែនកុងតឺន័រ
• របៀបដែល IaaS ជួយអភិវឌ្ឍអាជីវកម្ម៖ បញ្ហាបីដែលពពកនឹងដោះស្រាយ
• កុំព្យូទ័រគ្មានម៉ាស៊ីនមេនៅក្នុងពពក - និន្នាការទំនើប ឬភាពចាំបាច់?

ប្រភព: www.habr.com