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Pourquoi les entreprises devraient-elles passer à un environnement ouvert avant l'ère du zettaoctet?

La croissance des données suit une trajectoire abrupte et, selon les prévisions de l' International Data Corporation (IDC) , en 2023, 103 zettaoctets d'informations seront générés dans le monde. Avec la poursuite de la diffusion des appareils IoT 5G et une croissance significative des sociétés de vidéo adapteront leurs technologies pour stocker des données et en extraire des informations précieuses, et jusqu'à présent, nous sommes à peine entrés en contact avec ce processus. Même si une chose peut déjà être dite avec confiance: il est clair que, au seuil de l'ère des zettaoctets, les entreprises doivent reconsidérer leurs approches de l'architecture des datacenters afin de suivre ces tendances à l'avenir.



Une nouvelle approche de l'architecture de stockage à l'ère des zettabytes


Tout d'abord, qu'est-ce que le zettabyte? Les zettaoctets sont un billion de gigaoctets. C'est beaucoup de données, mais - contrairement à un gigaoctet ou même à un téraoctet - tout le monde ne connaît pas le mot «zettaoctet», et la raison peut être que la nécessité de stocker un tel volume d'informations à des fins commerciales est rare. Mais ce ne sera pas toujours le cas.

L'innovation, les produits et les exigences au cours de ce nouveau changement architectural dépendront de plusieurs facteurs clés.

Premièrement: la nécessité de désagréger les systèmes informatiques, les ressources SDH et les ressources réseau afin de maximiser l'utilisation efficace et optimale de chacun de ces composants. La désagrégation est le seul moyen de faire face au volume, à la vitesse et à la variété des données que l'ère du zettaoctet entraînera.

Deuxièmement: l'infrastructure de stockage doit être spécialement conçue, c'est-à-dire spécialisée. Les entreprises ne pourront plus compter sur des solutions non spécialisées pour une utilisation généralisée, car une seule solution ne sera tout simplement pas en mesure de résoudre l'ensemble des tâches à grande échelle. Dans le monde des zettaoctets, les entreprises devront travailler de manière aussi productive que possible et concentrer toute leur attention sur la réalisation d'un seul objectif: assurer l'équilibre parfait entre capacité, densité et coût.

Troisièmement: tous les différents éléments du processus doivent être interfacés les uns avec les autres et traiter intelligemment les données. L'interaction entre le matériel et les logiciels doit être mise en place, mais pour développer correctement à la fois le matériel et les logiciels, vous devez bien maîtriser l'ensemble des technologies, ce n'est qu'alors qu'il sera possible de maximiser les performances et les fonctionnalités de l'ensemble du complexe.

Solutions spécialisées basées sur la technologie d'enregistrement magnétique en mosaïque (SMR)


Lors de l'examen de solutions possibles qui pourraient répondre aux besoins basés sur les données de la prochaine décennie, il semble important d'obtenir les commentaires des communautés de logiciels professionnels open source et Linux sur les technologies clés qui sous-tendent l'enregistrement magnétique en mosaïque (SMR). Avec SMR, les pistes de données sont placées sur le disque l'une au-dessus de l'autre, car les fabricants d'équipements peuvent augmenter la capacité d'environ 20%. Cela n'est possible qu'avec l'enregistrement séquentiel de la piste de données supérieure, alors la piste inférieure ne change pas.

Pour de nombreuses solutions hyper-évolutives, l'enregistrement séquentiel sera une bonne option, car les tâches de travail à grande échelle, telles que le streaming vidéo, sont mises en œuvre sur une base d'écriture unique / de lecture multiple. Mais l'amélioration des performances pour l'implémentation de SMR nécessite une refonte de l'architecture côté hôte final: vous devez changer le système d'exploitation pour publier séquentiellement des enregistrements ou même laisser l'application voir que les données sont écrites séquentiellement.

Au stade initial, certains changements seront nécessaires pour changer l'architecture, mais d'énormes avantages en termes d'augmentation de la densité et de réduction des coûts démontreront clairement tous les avantages du matériel et des structures spécialisés qui prennent en compte les caractéristiques des applications.

Utilisation de la technologie des espaces de noms zonés


Comparer les disques durs prenant en charge la technologie SMR et les SSD peut sembler étrange, car à bien des égards, ces technologies sont conceptuellement très éloignées. Cependant, si vous regardez les SSD et les NAND dans le contexte de leur place dans un avenir désagrégé, vous pouvez trouver la technologie qui accompagne le SMR / HDD, elle s'appelle Zoned Namespaces (ZNS).

Les périphériques de stockage avec mémoire NAND sont conçus uniquement pour un certain nombre de suppressions et d'enregistrements et doivent donc être gérés. La couche FTL (Flash Translation Layer) gère intelligemment tout, du cache aux performances, et vous permet de niveler l'usure. Cependant, à l'échelle du zettaoctet, un tel contrôle au niveau du périphérique introduit un niveau intermédiaire entre l'hôte et le lecteur spécifique, ce qui affecte négativement la bande passante, la latence et le coût.

Mais dans la nouvelle ère, les entreprises voudront garder ces indicateurs sous contrôle et maximiser l'efficacité du travail, donc cette fonction de gestion devrait être transférée du niveau de l'appareil au niveau de l'hôte, et l'essence de l'approche SMR est précisément la suivante.

ZNS divise le lecteur flash en zones et chaque zone devient un espace de noms isolé. Les fournisseurs de solutions cloud peuvent, par exemple, distribuer différents types de charges de travail ou de données sur différentes zones, ce qui permet d'identifier des modèles d'utilisation prévisibles pour un certain nombre d'utilisateurs. Mais plus important encore, les données sont écrites séquentiellement dans la zone, comme dans les enregistrements magnétiques en mosaïque. Et soudain, le besoin de toute cette gestion de disque disparaît tout simplement. Total:

  • économies supplémentaires, car il n'est pas nécessaire de gonfler le «parc» de lecteurs flash NAND;
  • prolonger la durée de vie du disque en réduisant un enregistrement excessif;
  • réduction significative des retards;
  • une sérieuse augmentation de la bande passante.



Zoned Storage - la plate-forme unificatrice pour la prise en charge des technologies SMR et ZNS


Alors que les entreprises se préparent à augmenter leurs besoins en informations, un rôle important est accordé à des initiatives telles que le stockage zoné, en collaboration avec la communauté professionnelle pour établir ZNS en tant que norme ouverte pouvant utiliser les mêmes interfaces et interface de programmation d'applications (API) que SMR. Cette étape permettra aux utilisateurs d'utiliser une seule interface pour accéder à l'ensemble du niveau de stockage. Par conséquent, les architectes de centres de données trouveront plus facile de passer à des architectures basées sur des zettaoctets car ils n'ont pas à changer d'applications, quelle que soit la solution de stockage qu'ils choisissent. L'utilisation d'architectures désagrégées, spécialisées et intelligentes permettra aux entreprises de trouver un nouvel équilibre entre performances, latence et coût.

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