🥇एक नवीन प्रकारचा SSD स्टोरेज डेटा सेंटरमधील ऊर्जेचा वापर कमी करेल - ते कसे कार्य करते

या प्रणालीमुळे ऊर्जेचा खर्च निम्म्याने कमी होईल.

/ छायाचित्र अँडी मेल्टन सीसी बाय-एसए

आम्हाला नवीन आर्किटेक्चरची आवश्यकता का आहे?

डेटा सेंटर डायनॅमिक्सच्या अंदाजानुसार2030 पर्यंत, ग्रहावर निर्माण होणाऱ्या एकूण ऊर्जेपैकी 40% इलेक्ट्रॉनिक उपकरणे वापरतील. या खंडातील अंदाजे 20% आयटी क्षेत्र आणि डेटा केंद्रांमधून येईल. द्वारे दिले युरोपियन विश्लेषकांच्या म्हणण्यानुसार, डेटा सेंटर्स आधीच सर्व वीजेपैकी 1,4% "घेऊन जातात". हे अपेक्षित आहे 5 पर्यंत हा आकडा 2020% पर्यंत वाढेल.

एसएसडी स्टोरेज विजेचा महत्त्वपूर्ण भाग वापरतो. 2012 ते 2017 या कालावधीत, डेटा सेंटर्समधील सॉलिड-स्टेट ड्राइव्हचा वाटा 8 ते 22% पर्यंत वाढले. जरी SSDs एक तृतीयांश कमी उर्जा वापरतात (पीडीएफ, पृष्ठ 13) HDD पेक्षा, डेटा सेंटर्सच्या प्रमाणात वीज बिले मोठी राहतात.

डेटा सेंटरमधील सॉलिड-स्टेट ड्राइव्हचा वीज वापर कमी करण्यासाठी, MIT मधील अभियंत्यांनी नवीन SSD स्टोरेज आर्किटेक्चर विकसित केले आहे. याला लाइटस्टोअर म्हणतात आणि स्टोरेज सर्व्हरला बायपास करून तुम्हाला थेट डेटा सेंटर नेटवर्कशी ड्राइव्ह कनेक्ट करण्याची परवानगी देते. द्वारे त्यानुसार लेखक, प्रणाली अर्ध्याने ऊर्जा खर्च कमी करेल.

या कसे कार्य करते

लाइटस्टोअर हे फ्लॅश की-व्हॅल्यू स्टोअर आहे जे की म्हणून ड्राइव्हसाठी वापरकर्त्याच्या विनंत्या मॅप करते. त्यानंतर ते सर्व्हरवर पाठवले जातात, जे त्या कीशी संबंधित डेटा रिलीझ करते.

प्रणाली समाविष्टीत अंगभूत ऊर्जा-कार्यक्षम प्रोसेसर, DRAM आणि NAND मेमरी. हे कंट्रोलर आणि विशेष सॉफ्टवेअरद्वारे नियंत्रित केले जाते. कंट्रोलर NAND अॅरेसह काम करण्यासाठी जबाबदार आहे आणि KV विनंत्यांची प्रक्रिया करण्यासाठी आणि की जोड्या संचयित करण्यासाठी सॉफ्टवेअर जबाबदार आहे. सॉफ्टवेअर आर्किटेक्चर आधारावर तयार केले आहे LSM झाडे, जे अनेक आधुनिक DBMS मध्ये वापरले जाते.

आर्किटेक्चर आकृती खालीलप्रमाणे दर्शविली जाऊ शकते:

आकृती लाइटस्टोअरचे मूलभूत घटक दर्शवते. एक नोड क्लस्टर की-व्हॅल्यू जोड्यांवर कार्य करतो. अॅप्लिकेशन सर्व्हर अॅडॉप्टर वापरून सिस्टीमशी जोडलेले आहेत. ते क्लायंट विनंत्या (जसे की POSIX API मधील fread() KV विनंत्यांमध्ये रूपांतरित करतात. आर्किटेक्चरसाठी स्वतंत्र अडॅप्टर देखील आहेत YCSB, ब्लॉक (BUSE मॉड्यूलवर आधारित) आणि फाइल स्टोरेज.

विनंत्या वितरित करताना, अडॅप्टर वापरतो सातत्यपूर्ण हॅशिंग. हे रेडिस किंवा स्विफ्ट सारख्या प्रणालींमध्ये वापरले जाते. केव्ही रिक्वेस्ट की वापरून, अडॅप्टर हॅश की व्युत्पन्न करते ज्याचे मूल्य लक्ष्य नोड ओळखते.

