[Süper Bilgisayar 2019]. Yeni Kingston DC1000M sürücülerinin uygulama alanı olarak çoklu bulut depolama

İnsan genomunun analizine dayalı olarak bireysel ilaç seçimi olan yenilikçi bir tıbbi iş başlattığınızı hayal edin. Her hastanın 3 milyar gen çifti vardır ve x86 işlemcili normal bir sunucunun hesaplaması birkaç gün sürecektir. Binlerce iş parçacığında hesaplamaları paralel hale getiren FPGA işlemcili bir sunucuda süreci hızlandırabileceğinizi biliyorsunuz. Genom hesaplamasını yaklaşık bir saat içinde tamamlayacak. Bu tür sunucular Amazon Web Services'den (AWS) kiralanabilir. Ancak olay şu: müşteri, yani hastane, genetik verilerin sağlayıcının bulutuna yerleştirilmesine kategorik olarak karşı çıkıyor. Ne yapmalıyım? Kingston ve bulut startup'ı Supercomputing-2019 fuarında mimariyi gösterdi Özel Çoklu Bulut Depolama (PMCS)Bu sorunu çözen.

Yüksek performanslı bilgi işlem için üç koşul

İnsan genomunun hesaplanması, yüksek performanslı bilgi işlem (HPC, Yüksek Performanslı Hesaplama) alanındaki tek görev değildir. Bilim adamları fiziksel alanları hesaplar, mühendisler uçak parçalarını hesaplar, finansörler ekonomik modelleri hesaplar ve birlikte büyük verileri analiz ederler, sinir ağları oluştururlar ve daha birçok karmaşık hesaplama yaparlar.

HPC'nin üç koşulu muazzam bilgi işlem gücü, çok büyük ve hızlı depolama ve yüksek ağ verimidir. Bu nedenle, LPC hesaplamalarının gerçekleştirilmesine yönelik standart uygulama, şirketin kendi veri merkezinde (şirket içi) veya buluttaki bir sağlayıcıdadır.

Ancak tüm şirketlerin kendi veri merkezleri yoktur ve olanlar da genellikle kaynak verimliliği açısından ticari veri merkezlerinden daha düşüktür (donanım ve yazılım satın almak ve güncellemek, yüksek vasıflı personele ödeme yapmak vb. için sermaye harcamaları gerekir). Bulut sağlayıcıları ise tam tersine, BT kaynaklarını “Kullandığın kadar öde” işletme maliyeti modeline göre sunar; kira sadece kullanım süresi boyunca tahsil edilir. Hesaplamalar tamamlandığında sunucular hesaptan kaldırılarak BT bütçelerinden tasarruf edilebilir. Ancak sağlayıcıya veri aktarımı konusunda yasal veya kurumsal bir yasak varsa bulutta HPC bilgi işlem kullanılamaz.

Özel Çoklu Bulut Depolama

Özel MultiCloud Depolama mimarisi, verilerin kendisini fiziksel olarak kurumsal sitede veya bir ortak yerleşim hizmeti kullanarak veri merkezinin ayrı bir güvenli bölmesinde bırakırken bulut hizmetlerine erişim sağlamak üzere tasarlanmıştır. Temel olarak, bulut sunucularının özel bir buluttan uzak depolama sistemleriyle çalıştığı veri merkezli dağıtılmış bir bilgi işlem modelidir. Buna göre, aynı yerel veri depolamayı kullanarak en büyük sağlayıcıların bulut hizmetleriyle çalışabilirsiniz: AWS, MS Azure, Google Cloud Platform‎ vb.

Supercomputing-2019 fuarında PMCS uygulamasının bir örneğini gösteren Kingston, DC1000M SSD sürücülerini temel alan yüksek performanslı bir veri depolama sisteminin (SSD) bir örneğini sundu ve bulut girişimlerinden biri, yazılım için StorOne S1 yönetim yazılımını sundu. Büyük bulut sağlayıcılarıyla tanımlanmış depolama ve özel iletişim kanalları.

Özel depolamalı bulut bilişimin çalışma modeli olan PMCS'nin, AT&T ve Equinix altyapısı üzerinde desteklenen veri merkezleri arasındaki gelişmiş ağ bağlantısıyla Kuzey Amerika pazarı için tasarlandığını belirtmek gerekir. Dolayısıyla herhangi bir Equinix Cloud Exchange düğümündeki ortak yerleşim depolama sistemi ile AWS bulutu arasındaki ping 1 milisaniyeden azdır (kaynak: ITProBugün).

Fuarda gösterilen PMCS mimarisinin gösteriminde, DC1000M NVMe disklerindeki depolama sistemi ortak lokasyona konumlandırıldı ve birbirlerine ping atan AWS, MS Azure ve Google Cloud Platform bulutlarına sanal makineler kuruldu. İstemci-sunucu uygulaması, veri merkezindeki Kingston depolama sistemi ve HP DL380 sunucularıyla uzaktan çalıştı ve Equinix iletişim kanalı altyapısı aracılığıyla yukarıda adı geçen büyük sağlayıcıların bulut platformlarına erişti.

Süper Bilgisayar-2019 fuarındaki Özel MultiCloud Depolama sunumundan slayt. Kaynak: Kingston

Özel çoklu bulut depolama mimarisini yönetmek için benzer işlevselliğe sahip yazılımlar farklı şirketler tarafından sunulmaktadır. Bu mimarinin terimleri de kulağa farklı gelebilir: Özel Çoklu Bulut Depolama veya Bulut için Özel Depolama.

