Систем нь эрчим хүчний зардлыг хоёр дахин бууруулна.
/ гэрэл зураг CC BY-SA
Яагаад бидэнд шинэ архитектур хэрэгтэй байна вэ?
2030 он гэхэд электрон төхөөрөмжүүд манай гараг дээр үйлдвэрлэсэн нийт эрчим хүчний 40 хувийг зарцуулна. Энэ эзлэхүүний 20 орчим хувийг мэдээллийн технологийн салбар болон дата төвүүдээс бүрдүүлнэ. By Европын шинжээчдийн үзэж байгаагаар дата төвүүд нийт цахилгаан эрчим хүчний 1,4 хувийг аль хэдийн “авчихаж” байна. Ийм байх төлөвтэй байна .
SSD санах ой нь цахилгааны ихээхэн хэсгийг зарцуулдаг. 2012-2017 онуудад дата төв дэх хатуу төлөвт дискний эзлэх хувь . Хэдийгээр SSD нь гуравны нэгээр бага эрчим хүч хэрэглэдэг () цахилгаан эрчим хүчний төлбөр нь HDD-ээс илүү дата төвийн хэмжээнд их хэвээр байна.
Мэдээллийн төв дэх хатуу төлөвт хөтчүүдийн эрчим хүчний хэрэглээг багасгахын тулд MIT-ийн инженерүүд SSD санах ойн шинэ бүтэц зохион бүтээжээ. Үүнийг LightStore гэж нэрлэдэг бөгөөд хадгалах серверүүдийг алгасаж хөтчүүдийг мэдээллийн төвийн сүлжээнд шууд холбох боломжийг олгодог. By Зохиогчид, систем нь эрчим хүчний зардлыг хоёр дахин бууруулах болно.
Яаж энэ ажлыг хийдэг
LightStore нь хэрэглэгчийн хүсэлтийг хөтчүүд рүү түлхүүр болгон буулгадаг флаш түлхүүр-утга дэлгүүр юм. Дараа нь тэдгээрийг сервер рүү илгээдэг бөгөөд энэ нь тухайн түлхүүртэй холбоотой өгөгдлийг гаргадаг.
систем суурилуулсан эрчим хүчний хэмнэлттэй процессор, DRAM болон NAND санах ой. Энэ нь хянагч болон тусгай програм хангамжаар хянагддаг. Удирдагч нь NAND массивтай ажиллах үүрэгтэй бөгөөд программ хангамж нь KV хүсэлтийг боловсруулах, түлхүүр хосуудыг хадгалах үүрэгтэй. Програм хангамжийн архитектур нь үндсэн дээр бүтээгдсэн , энэ нь орчин үеийн олон DBMS-д хэрэглэгддэг.
Архитектурын диаграммыг дараах байдлаар илэрхийлж болно.
Диаграм нь LightStore-ийн үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг харуулж байна. Зангилааны кластер нь түлхүүр-утга хосууд дээр ажилладаг. Програмын серверүүд нь адаптер ашиглан системд холбогддог. Тэд үйлчлүүлэгчийн хүсэлтийг (POSIX API-аас fread() гэх мэт) KV хүсэлт болгон хувиргадаг. Архитектур нь тусдаа адаптертай байдаг , блок (BUSE модуль дээр суурилсан) болон файлын хадгалалт.
Хүсэлтийг түгээх үед адаптер ашигладаг . Энэ нь Redis эсвэл Swift зэрэг системд ашиглагддаг. KV хүсэлтийн түлхүүрийг ашигласнаар адаптер нь зорилтот зангилааг тодорхойлох хэш түлхүүрийг үүсгэдэг.
LightStore кластерын хүчин чадал нь шугаман байдлаар хэмжигддэг - нэмэлт зангилаануудыг сүлжээнд холбоход л хангалттай. Зарим тохиолдолд та шинэ унтраалга худалдаж авах шаардлагатай болдог. Гэсэн хэдий ч хөгжүүлэгчид зангилаа бүрийг NAND чипийг холбох нэмэлт үүрээр тоноглосон.
