नयाँ प्रकारको SSD भण्डारणले डेटा केन्द्रमा ऊर्जा खपत कम गर्नेछ - यसले कसरी काम गर्छ

प्रणालीले ऊर्जा लागत आधा कम गर्नेछ।

/ फोटो एन्डी मेल्टन CC BY-SA

हामीलाई नयाँ वास्तुकला किन चाहिन्छ?

डाटा सेन्टर डायनामिक्स अनुमान अनुसार2030 सम्म, इलेक्ट्रोनिक उपकरणहरूले ग्रहमा उत्पन्न हुने सबै ऊर्जाको 40% खपत गर्नेछ। यस भोल्युमको लगभग 20% IT क्षेत्र र डेटा केन्द्रहरूबाट आउनेछ। द्वारा दिईयो युरोपेली विश्लेषकहरूका अनुसार, डाटा सेन्टरहरूले पहिले नै सबै बिजुलीको १.४% "लिए"। यो अपेक्षा गरिएको छ यो संख्या 5 सम्म 2020% मा वृद्धि हुनेछ.

SSD भण्डारणले बिजुलीको एक महत्वपूर्ण भाग खपत गर्दछ। 2012 देखि 2017 सम्मको अवधिमा, डेटा केन्द्रहरूमा ठोस-राज्य ड्राइभहरूको साझेदारी 8 देखि 22% सम्म बढ्यो। यद्यपि SSD ले एक तिहाइ कम पावर खपत गर्छ (PDF, पृष्ठ 13HDD भन्दा, डेटा केन्द्रहरूको मापनमा बिजुलीको बिलहरू ठूलो रहन्छन्।

डाटा सेन्टरमा ठोस-स्टेट ड्राइभहरूको पावर खपत कम गर्न, MIT का इन्जिनियरहरूले नयाँ SSD भण्डारण वास्तुकलाको विकास गरेका छन्। यसलाई LightStore भनिन्छ र तपाईंलाई भण्डारण सर्भरहरू बाइपास गरेर, डाटा केन्द्र नेटवर्कमा सीधा ड्राइभहरू जडान गर्न अनुमति दिन्छ। द्वारा को अनुसार लेखकहरू, प्रणालीले आधाले ऊर्जा लागत घटाउनेछ।

यो कसरी काम गर्छ

LightStore एक फ्लैश कुञ्जी-मान स्टोर हो जसले प्रयोगकर्ताहरूलाई कुञ्जीहरूको रूपमा ड्राइभहरूमा अनुरोधहरू नक्सा गर्दछ। तिनीहरू त्यसपछि सर्भरमा पठाइन्छ, जसले त्यो कुञ्जीसँग सम्बन्धित डाटा जारी गर्दछ।

सिस्टम समावेश गर्दछ बिल्ट-इन ऊर्जा-कुशल प्रोसेसर, DRAM र NAND मेमोरी। यो एक नियन्त्रक र विशेष सफ्टवेयर द्वारा नियन्त्रित छ। नियन्त्रक NAND एरेहरूसँग काम गर्न जिम्मेवार छ, र सफ्टवेयर KV अनुरोधहरू प्रशोधन गर्न र कुञ्जी जोडीहरू भण्डारण गर्न जिम्मेवार छ। सफ्टवेयर आर्किटेक्चर आधारमा बनाइएको छ LSM रूखहरू, जुन धेरै आधुनिक DBMSs मा प्रयोग गरिन्छ।

वास्तुकला रेखाचित्र निम्न रूपमा प्रतिनिधित्व गर्न सकिन्छ:

रेखाचित्रले LightStore को आधारभूत घटकहरू देखाउँछ। नोड क्लस्टर कुञ्जी-मान जोडीहरूमा काम गर्दछ। अनुप्रयोग सर्भरहरू एडेप्टरहरू प्रयोग गरेर प्रणालीमा जडान भएका छन्। तिनीहरूले ग्राहक अनुरोधहरू (जस्तै POSIX API बाट fread() KV अनुरोधहरूमा रूपान्तरण गर्छन्। वास्तुकलाको लागि छुट्टै एडेप्टरहरू पनि छन् YCSB, ब्लक (BUSE मोड्युलमा आधारित) र फाइल भण्डारणहरू।

अनुरोधहरू वितरण गर्दा, एडाप्टर प्रयोग गर्दछ लगातार ह्यासिङ। यो Redis वा स्विफ्ट जस्ता प्रणालीहरूमा प्रयोग गरिन्छ। KV अनुरोध कुञ्जी प्रयोग गरेर, एडाप्टरले ह्यास कुञ्जी उत्पन्न गर्छ जसको मानले लक्ष्य नोड पहिचान गर्छ।

LightStore क्लस्टर स्केलको क्षमता रैखिक रूपमा - नेटवर्कमा थप नोडहरू जडान गर्नुहोस्। केही अवस्थामा, तपाईंले नयाँ स्विचहरू खरिद गर्न आवश्यक हुन सक्छ। यद्यपि, विकासकर्ताहरूले NAND चिपहरू जडान गर्नका लागि प्रत्येक नोडलाई थप स्लटहरूसँग सुसज्जित गरेका छन्।

