Критически важные для современного бизнеса приложения предъявляют особые требования к «железу», на котором исполняются. Традиционно одно из наиболее узких мест в архитектуре х86, функциональные возможности которого ограничивают производительность всего сервера или рабочей станции в целом, — это подсистема хранения данных. Контроллеры Microsemi SmartRAID семейства 3100 в наиболее полной мере раскрывают возможности сверхскоростных накопителей SSD с интерфейсами 12 Гбит/с — и позволяют строить по-настоящему высокопроизводительные, надёжные и ёмкие вычислительные узлы.

Многообразие больших данных

Накопление информации в наши дни идёт усиленными темпами. Огромное количество систем видеонаблюдения, умных датчиков, элементов Интернета вещей порождает невиданные прежде информационные потоки, которые захлёстывают частные и публичные ЦОДы. И чем больше данных накапливается, тем сложнее становится обеспечить их оперативную глубокую обработку, наладить по ним эффективный и быстрый поиск для целей автоматизированной аналитики и машинного обучения.

В какой-то мере работу больших ЦОДов в этом плане облегчает развитие периферийных вычислений (edge computing), в ходе которых первичная обработка «сырых» потоков данных производится в непосредственной близости от их первичных источников. Но в любом случае и для централизованного облака (cloud), и для туманных (fog) периферийных вычислений необходимы системы, способные гарантировать быстрый произвольный доступ к огромному количеству записей в единицу времени.

Впрочем, для компании, которая организует и эксплуатирует обширные дата-центры, располагать все доступные данные на сверхскоростных программно-определяемых системах хранения — значит ввергать себя в непомерные расходы. Используя высокопроизводительный контроллеры и SSD с интерфейсами 12 Гбит/с, собранные в RAID с ускорением, можно достичь внушительных скоростей обработки данных.

Но цена подобных решений, если применять их для накопления и обработки вообще всей поступающей в ЦОД информации, грозит оказаться запредельной. Поэтому для архивных данных — таких, доступ к которым важно обеспечить в любой момент времени, но которые нет необходимости доставлять по первому запросу как можно скорее, — применяют так называемые системы холодного хранения.

Как правило, в каждой секции дисковой полки (корзине) такой системы в данный момент функционирует только контроллер и один «дежурный» накопитель. Если при обращении к холодному хранилищу затребованные данные отыскиваются на этом накопителе, — хорошо. Если нет, — контроллер останавливает его работу и активирует нужный, чтобы выдать информацию с него.

Таким образом удаётся экономить до 80% электроэнергии по сравнению с традиционными хранилищами, в которых активны все накопители. Вдобавок, элементов инженерной инфраструктуры — вентиляторов, блоков питания, подводящих шин — для холодного хранилища требуется значительно меньше. В итоге, грамотно организованный дата-центр должен располагать и наиболее высокопроизводительными, и холодными системами. Желательно при этом, чтобы контроллеры в обоих случаях были однотипными — чтобы снизить расходы на их техническое сопровождение и обслуживание.

Именно такие универсальные контроллеры SmartRAID 3100, которые одновременно поддерживают режим RAID и режим HBA, в равной мере пригодные для программно-определяемых хранилищ, систем холодного хранения и корпоративных систем, предлагает американская компания Microsemi — дочернее подразделение Microchip Technology, занимающееся разработкой полупроводниковых систем и решений для телекоммуникаций, аэрокосмической отрасли, обороны и индустрии.

Контроллеры семейства SmartRAID 3100 удачно интегрируются в унифицированную платформу Smart Storage и в сочетании с другими продуктами Microsemi образуют комплексное серверное решение для управления хранением данных и создания широких возможностей подключения. В числе преимуществ этой платформы — экономия потребления электроэнергии до 35% по сравнению с конкурентными решениями и свыше 40% по сравнению с продуктами Microsemi предыдущего поколения, высочайшая производительность (более 1 700 000 IOPS при операциях произвольного чтения), стабильность работы и высокая совместимость. Smart Storage поддерживает практически все серверные операционные системы и самые популярные аппаратные платформы ЦП, включая процессоры Intel, AMD и Cavium ThunderX2 (ARM).

