एमआईटी और टफ्ट्स विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने पूल्ड एसएसडी के लिए एक प्रदर्शन-बढ़ाने वाली प्रबंधन योजना विकसित की है जो ब्लॉक इरेज़-एंड-राइट ऑपरेशंस और गार्बेज कलेक्शन के कारण होने वाले प्रदर्शन में मंदी को कम करती है।
संडूक नामक इस योजना में स्टोरेज सर्वर पर चलने वाले एजेंट सॉफ़्टवेयर से टेलीमेट्री प्राप्त करने वाली दो-परत नियंत्रण संरचना का उपयोग करके एसएसडी की अल्पकालिक और दीर्घकालिक प्रदर्शन-सीमित विशेषताओं को अलग किया जाता है।
एसएसडी का प्रदर्शन रीड और राइट अनुरोधों के मिश्रण के आधार पर काफी भिन्न हो सकता है। चूंकि राइट्स के लिए ब्लॉक-स्तरीय इरेज़ और रीराइट चक्र की आवश्यकता होती है, वे रीड्स की तुलना में बहुत धीमे होते हैं, और भारी राइट ट्रैफ़िक समग्र रीड प्रदर्शन को ख़राब कर सकता है। प्रदर्शन विभिन्न विक्रेताओं के एसडीएस सेटअपों में, और यहां तक कि एक ही निर्माता और बैच के एसएसडी के बीच भी भिन्न हो सकता है। जब एक एसएसडी नियंत्रक किसी ब्लॉक के भीतर हटाए गए सेल को पुनः प्राप्त करता है, तो उसे मान्य डेटा को कॉपी करना होता है, ब्लॉक को मिटाना होता है, और उसे फ्री पूल में वापस करना होता है - इस प्रक्रिया को गार्बेज कलेक्शन के रूप में जाना जाता है। यह ऑपरेशन आम तौर पर प्रत्येक एसएसडी नियंत्रक द्वारा स्वतंत्र रूप से प्रबंधित किया जाता है और प्रदर्शन में अचानक, महत्वपूर्ण गिरावट का कारण बन सकता है।
शोधकर्ता कंप्यूट नोड्स और स्टोरेज सर्वर से मिलकर एक कंप्यूट क्लस्टर की कल्पना करते हैं। एक केंद्रीय नियंत्रक कंप्यूट क्लस्टर के भीतर संचालित होता है, साथ ही कंप्यूट सर्वर पर क्लाइंट सॉफ़्टवेयर और स्टोरेज सर्वर पर एजेंट सॉफ़्टवेयर भी। स्टोरेज सर्वर मानक, ऑफ-द-शेल्फ एसएसडी का उपयोग करते हैं, प्रत्येक अपने स्वयं के मूल नियंत्रक से सुसज्जित होता है।
संडूक नियंत्रक सभी एसएसडी का एक रजिस्टर बनाए रखता है, प्रत्येक को IOPS क्षमताओं जैसे प्रदर्शन बेसलाइन स्थापित करने के लिए प्रोफाइल किया गया है। यह व्यक्तिगत ड्राइव को रीड या राइट मोड असाइन करता है और स्टोरेज सर्वर पर संडूक एजेंटों से हर 200ms में वास्तविक समय प्रदर्शन अपडेट प्राप्त करता है। इस डेटा का उपयोग करके, यह क्लस्टर की वैश्विक I/O मांग के अनुसार समायोजित रीड और राइट वेट की गणना करता है और इन शेड्यूलिंग निर्णयों को कंप्यूट सर्वर पर संडूक क्लाइंट सॉफ़्टवेयर के साथ साझा करता है।
रीड के लिए, संडूक मौजूदा ब्लॉक प्रतिकृति का लाभ उठाता है - जो पहले से ही दोष सहनशीलता के लिए उपयोग किया जाता है - विभिन्न एसएसडी पर प्रतिकृतियों में रीड अनुरोधों को लचीले ढंग से रूट करने के लिए। राइट्स के लिए, यह एक लॉग-संरचित डिज़ाइन का उपयोग करता है जो राइट्स को किसी भी एसएसडी पर निर्देशित करने की अनुमति देता है, भले ही लॉजिकल ब्लॉक प्लेसमेंट कुछ भी हो। लचीलेपन की यह उच्च डिग्री सुनिश्चित करती है कि शेड्यूलिंग नीतियों को बिना किसी प्रतिबंध के लागू किया जा सके।
