یہ نظام توانائی کے اخراجات کو نصف تک کم کر دے گا۔
/ تصویر CC BY-SA
ہمیں ایک نئے فن تعمیر کی ضرورت کیوں ہے؟
2030 تک، الیکٹرانک آلات کرہ ارض پر پیدا ہونے والی تمام توانائی کا 40 فیصد استعمال کریں گے۔ اس حجم کا تقریباً 20% آئی ٹی سیکٹر اور ڈیٹا سینٹرز سے آئے گا۔ کی طرف سے یورپی تجزیہ کاروں کے مطابق، ڈیٹا سینٹرز پہلے ہی تمام بجلی کا 1,4% "چھین" لیتے ہیں۔ توقع ہے کہ یہ .
SSD اسٹوریج بجلی کا ایک اہم حصہ استعمال کرتا ہے۔ 2012 سے 2017 کے عرصے میں ڈیٹا سینٹرز میں سالڈ اسٹیٹ ڈرائیوز کا حصہ . اگرچہ SSDs ایک تہائی کم بجلی استعمال کرتے ہیں (HDD کے مقابلے میں، ڈیٹا سینٹرز کے پیمانے پر بجلی کے بل بڑے رہتے ہیں۔
ڈیٹا سینٹر میں سالڈ اسٹیٹ ڈرائیوز کی بجلی کی کھپت کو کم کرنے کے لیے، MIT کے انجینئرز نے ایک نیا SSD اسٹوریج فن تعمیر تیار کیا ہے۔ اسے لائٹ اسٹور کہا جاتا ہے اور آپ کو اسٹوریج سرورز کو نظرانداز کرتے ہوئے ڈرائیوز کو براہ راست ڈیٹا سینٹر نیٹ ورک سے جوڑنے کی اجازت دیتا ہے۔ کی طرف سے مصنفین، نظام نصف کی طرف سے توانائی کے اخراجات کو کم کرے گا.
یہ کیسے کام کرتا ہے
لائٹ اسٹور ایک فلیش کی ویلیو اسٹور ہے جو صارف کی درخواستوں کو بطور کیز ڈرائیوز کا نقشہ بناتا ہے۔ پھر وہ سرور کو بھیجے جاتے ہیں، جو اس کلید سے وابستہ ڈیٹا کو جاری کرتا ہے۔
نظام بلٹ میں توانائی کی بچت پروسیسر، DRAM اور NAND میموری۔ اسے کنٹرولر اور خصوصی سافٹ ویئر کے ذریعے کنٹرول کیا جاتا ہے۔ کنٹرولر NAND arrays کے ساتھ کام کرنے کا ذمہ دار ہے، اور سافٹ ویئر KV درخواستوں پر کارروائی کرنے اور کلیدی جوڑوں کو ذخیرہ کرنے کے لیے ذمہ دار ہے۔ سافٹ ویئر فن تعمیر کی بنیاد پر بنایا گیا ہے۔ ، جو بہت سے جدید DBMSs میں استعمال ہوتا ہے۔
آرکیٹیکچر ڈایاگرام کو اس طرح پیش کیا جا سکتا ہے:
خاکہ لائٹ اسٹور کے بنیادی اجزاء کو دکھاتا ہے۔ ایک نوڈ کلسٹر کلیدی قدر کے جوڑوں پر کام کرتا ہے۔ ایپلیکیشن سرورز اڈاپٹر کا استعمال کرتے ہوئے سسٹم سے منسلک ہیں۔ وہ کلائنٹ کی درخواستوں (جیسے POSIX API سے fread() کو KV درخواستوں میں تبدیل کرتے ہیں۔ فن تعمیر کے لیے الگ اڈاپٹر بھی ہیں۔ ، بلاک (BUSE ماڈیول کی بنیاد پر) اور فائل اسٹوریج۔
درخواستیں تقسیم کرتے وقت، اڈاپٹر استعمال کرتا ہے۔ . یہ Redis یا Swift جیسے سسٹمز میں استعمال ہوتا ہے۔ KV درخواست کی کلید کا استعمال کرتے ہوئے، اڈاپٹر ایک ہیش کلید تیار کرتا ہے جس کی قدر ہدف نوڈ کی شناخت کرتی ہے۔
LightStore کلسٹر کی صلاحیت لکیری طور پر سکیل کرتی ہے - صرف اضافی نوڈس کو نیٹ ورک سے جوڑیں۔ کچھ معاملات میں، آپ کو نئے سوئچ خریدنے کی ضرورت پڑ سکتی ہے۔ تاہم، ڈویلپرز نے NAND چپس کو جوڑنے کے لیے ہر نوڈ کو اضافی سلاٹ سے لیس کیا ہے۔
فن تعمیر کی صلاحیت
MIT انجینئرز کا کہنا ہے کہ لائٹ اسٹور پر مبنی حل 620 گیگابٹ ایتھرنیٹ سے زیادہ 10 ایم بی پی ایس کا تھرو پٹ رکھتا ہے۔ ایک نوڈ عام 10 ڈبلیو کے بجائے 20 ڈبلیو استعمال کرتا ہے (ایس ایس ڈی سسٹمز میں جو آج ڈیٹا سینٹرز استعمال کرتے ہیں)۔ اس کے علاوہ، سامان نصف جگہ لیتا ہے.
