स्टोरेज क्लास मेमोरी स्टोरेज में - अगर आपको और भी तेज चाहिए

जैसा कि आप शायद याद करते हैं, एनआरई को लंबे समय से नए प्रकार के डेटा वेयरहाउस (निश्चित रूप से, मशीन ) के विषय में और भंडारण सुविधाओं तक पहुंच को अनुकूलित करने में निवेश किया गया है ( जनरल-जेड कंसोर्टियम में हमारी सदस्यता)।

इस आंदोलन का लक्ष्य हमारे ग्राहकों के अनुप्रयोगों के काम में तेजी लाना है। इसके अलावा, यह आंदोलन बहु-स्तरीय है: जबकि मशीन कंप्यूटिंग सिस्टम (तथाकथित मेमोरी-सेंट्रिक आर्किटेक्चर) की पूरी तरह से नई वास्तुकला जाली है, हम समझते हैं कि हमें अब तेजी लाने की आवश्यकता है। आइए देखें कि आज क्या किया जा सकता है और कल एचपीई में क्या दिखाई देगा। संकेत - हम इंटेल ऑप्टाने के रूप में स्टोरेज क्लास मेमोरी (SCM) पर स्मार्ट और अपेक्षाकृत कम लागत वाली कैशिंग का उपयोग करते हुए हमारे 3PAR और निंबले भंडारण के मजबूत त्वरण के बारे में बात करेंगे।

सबसे पहले, हम अध्ययन के तहत समस्या की सीमाओं को स्थापित करते हैं। इस पोस्ट में, हम अपनी स्वयं की बारीकियों के साथ उच्च-प्रदर्शन कंप्यूटिंग में रुचि नहीं रखते हैं और विशेष रूप से इंट्रा-सर्वर फास्ट स्टोरेज की आवश्यकता वाले कार्यों में रुचि नहीं रखते हैं। उत्तरार्द्ध निस्संदेह इंटेल ऑप्टेन और एससीएम के लिए भी एक विषय है, लेकिन ऐसे कार्य अक्सर विशिष्ट होते हैं, खराब रूप से वर्चुअलाइजेशन और, तदनुसार, समेकन। हम उन कार्यों और अनुप्रयोगों के बारे में बात करेंगे जो बाहरी 3 पीएआर, निंबले या एमएसए वर्ग भंडारण प्रणालियों के साथ-साथ मिलते हैं (हालांकि हम एमएसए को स्पर्श भी नहीं करते हैं)।

तो, आप एक वर्चुअलाइज्ड एप्लिकेशन के प्रदर्शन को कैसे बेहतर बना सकते हैं जो बाहरी भंडारण प्रणाली के डेटा के साथ काम करता है:

• देखें कि अब एप्लिकेशन को वापस क्या रखा गया है। शायद यह भंडारण का मामला नहीं है, लेकिन प्रोसेसर के लिए इंतजार कर रहा है, डेटा के साथ काम करने के आंतरिक तर्क में, उप-अपनाने के अनुरोधों में;
• यदि डेटा (IO) की प्रतीक्षा के मामले में देरी बड़ी है, तो आपको पहले यह देखना चाहिए कि क्या एप्लिकेशन-ओएस-ड्राइवर बंडल (SCSI, HBA, आदि) को कॉन्फ़िगर करने के लिए सभी सिफारिशें हैं
• शायद सैन (ईथरनेट, एफसी) में मामला;
• शायद यह अभी भी स्टोरेज सिस्टम में है। भंडारण में कहां? कंट्रोलर हार्डवेयर में (डेटा के साथ बस में, डिस्क में प्रोसेसर क्या है, प्रोसेसर लोड क्या है), डिस्क में ...

विचार की संभावित ट्रेन: ओह, निश्चित रूप से - पहियों! बाकी सब कुछ जटिल है और मैं स्पर्श नहीं करना चाहता, लेकिन डिस्क के साथ हम कोशिश करेंगे। हमारे पास क्या है, एक संकर - अच्छी तरह से, फिर हमें ऑल-फ्लैश की आवश्यकता है। क्या हमारे पास पहले से ही सब-फ्लैश है? और क्या बेहतर है? हम प्रतिष्ठित ब्रांडों के विज्ञापन देखते हैं:


सब कुछ स्पष्ट है, हम "एनवीएमई-डिस्क" के साथ भंडारण करते हैं। रुको, यह कितना है ? और आपको एक नई संग्रहण प्रणाली खरीदने की आवश्यकता है, मैं अपने वर्तमान को अपग्रेड नहीं कर सकता हूं? खैर, आपको ...