Для хранения и кэширования

В семействе SmartRAID 3100 особенно выделяются новые RAID-контроллеры SmartRAID 3162 с пропускной способностью 12 Гбит/с. Они построены на базе SmartROC, самых энергоэффективных в индустрии 28-нм микросхем управления протоколами SAS/SATA, и снабжаются новейшей кэш-памятью с не требующей обслуживания защитой.

Помимо главного чипа, кэша и флэш-памяти NAND, каждый такой контроллер оснащается сменным суперконденсатором Microsemi Adaptec ASCM-17F (все остальные модели поддерживают 35F), который рассчитан на пять лет непрерывной эксплуатации и призван гарантировать, что в случае прекращения подачи внешнего питания данные, находящиеся в кэш-памяти, непременно будут записаны в модули NAND. А главное, этот суперконденсатор устанавливается непосредственно на плату контроллере и не выходит за пределы PCIe-слота, в который установлен контроллер. В результате поддерживаемый этим контроллером RAID-массив сохранит после запуска системы свою функциональность и не потеряет ни бита из тех данных, что успел принять до момента перебоя с энергоснабжением. Отсутствие необходимости дополнять контроллер внешним суперконденсатором не только удешевляет систему, но и экономит пространство, — поистине бесценный ресурс в дата-центрах высокой плотности.

Фирменная технология maxCache 4.0 даёт возможность назначать подключённые к контроллеру SSD-диски в качестве кэширующих устройств, повышая тем самым производительность на операциях чтения и записи для гибридных конфигураций (HDD + SSD). Четвёртое поколение алгоритмов кэширования обеспечивает избыточностью по накопителям для гарантированной сохранности данных в кэше, высокую производительность и минимальные задержки. Используя собственные постоянно совершенствующиеся наработки, Microsemi добивается наиболее эффективного применения кэширующих накопителей, ускоряя взаимодействие внешних систем с размещаемыми на них данными.

Контроллеры SmartRAID в составе стека Microsemi Smart Storage гарантируют высокую надёжность и отличную производительность для всех поддерживаемых уровней RAID. Помимо работы в режимах RAID и HBA, такие контроллеры благодаря фирменному программному обеспечению предусматривают режим Mixed Mode, в котором и RAID-массивы, и подключённые по HBA накопители функционируют одновременно. При этом уникальная технология управления питанием позволяет снизить потребление энергии примерно на треть по сравнению с типичными универсальными решениями аналогичной функциональности, а усовершенствованные возможности управления данными обеспечивают миграцию данных с активного тома RAID на новый в случае замены вышедшего из строя накопителя.

Мониторинг и контроль за работой дисковой подсистемы, управляемой контроллерами SmartRAID, обеспечивает фирменная утилита Microsemi Adaptec maxView. Она предлагает веб-интерфейс на основе HTML5, доступный со стандартных браузеров настольных и мобильных устройств (как компьютеров, так и смартфонов). Интерфейс включает средства настройки системы хранения и управления ею; он поставляется с плагинами для основных платформ управления предприятиями и ЦОДами.

Немаловажная особенность SmartRAID 3162-8i/e — встроенная функциональность шифрования на уровне контроллера (CBE) maxCrypto. На множестве вертикальных рынков, включая государственный сектор, здравоохранение, финансовый сектор, электронную коммерцию и страхование, немыслимо сегодня развёртывать системы хранения. не оснащённые интегрированными средствами информационной безопасности.

Решение maxCrypto позволяет назначить сквозное 256-разрядное шифрование по алгоритму Advanced Encryption Standard (AES) для любых логических томов под управлением SmartRAID 3162-8i/e, гарантируя при этом практически нулевые потери в производительности на операциях чтения и записи. Что особенно существенно при работе с плотными потоками данных в системах автоматизированной аналитики и машинного обучения, которые в последнее время всё активнее проникают на различные вертикальные рынки.

СПЕЦПРОЕКТ КОМПАНИИ MICROSEMI

Другие спецпроекты

Версия для печати (без изображений)