Система энергиянын чыгымдарын эки эсеге кыскартат.
/ сүрөт CC BY-SA
Эмне үчүн бизге жаңы архитектура керек?
2030-жылга чейин электрондук аппараттар планетада өндүрүлгөн бардык энергиянын 40% керектейт. Бул көлөмдүн болжол менен 20% IT секторунан жана маалымат борборлорунан келет. By Европалык аналитиктердин айтымында, маалымат борборлору бардык электр энергиясынын 1,4%ын «алып кетүүдө». Бул күтүлүүдө .
SSD сактагычы электр энергиясынын олуттуу бөлүгүн керектейт. 2012-жылдан 2017-жылга чейинки мезгилде маалымат борборлорунда катуу абалдагы дисктердин үлүшү . SSD'лер кубаттуулукту үчтөн бир аз сарптаса да () HDD караганда, электр энергиясына төлөмдөр маалымат борборлорунун масштабында чоң бойдон калууда.
Маалымат борборунда катуу абалдагы дисктердин энергия керектөөсүн азайтуу үчүн MIT инженерлери жаңы SSD сактагыч архитектурасын иштеп чыгышты. Ал LightStore деп аталат жана сактагыч серверлерин айланып өтүп, дисктерди маалымат борборунун тармагына түз туташтырууга мүмкүндүк берет. By авторлор, система энергиянын чыгымдарын эки эсеге кыскартат.
Бул кандай иштейт
LightStore - бул флеш ачкыч-маанилердин дүкөнү, ал колдонуучунун суроо-талаптарын ачкыч катары дисктерге карталайт. Андан кийин алар серверге жөнөтүлөт, ал ошол ачкыч менен байланышкан маалыматтарды чыгарат.
система камтылган энергияны үнөмдөөчү процессор, DRAM жана NAND эс тутуму. Ал контроллер жана атайын программа тарабынан башкарылат. Контроллер NAND массивдери менен иштөө үчүн жооптуу, ал эми программалык камсыздоо KV сурамдарын иштеп чыгуу жана ачкыч жуптарын сактоо үчүн жооптуу. Программалык камсыздоонун архитектурасы негизинде курулган , ал көптөгөн заманбап DBMSтерде колдонулат.
Архитектура диаграммасы төмөнкүчө чагылдырылышы мүмкүн:
Диаграмма LightStore'дун негизги компоненттерин көрсөтөт. Түйүн кластери ачкыч-маани жуптарында иштейт. Тиркеме серверлери адаптерлердин жардамы менен системага туташтырылган. Алар кардар сурамдарын (мисалы, POSIX APIден fread()) KV сурамдарына айландырышат. Архитектурада өзүнчө адаптер бар , блок (BUSE модулунун негизинде) жана файл сактагычтары.
Сурамдарды бөлүштүрүүдө адаптер колдонот . Бул Redis же Swift сыяктуу системаларда колдонулат. KV суроо ачкычын колдонуу менен адаптер мааниси максаттуу түйүндү аныктаган хэш ачкычты түзөт.
LightStore кластеринин сыйымдуулугу сызыктуу масштабда - тармакка кошумча түйүндөрдү туташтырыңыз. Кээ бир учурларда, жаңы которгучтарды сатып алуу керек болушу мүмкүн. Бирок, иштеп чыгуучулар ар бир түйүндү NAND чиптерин туташтыруу үчүн кошумча уячалар менен жабдышкан.
Архитектуранын потенциалы
MIT инженерлери LightStore негизиндеги чечим 620 гигабит Ethernet аркылуу 10 Мбит/сек өткөрүү жөндөмдүүлүгүн айтышат. Бир түйүн кадимки 10 Вттын ордуна 20 Вт керектейт (бүгүнкү күндө маалымат борборлору колдонгон SSD системаларында). Мындан тышкары, жабдуулар мейкиндиктин жарымын ээлейт.
Азыр иштеп чыгуучулар кээ бир аспектилерди жыйынтыктап жатышат. Мисалы, LightStore диапазон сурамдары жана чакан сурамдар менен иштей албайт. Бул функциялар келечекте кошулат, анткени LightStore LSM дарактарын колдонот. Ошондой эле, система дагы эле адаптерлердин чектелген топтому бар - YCSB жана блок адаптерлери колдоого алынат. Келечекте LightStore SQL сурамдарын ж.б. иштете алат.
Башка окуялар
2018-жылдын жайында Marvell, сактоону иштеп чыгуучу компания AI системаларына негизделген SSD контроллерлорунун жаңы линиясын сунуштады. Иштеп чыгуучулар NVIDIA терең үйрөнүү тездеткичтерин маалымат борборлору жана кардар тиркемелери үчүн стандарттык контроллерлорго интеграциялашты. Натыйжада, алар классикалык SSD контроллерлоруна салыштырмалуу азыраак энергияны керектөөчү өз алдынча архитектураны түзүштү. Компания бул система чет эсептөөлөрүндө, чоң маалыматтардын аналитикасында жана IoTде колдонмо табат деп үмүттөнөт.
Western Digital Blue дисктер линиясы жакында жаңыртылган. Апрель айында иштеп чыгуучулар чечимди сунушташты - WD бир жыл мурун алган SanDisk технологияларына негизделген WD Blue SSD. Жаңыртылган WD Blue SSDs жакшыртылган өндүрүмдүүлүктү жана энергияны натыйжалуулукту сунуштайт. Архитектура спецификациянын негизинде курулган , бул PCI Express аркылуу туташкан SSD'лерге кирүү мүмкүнчүлүгүн камсыз кылат.
Бул спецификация бир эле учурда көп сандагы суроо-талаптар менен SSD дисктеринин эффективдүүлүгүн жакшыртат жана маалыматтарга жетүүнү тездетет. Кошумчалай кетсек, NVMe SSD интерфейсин стандартташтырууга мүмкүндүк берет - жабдык өндүрүүчүлөр үчүн көбүрөөк уникалдуу драйверлерди, туташтыргычтарды жана форма факторлорун иштеп чыгуу үчүн.
келечеги
Маалымат борборунун SSD рыногу жөнөкөйлөштүрүлгөн архитектурага, сактоо компоненттерин автоматташтырууга жана энергиянын натыйжалуулугун жогорулатууга багыт алууда. MIT инженерлеринин өнүгүшү акыркы маселени чечет. Авторлор LightStore маалымат борборлорунда SSD сактоо үчүн тармактык стандарт болуп калат. Ал эми келечекте анын негизинде жаңы, андан да эффективдүү архитектуралар пайда болот деп болжолдоого болот.
Корпоративдик IaaS жөнүндө Биринчи блогдон бир нече материалдар:
Source: www.habr.com