Is-sistema se tnaqqas l-ispejjeż tal-enerġija bin-nofs.
/ ritratt CC BY-SA
Għaliex għandna bżonn arkitettura ġdida?
Sal-2030, l-apparat elettroniku se jikkonsma 40% tal-enerġija kollha ġġenerata fuq il-pjaneta. Madwar 20% ta' dan il-volum se jiġi mis-settur tal-IT u ċentri tad-dejta. Permezz Skont l-analisti Ewropej, iċ-ċentri tad-dejta diġà "jieħdu" 1,4% tal-elettriku kollu. Huwa mistenni li dan .
Il-ħażna SSD tikkonsma porzjon sinifikanti tal-elettriku. Fil-perjodu mill-2012 sal-2017, is-sehem ta' drives solid-state fiċ-ċentri tad-dejta . Għalkemm l-SSDs jikkunsmaw terz inqas enerġija () milli HDD, il-kontijiet tad-dawl jibqgħu kbar fuq l-iskala taċ-ċentri tad-dejta.
Biex jitnaqqas il-konsum tal-enerġija tad-drajvs tal-istat solidu fiċ-ċentru tad-dejta, inġiniera mill-MIT żviluppaw arkitettura ġdida tal-ħażna SSD. Huwa msejjaħ LightStore u jippermettilek tikkonnettja drives direttament ma 'netwerk ta' ċentru tad-dejta, billi tevita s-servers tal-ħażna. Permezz awturi, is-sistema se tnaqqas l-ispejjeż tal-enerġija bin-nofs.
Kif taħdem din
LightStore huwa maħżen flash ta' valur ewlieni li jimmappa t-talbiet tal-utenti għal drives bħala ċwievet. Imbagħad jintbagħtu lis-server, li jirrilaxxa d-dejta assoċjata ma 'dik iċ-ċavetta.
Sistema proċessur effiċjenti fl-enerġija integrat, memorja DRAM u NAND. Huwa kkontrollat minn kontrollur u softwer speċjali. Il-kontrollur huwa responsabbli biex jaħdem ma 'arrays NAND, u s-softwer huwa responsabbli għall-ipproċessar tat-talbiet KV u l-ħażna ta' pari ta 'ċwievet. L-arkitettura tas-softwer hija mibnija fuq il-bażi , li tintuża f'ħafna DBMSs moderni.
Id-dijagramma tal-arkitettura tista' tiġi rappreżentata kif ġej:
Id-dijagramma turi l-komponenti bażiċi ta 'LightStore. Raggruppament ta' nodi jopera fuq pari ta' valuri ewlenin. Is-servers tal-applikazzjonijiet huma konnessi mas-sistema bl-użu ta' adapters. Huma jikkonvertu talbiet tal-klijenti (bħal fread() mill-API POSIX) f'talbiet KV. L-arkitettura għandha wkoll adapters separati għal , blokk (ibbażat fuq il-modulu BUSE) u ħażniet tal-fajls.
Meta tqassam it-talbiet, l-adapter juża . Jintuża f'sistemi bħal Redis jew Swift. Bl-użu taċ-ċavetta tat-talba KV, l-adapter jiġġenera ċavetta hash li l-valur tagħha jidentifika n-nodu fil-mira.
Il-kapaċità tal-cluster LightStore tiskala b'mod lineari - sempliċement qabbad nodi addizzjonali man-netwerk. F'xi każijiet, jista 'jkollok bżonn tixtri swiċċijiet ġodda. Madankollu, l-iżviluppaturi mgħammra kull nodu bi slots addizzjonali għall-konnessjoni taċ-ċipep NAND.
Il-potenzjal tal-arkitettura
L-inġiniera tal-MIT jgħidu li s-soluzzjoni bbażata fuq LightStore għandha throughput ta '620 Mbps fuq 10 Gigabit Ethernet. Nodu wieħed jikkonsma 10 W minflok is-soltu 20 W (f'sistemi SSD użati miċ-ċentri tad-dejta llum). Barra minn hekk, it-tagħmir jieħu nofs l-ispazju.
Issa l-iżviluppaturi qed jiffinalizzaw xi aspetti. Pereżempju, LightStore ma jistax jaħdem bi mistoqsijiet ta 'firxa u mistoqsijiet żgħar. Dawn il-karatteristiċi se jiżdiedu fil-futur, peress li LightStore juża siġar LSM. Ukoll, is-sistema għad għandha sett limitat ta 'adapters - YCSB u block adapters huma appoġġjati. Fil-futur, LightStore se jkun jista 'jipproċessa mistoqsijiet SQL, eċċ.
Żviluppi oħra
Fis-sajf tal-2018, Marvell, kumpanija tal-iżvilupp tal-ħażna, introduċiet linja ġdida ta 'kontrolluri SSD ibbażati fuq sistemi AI. L-iżviluppaturi integraw l-aċċeleraturi tat-tagħlim profond NVIDIA f'kontrolluri standard għal ċentri tad-dejta u applikazzjonijiet tal-klijenti. Bħala riżultat, huma ħolqu arkitettura awtonoma li tikkonsma inqas enerġija meta mqabbla ma 'kontrolluri SSD klassiċi. Il-kumpanija tittama li s-sistema ssib applikazzjoni fl-edge computing, l-analiżi tal-big data u l-IoT.
Il-linja Western Digital Blue ta' drives ġiet aġġornata reċentement. F'April, l-iżviluppaturi ppreżentaw soluzzjoni - il-WD Blue SSD ibbażat fuq it-teknoloġiji SanDisk, li WD akkwista sena ilu. L-SSDs WD Blue aġġornati joffru prestazzjoni mtejba u effiċjenza fl-enerġija. L-arkitettura hija mibnija fuq il-bażi tal-ispeċifikazzjoni , li jipprovdi aċċess għal SSDs konnessi permezz ta 'PCI Express.
Din l-ispeċifikazzjoni ttejjeb l-effiċjenza tad-drajvs SSD b'numru kbir ta 'talbiet simultanji u tħaffef l-aċċess għad-dejta. Barra minn hekk, NVMe jippermettilek li tistandardizza l-interface SSD - aktar għall-manifatturi tal-ħardwer għall-iżvilupp ta 'sewwieqa uniċi, konnetturi u fatturi tal-forma.
Prospetti
Is-suq tal-SSD taċ-ċentru tad-dejta qed jimxi lejn arkitettura simplifikata, awtomazzjoni tal-komponenti tal-ħażna, u effiċjenza akbar fl-enerġija. L-iżvilupp ta 'inġiniera mill-MIT issolvi l-aħħar problema. Awturi dak LightStore se jsir l-istandard tal-industrija għall-ħażna SSD fiċ-ċentri tad-dejta. U nistgħu nassumu li fil-futur se jidhru arkitetturi ġodda, saħansitra aktar effiċjenti bbażati fuqha.
Diversi materjali mill-Ewwel blog dwar IaaS korporattiva:
Sors: www.habr.com