लेकिन क्या यह दूसरे तरीके से संभव है? हम एनआरई पर विश्वास करते हैं कि यह न केवल संभव है, बल्कि आवश्यक भी है। और यहाँ क्यों है:


तथ्य यह है कि अभी बाजार पर अधिकांश एनवीएमई एसएसडी एक ही प्रकार के मीडिया, नंद-फ्लैश हैं, जो केवल सीरियल अटैच्ड एससीएसआई (एसएएस) प्रोटोकॉल के माध्यम से नहीं, बल्कि नए एनवीएमई प्रोटोकॉल के माध्यम से नियंत्रक से जुड़े हैं। नया प्रोटोकॉल कोई संदेह नहीं है सुंदर है, और यहाँ कुछ तथ्य हैं:

• 64,000 कतारों के साथ उपलब्ध 64,000 धागे - छत के ऊपर IOPS
• सीपीयू के लिए नियंत्रक सीधे - कम सीपीयू लोड
• प्रत्येक प्रोसेसर कोर प्रत्येक SSD को सीधे - कम विलंबता में देखता है

एससीएसआई प्रोटोकॉल को पूरी तरह से आवेदन से डिस्क तक पूरी तरह से बदलकर, पहुंच विलंबता को काफी कम करना संभव है। लेकिन विपणक आज हमें क्या प्रदान करते हैं? "एनवीएमई डिस्क।" यानी स्टोरेज कंट्रोलर के लिए पूरी श्रृंखला ही बनी रहती है - एससीएसआई। और फिर नियंत्रक केवल NVMe में SCSI को रीपैकेज करता है और इसलिए कनेक्टेड NAND SSD के साथ संचार करता है।

उपरोक्त चार्ट पर परिणाम देरी में न्यूनतम लाभ है। हालांकि शिखर IOPS में लाभ वास्तव में बहुत ध्यान देने योग्य हो सकता है। पारंपरिक सादृश्य: क्या आपको एक ऐसी कार की आवश्यकता है जो 5 सेकंड में जल्दी से आगे निकल जाए, या एक कार जो आदर्श परिस्थितियों में, 10 मिनट से 300 किमी / घंटा तक तेज हो सकती है? दोनों विकल्प अच्छे हैं, लेकिन अधिक बार वे पहले वाले को चुनते हैं।

वास्तविकता यह है कि NVMe NAND का लाभ वास्तविक अनुप्रयोगों के लिए आज शायद ही ध्यान देने योग्य है, और हमारी राय में, यह एसएएस एसएसडी की तुलना में उपलब्ध क्षमता में मूल्य और हानि के अंतर के लायक नहीं है।

एचपीई केवल एसएएस से एनवीएमई के लिए "अंतिम मील" की जगह क्या प्रदान करता है, हमारे 3 पीएआर और निंबले स्टोरेज कंट्रोलर्स में पढ़े गए कैश के रूप में एनवीएमई के माध्यम से जुड़े पूरी तरह से नए इंटेल ऑप्टेन ड्राइव का उपयोग है।


(फोटो में एरिथमोमीटर और एडमिन दोनों को फेलिक्स कहा जाता है, लेकिन अंतर बहुत बड़ा है!)

हमने इस तरह जाने का फैसला क्यों किया:

• इस तरह हम अपने ग्राहकों को पहले से खरीदे गए स्टोरेज सिस्टम (विशेष रूप से 3PAR 9450, 20450, 20850 और निम्बल AF60 और AF80 - सभी शीर्ष सभी फ्लैश) को अपडेट करने की पेशकश कर सकते हैं।
  
  
• इस बहुत ही सरल तरीके से (प्रत्येक नियंत्रक के लिए बोर्ड पर ऑप्टाने के साथ एक विस्तार कार्ड जोड़कर) हम अधिकतम देरी को लगभग 15 गुना कम करते हैं और औसत 30-40% (IOPS भी बढ़ रहे हैं, ठीक है, ठीक है)। और सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि देरी विपणन से कूद नहीं है "0.2 एमएस से!" विज्ञापन इनफिनिटम (विपणन हमारा नहीं है, मैं सिर्फ बोली), लेकिन यह बहुत अधिक स्थिर हो जाता है:
  
  
  
