Системот ќе ги намали трошоците за енергија за половина.
/ фотографија CC BY-SA
Зошто ни е потребна нова архитектура?
До 2030 година електронските уреди ќе трошат 40% од целата енергија генерирана на планетата. Приближно 20% од овој волумен ќе дојде од ИТ секторот и центрите за податоци. Од страна на Според европските аналитичари, центрите за податоци веќе „одземаат“ 1,4% од целата електрична енергија. Се очекува дека ова .
Складирањето SSD троши значителен дел од електричната енергија. Во периодот од 2012 до 2017 година, уделот на солидна држава дискови во центрите за податоци . Иако SSD дисковите трошат третина помалку енергија () од HDD, сметките за електрична енергија остануваат големи на скалата на центрите за податоци.
За да се намали потрошувачката на енергија на погоните со цврста состојба во центарот за податоци, инженерите од MIT развија нова архитектура за складирање SSD. Се нарекува LightStore и ви овозможува да ги поврзувате дисковите директно со мрежата на центарот за податоци, заобиколувајќи ги серверите за складирање. Од страна на автори, системот ќе ги намали трошоците за енергија за половина.
Како го прави ова дело
LightStore е продавница за флеш клучеви со вредност што ги мапира барањата на корисниците на дискови како клучеви. Тие потоа се испраќаат до серверот, кој ги ослободува податоците поврзани со тој клуч.
Систем вграден енергетски ефикасен процесор, DRAM и NAND меморија. Се контролира со контролер и специјален софтвер. Контролорот е одговорен за работа со NAND низи, а софтверот е одговорен за обработка на KV барања и складирање на парови на клучеви. Софтверската архитектура е изградена врз основа , кој се користи во многу современи DBMS.
Дијаграмот за архитектура може да се претстави на следниов начин:
Дијаграмот ги прикажува основните компоненти на LightStore. Кластерот на јазли работи на парови клуч-вредност. Серверите за апликации се поврзани со системот користејќи адаптери. Тие ги претвораат барањата на клиентите (како што е fread() од POSIX API) во барања за KV. Архитектурата има и посебни адаптери за , блокирајте (врз основа на модулот BUSE) и складирање на датотеки.
Кога дистрибуира барања, адаптерот користи . Се користи во системи како Redis или Swift. Користејќи го клучот за барање KV, адаптерот генерира хаш-клуч чија вредност го идентификува целниот јазол.
Капацитетот на кластерот LightStore се скали линеарно - само поврзете дополнителни јазли на мрежата. Во некои случаи, можеби ќе треба да купите нови прекинувачи. Сепак, програмерите го опремија секој јазол со дополнителни слотови за поврзување на NAND чиповите.
Потенцијалот на архитектурата
Инженерите на MIT велат дека решението базирано на LightStore има пропусност од 620 Mbps преку 10 гигабитни етернет. Еден јазол троши 10 W наместо вообичаените 20 W (во SSD системите што денес ги користат центрите за податоци). Покрај тоа, опремата зафаќа половина простор.
Сега програмерите финализираат некои аспекти. На пример, LightStore не може да работи со прашања за опсег и мали прашања. Овие функции ќе бидат додадени во иднина, бидејќи LightStore користи LSM дрвја. Исто така, системот сè уште има ограничен сет на адаптери - YCSB и блок адаптери се поддржани. Во иднина, LightStore ќе може да обработува SQL барања, итн.
Други случувања
Во летото 2018 година, Marvell, компанија за развој на складишта, воведе нова линија на SSD контролери базирани на AI системи. Програмерите интегрираа NVIDIA акцелератори за длабоко учење во стандардни контролери за центри за податоци и клиентски апликации. Како резултат на тоа, тие создадоа самостојна архитектура која троши помалку енергија во споредба со класичните SSD контролери. Компанијата се надева дека системот ќе најде примена во edge computing, big data analytics и IoT.
Линијата на погони Western Digital Blue неодамна беше ажурирана. Во април, програмерите претставија решение - WD Blue SSD базиран на технологиите SanDisk, што WD го купи пред една година. Ажурираните WD Blue SSD дискови нудат подобрени перформанси и енергетска ефикасност. Архитектурата е изградена врз основа на спецификацијата , кој обезбедува пристап до SSD-дискови поврзани преку PCI Express.
Оваа спецификација ја подобрува ефикасноста на SSD дисковите со голем број истовремени барања и го забрзува пристапот до податоци. Дополнително, NVMe ви овозможува да го стандардизирате SSD интерфејсот - повеќе за производителите на хардвер за развој на уникатни двигатели, конектори и фактори на форма.
Изгледите
Пазарот на SSD центри за податоци се движи кон поедноставена архитектура, автоматизација на компонентите за складирање и зголемена енергетска ефикасност. Развојот на инженери од МИТ го решава вториот проблем. Автори дека LightStore ќе стане индустриски стандард за складирање на SSD во центрите за податоци. И можеме да претпоставиме дека врз основа на тоа во иднина ќе се појават нови, уште поефикасни архитектури.
Неколку материјали од Првиот блог за корпоративниот IaaS:
Извор: www.habr.com