लाइटस्टोअर क्लस्टरची क्षमता रेषीयरित्या मोजते - फक्त अतिरिक्त नोड्स नेटवर्कशी कनेक्ट करा. काही प्रकरणांमध्ये, तुम्हाला नवीन स्विच खरेदी करण्याची आवश्यकता असू शकते. तथापि, विकासकांनी प्रत्येक नोडला NAND चिप्स जोडण्यासाठी अतिरिक्त स्लॉटसह सुसज्ज केले आहे.

आर्किटेक्चरची क्षमता

MIT अभियंते म्हणतात की LightStore-आधारित सोल्यूशनमध्ये 620 Gigabit इथरनेटपेक्षा 10 Mbps थ्रूपुट आहे. एक नोड नेहमीच्या 10 W ऐवजी 20 W वापरतो (आज डेटा सेंटरद्वारे वापरल्या जाणार्‍या SSD सिस्टममध्ये). याव्यतिरिक्त, उपकरणे अर्धी जागा घेतात.

आता विकासक काही बाबींना अंतिम स्वरूप देत आहेत. उदाहरणार्थ, लाइटस्टोअर श्रेणी क्वेरी आणि लहान क्वेरीसह कार्य करू शकत नाही. लाइटस्टोअर LSM झाडे वापरत असल्याने ही वैशिष्ट्ये भविष्यात जोडली जातील. तसेच, सिस्टीममध्ये अजूनही अडॅप्टरचा मर्यादित संच आहे - YCSB आणि ब्लॉक अडॅप्टर्स समर्थित आहेत. भविष्यात, LightStore SQL क्वेरी इत्यादींवर प्रक्रिया करण्यास सक्षम असेल.

इतर घडामोडी

2018 च्या उन्हाळ्यात, स्टोरेज डेव्हलपमेंट कंपनी, Marvell ने AI सिस्टीमवर आधारित SSD कंट्रोलर्सची नवीन ओळ सादर केली. डेव्हलपर्सनी डेटा सेंटर्स आणि क्लायंट ऍप्लिकेशन्ससाठी मानक नियंत्रकांमध्ये NVIDIA डीप लर्निंग एक्सीलरेटर्स समाकलित केले आहेत. परिणामी, त्यांनी एक स्वयंपूर्ण आर्किटेक्चर तयार केले जे क्लासिक एसएसडी नियंत्रकांच्या तुलनेत कमी उर्जा वापरते. कंपनीला आशा आहे की प्रणाली एज कंप्युटिंग, बिग डेटा अॅनालिटिक्स आणि IoT मध्ये अनुप्रयोग शोधेल.

ड्राइव्हस्ची वेस्टर्न डिजिटल ब्लू लाइन अलीकडेच अपडेट केली गेली आहे. एप्रिलमध्ये, विकसकांनी एक उपाय सादर केला - सॅनडिस्क तंत्रज्ञानावर आधारित डब्ल्यूडी ब्लू एसएसडी, जे डब्ल्यूडीने एक वर्षापूर्वी विकत घेतले. अद्ययावत WD ब्लू SSDs सुधारित कार्यप्रदर्शन आणि ऊर्जा कार्यक्षमता देतात. वास्तुकला विशिष्टतेच्या आधारावर तयार केली जाते एनवीएमई, जे PCI एक्सप्रेस द्वारे कनेक्ट केलेल्या SSD मध्ये प्रवेश प्रदान करते.

हे तपशील एकाच वेळी मोठ्या संख्येने विनंत्यांसह SSD ड्राइव्हची कार्यक्षमता सुधारते आणि डेटा ऍक्सेसची गती वाढवते. याव्यतिरिक्त, NVMe तुम्हाला SSD इंटरफेस प्रमाणित करण्याची परवानगी देतो - हार्डवेअर उत्पादकांसाठी अधिक संसाधने वाया घालवण्याची गरज नाही अद्वितीय ड्रायव्हर्स, कनेक्टर आणि फॉर्म घटकांच्या विकासासाठी.

संभावना

डेटा सेंटर एसएसडी मार्केट सरलीकृत आर्किटेक्चर, स्टोरेज घटकांचे ऑटोमेशन आणि वाढीव ऊर्जा कार्यक्षमता याकडे वाटचाल करत आहे. एमआयटीमधील अभियंत्यांच्या विकासामुळे नंतरची समस्या सोडवली जाते. लेखक गणनालाइटस्टोअर डेटा केंद्रांमध्ये SSD स्टोरेजसाठी उद्योग मानक बनेल. आणि आम्ही असे गृहीत धरू शकतो की भविष्यात नवीन, आणखी कार्यक्षम आर्किटेक्चर त्यावर आधारित दिसतील.

कॉर्पोरेट IaaS बद्दल पहिल्या ब्लॉगमधील अनेक साहित्य:

स्त्रोत: www.habr.com

नवीन प्रकारचा SSD स्टोरेज डेटा सेंटरमध्ये ऊर्जेचा वापर कमी करेल - ते कसे कार्य करते