Архитектурын боломж
MIT-ийн инженерүүд LightStore-д суурилсан шийдэл нь 620 Гигабит Ethernet-ээс 10 Mbps дамжуулах чадвартай гэж мэдэгджээ. Нэг зангилаа нь ердийн 10 Вт-ын оронд 20 Вт зарцуулдаг (өнөөгийн мэдээллийн төвүүдэд ашигладаг SSD системд). Үүнээс гадна, тоног төхөөрөмж нь хагас зай эзэлдэг.
Одоо хөгжүүлэгчид зарим зүйлийг эцэслэн боловсруулж байна. Жишээлбэл, LightStore нь хүрээний асуулга болон жижиг асуулгатай ажиллах боломжгүй. LightStore нь LSM модыг ашигладаг тул эдгээр функцууд ирээдүйд нэмэгдэх болно. Мөн систем нь хязгаарлагдмал адаптертай хэвээр байна - YCSB болон блок адаптерууд дэмжигддэг. Ирээдүйд LightStore нь SQL асуулга гэх мэтийг боловсруулах боломжтой болно.
Бусад хөгжил
2018 оны зун Marvell хадгалах хөгжүүлэлтийн компани хиймэл оюун ухаанд суурилсан шинэ SSD хянагчуудыг танилцуулав. Хөгжүүлэгчид NVIDIA гүнзгий сургалтын хурдасгуурыг дата төв болон үйлчлүүлэгчийн хэрэглээний стандарт хянагч болгон нэгтгэсэн. Үүний үр дүнд тэд сонгодог SSD хянагчтай харьцуулахад бага эрчим хүч зарцуулдаг бие даасан архитектурыг бий болгосон. Тус компани нь систем нь захын тооцоолол, том өгөгдлийн аналитик болон IoT-д хэрэглэгдэх болно гэж найдаж байна.
Western Digital Blue цуврал хөтчүүд саяхан шинэчлэгдсэн. Дөрөвдүгээр сард хөгжүүлэгчид шийдлийг танилцуулсан - WD жилийн өмнө худалдаж авсан SanDisk технологид суурилсан WD Blue SSD. Шинэчлэгдсэн WD Blue SSD нь гүйцэтгэл, эрчим хүчний хэмнэлтийг сайжруулдаг. Архитектур нь техникийн тодорхойлолтын үндсэн дээр баригдсан , энэ нь PCI Express-ээр холбогдсон SSD-д хандах боломжийг олгодог.
Энэ үзүүлэлт нь олон тооны нэгэн зэрэг хүсэлт бүхий SSD хөтчүүдийн үр ашгийг сайжруулж, өгөгдөлд хандах хандалтыг хурдасгадаг. Нэмж дурдахад NVMe нь SSD интерфэйсийг стандартчилах боломжийг олгодог - техник хангамж үйлдвэрлэгчдэд илүү их өвөрмөц драйверууд, холбогч, хэлбэр хүчин зүйлсийг хөгжүүлэхэд зориулагдсан.
Ойрын ирээдүй
Дата төвийн SSD зах зээл нь архитектурыг хялбарчлах, хадгалах бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн ажиллагааг автоматжуулах, эрчим хүчний хэмнэлтийг нэмэгдүүлэх чиглэлд шилжиж байна. MIT-ийн инженерүүдийн хөгжил нь сүүлчийн асуудлыг шийдэж байна. Зохиогчид LightStore нь мэдээллийн төвд SSD хадгалах салбарын стандарт болно. Ирээдүйд үүн дээр суурилсан шинэ, бүр илүү үр дүнтэй архитектурууд гарч ирнэ гэж бид таамаглаж болно.
Корпорацийн IaaS-ийн талаархи анхны блогоос хэд хэдэн материал:
Эх сурвалж: www.habr.com