वास्तुकलाको सम्भावना

MIT इन्जिनियरहरूले LightStore-आधारित समाधानमा 620 Gigabit इथरनेट भन्दा 10 Mbps को थ्रुपुट भएको बताएका छन्। एउटा नोडले सामान्य 10 W को सट्टा 20 W खपत गर्छ (आज डाटा केन्द्रहरूले प्रयोग गर्ने SSD प्रणालीहरूमा)। थप रूपमा, उपकरणले आधा ठाउँ लिन्छ।

अब विकासकर्ताहरूले केही पक्षहरूलाई अन्तिम रूप दिइरहेका छन्। उदाहरण को लागी, LightStore दायरा प्रश्नहरु र साना प्रश्नहरु संग काम गर्न सक्दैन। लाइटस्टोरले LSM रूखहरू प्रयोग गरेको हुनाले यी सुविधाहरू भविष्यमा थपिने छन्। साथै, प्रणालीमा अझै पनि एडेप्टरहरूको सीमित सेट छ - YCSB र ब्लक एडेप्टरहरू समर्थित छन्। भविष्यमा, LightStore SQL क्वेरीहरू, आदि प्रक्रिया गर्न सक्षम हुनेछ।

अन्य विकासहरू

2018 को गर्मीमा, भण्डारण विकास कम्पनी Marvell ले AI प्रणालीहरूमा आधारित SSD नियन्त्रकहरूको नयाँ लाइन प्रस्तुत गर्‍यो। विकासकर्ताहरूले डेटा केन्द्रहरू र क्लाइन्ट अनुप्रयोगहरूको लागि मानक नियन्त्रकहरूमा NVIDIA गहिरो सिकाइ गतिवर्धकहरू एकीकृत गरेका छन्। नतिजाको रूपमा, तिनीहरूले एक आत्म-निहित वास्तुकला सिर्जना गरे जुन क्लासिक SSD नियन्त्रकहरूको तुलनामा कम पावर खपत गर्दछ। प्रणालीले एज कम्प्युटिङ, बिग डाटा एनालिटिक्स र आईओटीमा आवेदन फेला पार्ने कम्पनीको अपेक्षा छ।

ड्राइभको पश्चिमी डिजिटल ब्लू लाइन भर्खरै अद्यावधिक गरिएको छ। अप्रिलमा, विकासकर्ताहरूले समाधान प्रस्तुत गरे - WD ब्लू SSD SanDisk प्रविधिहरूमा आधारित, जुन WD ले एक वर्ष पहिले अधिग्रहण गरेको थियो। अद्यावधिक गरिएको WD ब्लू SSDs ले सुधारिएको प्रदर्शन र ऊर्जा दक्षता प्रदान गर्दछ। वास्तुकला विशिष्टताको आधारमा बनाइएको छ NVMe, जसले PCI एक्सप्रेस मार्फत जडान भएका SSD हरूमा पहुँच प्रदान गर्दछ।

यो स्पेसिफिकेशनले SSD ड्राइभको दक्षतालाई एकैसाथ अनुरोधहरूको ठूलो संख्यामा सुधार गर्छ र डाटा पहुँचलाई गति दिन्छ। थप रूपमा, NVMe ले तपाईंलाई SSD इन्टरफेस मानकीकरण गर्न अनुमति दिन्छ - हार्डवेयर निर्माताहरूको लागि थप स्रोतहरू बर्बाद गर्न आवश्यक छैन अद्वितीय ड्राइभरहरू, कनेक्टरहरू र फारम कारकहरूको विकासको लागि।

सम्भावनाहरू

डाटा सेन्टर SSD बजार सरलीकृत वास्तुकला, भण्डारण घटकहरूको स्वचालन, र बढेको ऊर्जा दक्षता तिर गइरहेको छ। एमआईटीबाट इन्जिनियरहरूको विकासले पछिल्लो समस्या समाधान गर्छ। लेखकहरू गन्नुहोसत्यो LightStore डाटा केन्द्रहरूमा SSD भण्डारणको लागि उद्योग मानक बन्नेछ। र हामी मान्न सक्छौं कि भविष्यमा नयाँ, अझ प्रभावकारी वास्तुकलाहरू यसको आधारमा देखा पर्नेछ।

कर्पोरेट IaaS को बारेमा पहिलो ब्लगबाट धेरै सामग्रीहरू:

• डाटा केन्द्रहरूको विकास: प्राविधिक प्रवृत्ति
• Avito.ru: कसरी IaaS क्लाउडले कम्पनीको व्यवसायलाई व्यवस्थित गर्न मद्दत गर्दछ
• डेटा केन्द्रको ऊर्जा दक्षता कसरी सुधार गर्ने
• तपाईलाई PCI DSS बारे जान्न आवश्यक छ: मानक सिंहावलोकन
• किन कम्पनीहरूले भर्चुअल मेसिनहरू प्रयोग गर्छन्, कन्टेनरहरू होइन
• कसरी IaaS ले व्यवसाय विकास गर्न मद्दत गर्दछ: क्लाउडले समाधान गर्ने तीन समस्याहरू
• क्लाउडमा सर्भरलेस कम्प्युटिङ - एक आधुनिक प्रवृत्ति वा आवश्यकता?

स्रोत: www.habr.com