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构建大规模共享闪存基础架构

发布时间:2019-04-01 16:13:58 来源:

从概念上讲,RSI将服务器组件(CPU,GPU,存储,内存,网络)吹向不同的机架,使每个机架都能够在全机架盒中进行调整和升级,并通过高容量/低延迟PCIe链路进行连接。在虚拟服务器软件之上,因此可以从机架级组件构建虚拟服务器,并且您可以使用改变游戏规则的配置,使企业基础架构与云服务竞争。

但是 - 总是存在但是 - 使用非易失性存储器并通过网络存储通常意味着不可接受的延迟。这就是斯坦福大学的团队ReFlex--软件存储服务器 - 的用武之地。

反射

使远程闪存访问可以接受有几个权衡。最大的是低延迟,但也有高吞吐量 - 使用尽可能少的CPU内核使NVMe设备饱和。

管理共享闪存池中的多租户需要隔离,因此应用程序不会踩到彼此的脚趾。并且希望在共享闪存以及其他部署问题(如规模和网络协议)方面具有高度灵活性。

在测试中,斯坦福团队发现ReFlex实现了远程闪存性能,相当于使用TCP / IP通过10Gb以太网进行本地闪存访问。他们解释说

ReFlex使用紧密集成网络和存储的新型数据平面内核,在有限的计算要求下实现了高性能。数据平面设计避免了中断和数据复制的开销,优化了局部性,并在高吞吐量(IOPS)和低尾延迟之间取得了平衡。

多租户

闪存设备上的多租户的一个大问题是读写性能之间的巨大差异。写入可能需要几毫秒,而读取则是亚毫秒级的事务。这意味着一个应用程序可以执行大量编写,例如元数据更新或流式视频,它使用了大量NVMe设备的资源。

斯坦福大学的团队实施了一个QoS调度程序,可以全面了解所有租户的整个工作负载。最大IOPS取决于所有请求的读/写比率。调度程序查看每个工作负载的服务级别目标(SLO),优先考虑延迟关键应用程序而不是尽力服务应用程序,并确保满足应用程序的SLO。

由于这种优化和其他优化,ReFlex能够为每个核心提供高达850K的IOPS,同时仅比直接访问本地闪存增加了21μs的延迟。那非常好。

存储位需要

英特尔的远见卓识者多年来一直在推广RSI概念,但看起来2018年将是所有必要部分 - 特别是PCIe v4--将汇集在一起​​,使其在技术和经济上可行。随着闪存价格的下跌,装满闪存的机架比以往任何时候都更加实惠,即使在数百TB的规模上也是如此。

这对我们数据密集型的未来来说是个好消息。看看是否有任何企业存储供应商生产类似ReFlex的产品将会很有趣。

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