Более разумный способ обеспечить защиту данных на SSD

Прасад Венкатачар, InfoWorld |

Новые технологии в анализе технологов

Твердотельные накопители NVMe быстро внедряются в облаке, корпоративных центрах обработки данных и периферийных вычислениях для приложений с интенсивным использованием данных, таких как реляционные базы данных и среды NoSQL. Однако данные на этих твердотельных накопителях являются временными и будут сохраняться только в течение срока службы связанных с ними экземпляров виртуальных машин.

SSD-хранилище NVMe является эфемерным для всех основных поставщиков облачных услуг, включая Amazon Web Services, Microsoft Azure и Google Cloud Platform. Если клиенты хотят защитить данные на этих твердотельных накопителях, им придется выбрать Elastic Block Storage в AWS или эквивалентные варианты постоянных дисков в Microsoft Azure и Google Cloud Platform. Проблема в том, что эти варианты часто требуют жертвования производительностью в обмен на защиту и доступность данных.

Для защиты данных на высокопроизводительных твердотельных накопителях большинство производителей серверов используют традиционные RAID-контроллеры, которые изначально были разработаны для жестких дисков. Когда традиционный RAID развертывается с современными твердотельными накопителями, он ведет себя таким образом, что значительно снижается производительность и долговечность твердотельных накопителей, при этом требуются дополнительные твердотельные накопители для резервирования, что снижает доступную емкость.

Проще говоря, традиционные решения RAID ограничивают преимущества производительности твердотельных накопителей в корпоративных центрах обработки данных.

Когда дело доходит до периферийных вычислений, цель состоит в том, чтобы перенести данные и хранилище ближе к тому месту, где они необходимы. Устойчивость хранилища, позволяющая выдерживать отказы твердотельных накопителей на периферии, еще более важна из-за нехватки людей в периферийных центрах обработки данных для ремонта или замены вышедших из строя твердотельных накопителей. Использование традиционных решений RAID практически сводит на нет преимущества производительности и емкости пограничных серверов во имя защиты данных.

Процессор данных Pliops Extreme (XDP) был разработан для решения этой задачи. Pliops XDP обеспечивает надежную защиту данных RAID без какого-либо связанного с этим снижения производительности, раскрывая весь потенциал производительности твердотельных накопителей за счет устранения неэффективных операций хранения и разгрузки интенсивных вычислительных операций по обработке данных с ЦП.

Pliops XDP оптимизирует поток данных между приложениями и твердотельными накопителями путем сжатия, индексирования и сортировки, а затем записи данных на твердотельные накопители в последовательных шаблонах с четностью для защиты данных. XDP фундаментально улучшает обработку, управление и хранение данных, что приводит к повышению производительности приложений, повышению надежности и масштабируемости при снижении совокупной стоимости владения (общей стоимости владения).

Pliops XDP ускоряет произвольную запись, преобразуя ее в сжатую последовательную запись. Это повышает производительность, коэффициент использования и срок службы твердотельных накопителей по сравнению с традиционными решениями RAID 5/6. Сжатие также уменьшает объем считываемых данных, обеспечивая лучшую пропускную способность чтения и задержку, одновременно снижая влияние усиления ввода-вывода. В отличие от традиционного RAID, в котором используется выделенный диск горячего резерва, Pliops XDP Drive Fail Protection (DFP) использует все твердотельные накопители с виртуальной горячей емкостью (VHC) для повышения производительности и емкости.

Превосходную производительность, обеспечиваемую Pliops XDP, можно объяснить выполнением большинства функций аппаратным обеспечением. Сжатие на линейной скорости выполняется с использованием механизма с аппаратным ускорением. Механизм хранения ключей и значений также основан на аппаратном обеспечении. Как и RocksDB на чипе, механизм «ключ-значение» — это настоящая рабочая лошадка XDP, выполняющая большую часть волшебства, лежащего в основе повышения производительности.

Когда новый продукт разрушает устоявшиеся представления о рабочих нагрузках предприятия, его оценка является стандартной практикой для известных инженерных и проверочных фирм. Одна из таких фирм, Principled Technologies, оценила Pliops XDP, сравнив его с традиционными RAID-контроллерами в серверах Dell PowerEdge, используемыми в традиционных центрах обработки данных, с идентичными конфигурациями системы и твердотельных накопителей.