Oferecendo sistemas de armazenamento baseados em NVMe de alta densidade

Figura 1: Infraestrutura

em escala externa Há anos, o setor de tecnologia tem falado sobre o "tsunami de dados" – a tendência contínua de aumentar as quantidades de dados que precisam ser armazenados e analisados. Isso é impulsionado principalmente pela explosão de dispositivos ativos conectados e pelo desejo de usar os dados que eles coletam para fornecer melhores serviços (ou seja, casas mais eficientes, cidades inteligentes, veículos autônomos). Embora essa tendência já esteja acontecendo há algum tempo, seu fim não está à vista.

Em resposta a essa necessidade urgente do mercado, o setor está oferecendo densidade de armazenamento cada vez maior para acompanhar o crescimento dos dados gerados. Mas mais do que apenas a densidade está em jogo. À medida que os data centers aplicam essas soluções em escala, o custo se torna uma preocupação limitante e, como sempre, o desempenho é sempre uma consideração. Então, o desafio é, na verdade, fornecer maior densidade a um custo mais baixo e um desempenho aceitável.

Figura 2: Homem no laboratório

O desafio da densidade

O desafio da densidade de armazenamento para o setor é tentar oferecer um petabyte de armazenamento em um formato de 1U. Há várias maneiras de conseguir isso. Uma abordagem é usar dispositivos SSD U.2 de 10 x 128 TB. Mas a preços de hoje isso seria um custo proibitivo. Você poderia considerar o uso de um formato personalizado em sua solução, mas isso dificulta o aproveitamento dos benefícios de custo e fornecimento das ofertas de alto volume no mercado e requer alterações nos designs da plataforma.

Em resposta ao desafio de custo da implementação de SSDs grandes, uma abordagem inovadora que o grupo Dell EMC Extreme Scale Infrastructure está empregando com um grupo seleto de clientes é usar SSDs menores, de capacidade relativamente baixa e custo mais baixo em formatos padrão (isto é, dispositivos M.2) integrados em plataformas comprovadas (ou seja, PowerEdge C4140). Isso nos permite fornecer sistemas baseados em NVMe altamente densos a custos que se aproximam dos atuais pontos de custo da SSD SATA — e essa abordagem tem o benefício adicional de um domínio de falha mais granular.

A solução que estamos explorando com esses clientes oferece dispositivos M.2 em uma placa PCIe em conformidade com um tamanho padrão de adaptador de GPU, facilitando a conexão com plataformas existentes que acomodam GPUs. (Veja exemplos ilustrativos.)

Figura 3: Placa Wrigley

Uma das chaves para o sucesso dessa abordagem é a inclusão de um switch PCIe de alto desempenho que faz o ventilador das faixas PCIe entre os dispositivos M.2. Com as capacidades de M.2 atuais, isso resulta em quase 100 TB por placa, mas observe que as capacidades dos dispositivos M.2 estão prestes a dobrar no próximo ano, permitindo que a placa se aproxime de quase 200 TB de capacidade. Quando essa capacidade mais alta é atingida, colocar quatro dessas placas em um PowerEdge C4140 fornece mais de meio petabyte e, à medida que as capacidades de M.2 aumentam, esse design pode ser facilmente dimensionado além de um petabyte em 1U.

Desempenho

Lembre-se de que, embora essa capacidade de armazenamento densa esteja sendo entregue com custos no nível de SATA, ela também é significativamente mais rápida. Como estamos entregando SSDs usando a interface NVMe, o sistema terá níveis de desempenho bem superiores aos disponíveis com SATA em um sistema equivalente de 1U.

Quando fornecida com um sistema otimizado para largura de banda, como um PowerEdge C4140, e emparelhada com duas NICs de 100 Gb, essa solução pode oferecer 200 Gb de largura de banda em um formato 1U. Em apenas 5U, isso adiciona rapidamente 1 TB de throughput e milhões de IOPS, além de mais de 1,5 petabytes de armazenamento. (Facilmente dimensionado para 3 PB quando as capacidades de M.2 dobram!)

Figura 4: 4 módulos NAND de alta densidade em um C4140

Cargas de trabalho orientadas por dados

Essa solução All-Flash de alta densidade é ideal para lidar com a ingestão contínua de grandes quantidades de dados, por exemplo, como um front-end em uma arquitetura de computação de borda. Ele pode funcionar em conjunto com um back-end de aprendizado de máquina ou qualquer número de funções de IoT que exigem grandes quantidades de dados para alimentar análises em tempo real, como veículos autônomos, imagens de satélite e telemetria meteorológica.

Conclusão

Densidade de armazenamento impressionante, largura de banda extremamente alta e escalabilidade fácil e no ritmo da tecnologia, a Dell EMC pode oferecer aos clientes em grande escala soluções inovadoras e All-Flash para seus desafios de dados mais difíceis. Dúvidas sobre as soluções de infraestrutura de escala extrema podem ser feitas em ESI@dell.com

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