  (आंतरिक एचपीई परीक्षणों के आधार पर विलंब मान)
• अधिक विशेष रूप से, अपने पसंदीदा ओरेकल के लिए सरणी विलंबता में इस तरह की कमी से क्या उम्मीद की जा सकती है, उदाहरण के लिए: हमारे आंतरिक परीक्षणों के अनुसार, IO प्रतीक्षा औसतन 37% कम हो जाती है, और SQL चयन 27% तक तेज हो जाते हैं।
• कैश क्यों पढ़ा और नहीं लिखा जा रहा है? क्योंकि 3 पीएआर और निंबले दोनों में, अब कई वर्षों के लिए, डीआरएएम को राइट कैश (निंबले में गैर-वाष्पशील एनवीआरएएम) के रूप में उपयोग किया गया है। यह बदले में, NVMe उपकरणों की तुलना में कई गुना तेज है, और जब तक Gen-Z या इसी तरह के नए प्रोटोकॉल का आगमन नहीं होगा। यानी रिकॉर्डिंग को NVMe के माध्यम से त्वरित नहीं किया जाना चाहिए।
• इंटेल Optane क्यों? क्योंकि यह सबसे नया प्रकार का माध्यम है, हालांकि घनत्व के मामले में यह अभी भी नंद से पीछे है, लेकिन प्रतिक्रिया में तेजी से परिमाण का एक क्रम है। इसके अलावा, ऑप्टेन के पास पुनर्लेखन के लिए लगभग एक अटूट संसाधन है। सामान्य तौर पर, लोड किए गए सिस्टम के लिए, ऑप्टेन पर लेनदेन की लागत नंद एनवीएमई की तुलना में बहुत कम है। और कैश एक परत है जो सभी पक्षों से बहुत भरी हुई है। हॉट डेटा को एक धीमी परत से कॉपी किया जाता है (इसलिए, एक संसाधन की आवश्यकता होती है), इसे इससे पढ़ा जाता है यदि डेटा नियंत्रक के NVRAM कैश में नहीं पाया जाता है (इसलिए, त्वरित प्रतिक्रिया की आवश्यकता है ताकि NVRAM कैश से परे जाने की तुलना में हाइपरमार्केट की यात्रा की तरह न दिखे घर के पास की दुकान की यात्रा के साथ)।
• आखिर NVMe डिस्क क्यों नहीं डालते? इसे लगाना सुनिश्चित करें! उदाहरण के लिए, निंबले चेसिस अब ऐसे डिस्क की स्थापना की अनुमति देता है (बैकप्लेन इसके लिए तैयार है), लेकिन हम निम्बेल के लिए अभी तक ऐसे डिस्क नहीं बेचते हैं, क्योंकि यह जल्दी है। SCM-cache अब सापेक्ष पेनीज़ के प्रदर्शन में कई वृद्धि करता है। तो चलिए इसका उपयोग करते हैं, जबकि NVMe NAND अभी भी सस्ता है, NVMe प्रोटोकॉल अभी भी विकसित हो रहा है (मार्च 2018 में केवल मानक में मल्टी-पाथिंग दिखाई दिया, और अभी भी SCSI स्थिरता से बहुत पीछे है), और सामान्य तौर पर, NVKe ​​पारिस्थितिकी तंत्र के अनुप्रयोग से डिस्क तक अभी भी है विकसित नहीं (कपड़े पर NVMe किंडरगार्टन के पास गया, निर्माताओं का तर्क है कि इसे कैसे दिखना चाहिए, ड्राइवरों की न्यूनतम कार्यक्षमता है, इसलिए जब आप सब कुछ निपटाते हैं तो आप बहुत अधिक नहीं लिखते हैं)।
• और यह भी क्योंकि हम वास्तव में सब कुछ कैश करना पसंद करते हैं। यहाँ निम्बल के बारे में एक उदाहरण दिया गया है:

हां, वैसे, क्या आप एचपीई इंफोसाइट से परिचित हैं? इस उपकरण के साथ आप हमेशा जानते हैं कि देरी के लिए कहां देखना है। उदाहरण के लिए, इस तरह:


(यदि आपको देरी हो, तो कृपया हमारे विश्वास से संपर्क करें)

संक्षेप में प्रस्तुत करने का समय: यदि आप 3PAR 9000 या 20,000 के गर्व के मालिक हैं, तो आप अभी Intel Optane पर आधारित 3PAR 3D कैश ऑर्डर कर सकते हैं। यदि आप निंबले ऑल-फ्लैश सरणी को करीब से देखते हैं - इसे ले लो, क्योंकि यह भविष्य में निवेश की सुरक्षा के लिए एक विश्वसनीय आधार है। SAS NAND SSD के साथ प्रारंभ करें, बाद में SCM- आधारित ऑल फ्लैश टर्बो कैश कनेक्ट करें, फिर ड्राइव को NVMe में बदलें।


संदर्भ के लिए:

• यहाँ हाल ही में निम्बल वेबिनार: एचपीई निंबल इवोल्यूशन: पैरानॉयड + डेटा प्रोटेक्शन और बहुत कुछ है
• और यहां एचपीई पोर्टफोलियो में इंटेल ऑप्टाने के बारे में एक वेबिनार है: ऑप्टेन नंबर - इंटेल प्रौद्योगिकियों के साथ अपने डेटा सेंटर की क्षमता बढ़ाएं ।
• फुर्तीला लड़ाई विंग नेता नेता ब्लॉग पोस्ट: Recoverymonkey.org/2018/11/30/hpe-memory-driven-Healthectures-extend-to-3par-and-nimble-storage ।