संडूक क्लाइंट सॉफ़्टवेयर अनुप्रयोगों के लिए एक मानक ब्लॉक डिवाइस इंटरफ़ेस को उजागर करता है, जो नियंत्रक के शेड्यूलिंग नियमों के आधार पर सबसे उपयुक्त एसएसडी पर पारदर्शी रूप से I/O अनुरोधों को रूट करता है। यह स्टोरेज-साइड एजेंटों से वास्तविक समय एसएसडी स्थिति भी प्राप्त करता है और गार्बेज कलेक्शन के दौरान एक एसएसडी को डी-प्राथमिकता दे सकता है। रीड और राइट अनुरोधों को फिर अन्य ड्राइव पर रीडायरेक्ट किया जाता है, जिससे समग्र स्टोरेज सिस्टम में अत्यधिक टेल लेटेंसी को रोका जा सके।
संडूक एजेंट (1) क्लाइंट से रीड और राइट कमांड को प्रोसेस करते हैं और उन्हें लक्षित एसएसडी को अग्रेषित करते हैं; (2) नियंत्रक की शेड्यूलिंग का समर्थन करने के लिए आवधिक प्रोफाइलिंग और वास्तविक समय स्थिति संकेतों सहित हार्डवेयर-स्वतंत्र निगरानी प्रदान करते हैं; और (3) क्लाइंट को एसएसडी कंजेशन सिग्नल रिले करते हैं ताकि गार्बेज कलेक्शन जैसी अल्पकालिक घटनाओं को सर्वर में अन्य एसएसडी पर I/O को स्थानांतरित करके स्थानीय रूप से और तुरंत संभाला जा सके।
प्रति स्टोरेज सर्वर दर्जनों एसएसडी की निगरानी का मेमोरी और सीपीयू ओवरहेड न्यूनतम है।
शोधकर्ताओं ने चार वर्कलोड के तहत संडूक का मूल्यांकन किया:
- लीनस्टोर: मल्टी-कोर सीपीयू और एनवीएमई एसएसडी के लिए अनुकूलित एक उच्च-प्रदर्शन ओएलटीपी स्टोरेज इंजन।
- मशीन लर्निंग: पायटॉर्च पर 180GB डेटासेट के साथ एक Unet3D CNN मॉडल को प्रशिक्षित करना।
- LZ4: ImageNet ILSVRC2015 डेटासेट पर इमेज कम्प्रेशन।
- स्टोरेज सर्वर: लेटेंसी-संवेदनशील अनुप्रयोगों की सेवा करने वाला एक उच्च-प्रदर्शन ओपन-सोर्स ब्लॉक स्टोरेज सर्वर।
कुल मिलाकर, संडूक मौजूदा प्रणालियों की तुलना में 30-82% कच्चे I/O थ्रूपुट में सुधार करता है जो केवल प्रदर्शन परिवर्तनशीलता के एक स्रोत को संबोधित करते हैं, जबकि सब-मिलीसेकंड टेल लेटेंसी बनाए रखते हैं। एक एसएसडी पूल साझा करने वाले अपरिवर्तित अनुप्रयोगों के लिए, एंड-टू-एंड प्रदर्शन 12-94% तक सुधरता है।
विशेष रूप से, पिछले प्रणालियों की तुलना में, यह 1.7x उच्च स्टोरेज थ्रूपुट, 1.12-1.94x उच्च एप्लिकेशन थ्रूपुट, 71-88% कम लेटेंसी, और 23% उच्च जीपीयू उपयोगिता प्रदान करता है - कस्टम हार्डवेयर या एप्लिकेशन परिवर्तनों की आवश्यकता के बिना।
संडूक पेपर, जिसका शीर्षक है "डेटासेंटर एसएसडी की क्षमता को प्रदर्शन परिवर्तनशीलता को नियंत्रित करके उजागर करना," एक डाउनलोड करने योग्य पीडीएफ के रूप में उपलब्ध है। यह कार्य यूएसईएनआईएक्स सिम्पोजियम ऑन नेटवर्कड सिस्टम्स डिज़ाइन एंड इम्प्लीमेंटेशन (NSDI 2026) में रेंटन, वाशिंगटन में 4 से 6 मई तक प्रस्तुत किया जाएगा।
बीजिंग कियानक्सिंग जिएटोंग टेक्नोलॉजी कं, लिमिटेड
सैंडी यांग/ग्लोबल स्ट्रेटेजी डायरेक्टर
व्हाट्सएप / वीचैट: +86 13426366826
ईमेल: yangyd@qianxingdata.com
वेबसाइट: www.qianxingdata.com/www.storagesserver.com
व्यावसायिक फोकस:
आईसीटी उत्पाद वितरण/सिस्टम एकीकरण और सेवाएं/बुनियादी ढांचा समाधान
20+ वर्षों के आईटी वितरण अनुभव के साथ, हम विश्वसनीय उत्पाद और पेशेवर सेवाएं प्रदान करने के लिए अग्रणी वैश्विक ब्रांडों के साथ साझेदारी करते हैं।
"प्रौद्योगिकी का उपयोग करके एक बुद्धिमान दुनिया का निर्माण" आपका विश्वसनीय आईसीटी उत्पाद सेवा प्रदाता!
आपका संदेश 20-3,000 अक्षरों के बीच होना चाहिए!
Hindi