اب ڈویلپر کچھ پہلوؤں کو حتمی شکل دے رہے ہیں۔ مثال کے طور پر، LightStore رینج کے سوالات اور چھوٹے سوالات کے ساتھ کام نہیں کر سکتا۔ یہ خصوصیات مستقبل میں شامل کی جائیں گی، کیونکہ لائٹ اسٹور LSM درختوں کا استعمال کرتا ہے۔ اس کے علاوہ، سسٹم میں ابھی بھی اڈیپٹرز کا ایک محدود سیٹ ہے - YCSB اور بلاک اڈاپٹر سپورٹ ہیں۔ مستقبل میں، لائٹ اسٹور SQL سوالات وغیرہ پر کارروائی کر سکے گا۔
دیگر پیشرفت
2018 کے موسم گرما میں، ایک اسٹوریج ڈیولپمنٹ کمپنی، مارویل نے AI سسٹمز پر مبنی SSD کنٹرولرز کی ایک نئی لائن متعارف کرائی۔ ڈیولپرز نے ڈیٹا سینٹرز اور کلائنٹ ایپلی کیشنز کے لیے NVIDIA ڈیپ لرننگ ایکسلریٹر کو معیاری کنٹرولرز میں ضم کر دیا ہے۔ نتیجے کے طور پر، انہوں نے ایک خود ساختہ فن تعمیر بنایا جو کلاسک SSD کنٹرولرز کے مقابلے میں کم بجلی استعمال کرتا ہے۔ کمپنی کو امید ہے کہ یہ سسٹم ایج کمپیوٹنگ، بگ ڈیٹا اینالیٹکس اور آئی او ٹی میں ایپلی کیشن تلاش کرے گا۔
ڈرائیوز کی ویسٹرن ڈیجیٹل بلیو لائن کو حال ہی میں اپ ڈیٹ کیا گیا ہے۔ اپریل میں، ڈویلپرز نے ایک حل پیش کیا - WD بلیو SSD SanDisk ٹیکنالوجیز پر مبنی، جسے WD نے ایک سال پہلے حاصل کیا تھا۔ تازہ کاری شدہ WD Blue SSDs بہتر کارکردگی اور توانائی کی کارکردگی پیش کرتے ہیں۔ فن تعمیر تصریح کی بنیاد پر بنایا گیا ہے۔ ، جو PCI ایکسپریس کے ذریعے منسلک SSDs تک رسائی فراہم کرتا ہے۔
یہ تفصیلات بڑی تعداد میں بیک وقت درخواستوں کے ساتھ SSD ڈرائیوز کی کارکردگی کو بہتر کرتی ہے اور ڈیٹا تک رسائی کو تیز کرتی ہے۔ مزید برآں، NVMe آپ کو SSD انٹرفیس کو معیاری بنانے کی اجازت دیتا ہے - ہارڈویئر مینوفیکچررز کے لیے مزید منفرد ڈرائیوروں، کنیکٹرز اور فارم فیکٹرز کی ترقی کے لیے۔
امکانات
ڈیٹا سینٹر SSD مارکیٹ آسان فن تعمیر، اسٹوریج کے اجزاء کی آٹومیشن، اور توانائی کی کارکردگی میں اضافہ کی طرف بڑھ رہا ہے۔ MIT سے انجینئرز کی ترقی بعد کے مسئلے کو حل کرتی ہے۔ مصنفین کہ لائٹ اسٹور ڈیٹا سینٹرز میں SSD اسٹوریج کے لیے انڈسٹری کا معیار بن جائے گا۔ اور ہم یہ فرض کر سکتے ہیں کہ مستقبل میں نئے، اس سے بھی زیادہ موثر فن تعمیر اس کی بنیاد پر ظاہر ہوں گے۔
کارپوریٹ IaaS کے بارے میں پہلے بلاگ سے کئی مواد:
ماخذ: www.habr.com