Kingston kurumsal SSD yönetimi müdürü Keith Schimmenti şunları söyledi: "Günümüzün süper bilgisayarları, petrol ve doğalgaz aramalarından hava durumu tahminlerine, finansal piyasalara ve yeni teknoloji geliştirmeye kadar ilerlemelerin ön saflarında yer alan çeşitli HPC uygulamalarını çalıştırıyor." "Bu HPC uygulamaları, işlemci performansı ile G/Ç hızı arasında çok daha iyi bir uyum gerektiriyor. Kingston çözümlerinin, dünyanın en ekstrem bilgi işlem ortamlarında ve uygulamalarında ihtiyaç duyulan performansı sunarak bilgi işlem alanında çığır açan gelişmelere nasıl yardımcı olduğunu paylaşmaktan gurur duyuyoruz.”

DC1000M sürücüsü ve buna dayalı bir depolama sistemi örneği

DC1000M U.2 NVMe SSD, Kingston tarafından veri merkezi için tasarlanmıştır ve özellikle yapay zeka (AI) ve makine öğrenimi (ML) uygulamaları gibi veri yoğun ve HPC uygulamaları için tasarlanmıştır.

DC1000M U.2 NVMe 3.84 TB sürücü. Kaynak: Kingston

DC1000M U.2 sürücüler, Silicon Motion SM96 denetleyici (PCIe 3 ve NVMe 2270) tarafından kontrol edilen 3.0 katmanlı Intel 3.0D NAND belleği temel alır. Silicon Motion SM2270, PCIe 16 x3.0 arayüzü, çift 8 bit DRAM veri yolu ve üç ARM Cortex R32 çift işlemciye sahip 5 şeritli bir kurumsal NVMe denetleyicisidir.

DC1000M'nin piyasaya sürülmesi için farklı kapasiteler sunulmaktadır: 0.96 ila 7.68 TB (en popüler kapasitelerin 3.84 ve 7.68 TB olduğuna inanılmaktadır). Sürücünün performansının 800 bin IOPS olduğu tahmin ediliyor.

10x DC1000M U.2 NVMe 7.68 TB'ye sahip depolama sistemi. Kaynak: Kingston

HPC uygulamalarına yönelik bir depolama sistemi örneği olarak Kingston, Supercomputing 2019'da her biri 10 TB kapasiteye sahip 1000 DC2M U.7.68 NVMe sürücüden oluşan bir raf çözümü sundu. Depolama sistemi, AIC'nin 122U form faktörlü platformu olan SB1A-PH'yi temel alır. İşlemciler: 2x Intel Xeon CPU E5-2660, Kingston DRAM 128 GB (8x16 GB) DDR4-2400 (Parça Numarası: KSM24RS4/16HAI). Yüklenen işletim sistemi Ubuntu 18.04.3 LTS, Linux çekirdeği sürüm 5.0.0-31'dir. Gfio v3.13 testi (Esnek I/O test cihazı), 5.8 Gbps aktarım hızıyla 23.8 milyon IOPS okuma performansı gösterdi.

Sunulan depolama sistemi, 5,8 milyon IOPS'nin (saniyedeki giriş-çıkış işlemleri) istikrarlı okunması açısından etkileyici özellikler gösterdi. Bu, kitlesel pazar sistemleri için SSD'lerden iki kat daha hızlıdır. Bu okuma hızı, özel işlemcilerde çalışan HPC uygulamaları için gereklidir.

Rusya'da özel depolamaya sahip bulut bilgi işlem HPC'si

Sağlayıcıda yüksek performanslı bilgi işlem gerçekleştirme, ancak şirket içi verileri fiziksel olarak depolama görevi Rus şirketleri için de geçerlidir. Yurtiçi işlerde bir diğer yaygın durum, yabancı bulut hizmetlerini kullanırken verilerin Rusya Federasyonu topraklarında bulunması gerektiğidir. Kingston'ın uzun süredir iş ortağı olan bulut sağlayıcısı Selectel adına bu durumlara ilişkin yorum istedik.

“Rusya'da, müşterinin muhasebe departmanı için Rusça hizmet ve tüm raporlama belgeleriyle benzer bir mimari oluşturmak mümkün. Bir şirketin şirket içi depolama sistemlerini kullanarak yüksek performanslı bilgi işlem gerçekleştirmesi gerekiyorsa Selectel olarak çeşitli türlerde işlemcilere sahip sunucular kiralarız: FPGA, GPU veya çok çekirdekli CPU'lar. Ayrıca ortaklar aracılığıyla müşterinin ofisi ile veri merkezimiz arasında özel bir optik kanalın döşenmesini organize ediyoruz," diyor Selectel Hizmet Geliştirme Direktörü Alexander Tugov. — Müşteri ayrıca depolama sistemini özel bir erişim moduna sahip bir bilgisayar odasında ortak yerleşime yerleştirebilir ve uygulamaları hem sunucularımızda hem de küresel sağlayıcılar AWS, MS Azure, Google Cloud'un bulutlarında çalıştırabilir. Elbette ikinci durumda sinyal gecikmesi, müşterinin depolama sisteminin ABD'de bulunmasına göre daha yüksek olacak ancak geniş bantlı bir çoklu bulut bağlantısı sağlanacak."

Bir sonraki yazımızda Supercomputing 2019 fuarında (Denver, Colorado, ABD) sunulan ve makine öğrenimi uygulamalarına ve GPU'ları kullanan büyük veri analizine yönelik bir başka Kingston çözümünden bahsedeceğiz. Bu, NVMe depolama alanı ile GPU işlemci belleği arasında doğrudan veri aktarımı sağlayan GPUDirect Depolama teknolojisidir. Ayrıca NVMe disklerdeki raf depolama sisteminde 5.8 milyon IOPS veri okuma hızına nasıl ulaşmayı başardığımızı da açıklayacağız.

Kingston Technology ürünleri hakkında daha fazla bilgi için lütfen şu adresi ziyaret edin: Şirketin sitesi.

Kaynak: habr.com