Все новости от 18 декабря 2002 г.

IBM возводит трехмерные системы хранения данных

В проекте, называемом Collective Intelligent Bricks (бывшее кодовое название IceCube), используются блоки, составленные из кубов со стороной примерно 20 см, каждый из которых содержит по 12 жестких дисков и шесть сетевых портов. По замыслу IBM, сотни таких «запоминающих кирпичей» будут компоноваться вместе с «вычислительными кирпичами».

В первом квартале 2003 года IBM планирует построить прототип в 3 х 3 х 3 кирпича общей емкостью 32 Тбайт, сообщил руководитель исследований в области запоминающих устройств научного центра IBM Almaden Research Center (ARC) Джей Менон (Jai Menon). Такой блок будет содержать 27 кирпичей, но в блоке 6 х 6 х 6 их будет уже 216, а в блоке 8 х 8 х 8 — 512 кирпичей, или 6144 дисковода при размере системы, ненамного превышающем размах рук взрослого человека. «Это почти как революция в упаковке. Мы используем преимущество третьего измерения», — говорит научный сотрудник ARC Роберт Гарнер (Robert Garner). Он и Менон демонстрировали прототип системы в пятницу.

Хотя кирпичи легко вставляются и вынимаются из системы, люди, по замыслу IBM, будут просто покупать несколько лишних кирпичей, а вышедшие из строя оставлять на их прежнем месте. Программное обеспечение следит за тем, где какая информация хранится, и гарантирует ее сохранность при любых отказах. Это и есть истинная причина, по которой IBM взялась за разработку данной конструкции. Системы хранения данных дороги в обслуживании, и Big Blue уверена, что гибкая система позволит одному администратору управлять примерно в сто раз большим объемом памяти.

Кирпичная конструкция IBM представляет собой продолжение blade-тенденции, охватившей индустрию вычислительной техники. По замыслу ее создателей, заказчики смогут компоновать простые модульные системы и наращивать их по мере роста, вместо того чтобы покупать монолитные. Однако пока эти модульные системы не могут состязаться по производительности с крупными системами, выполненными как единое целое. Царем горы в сфере систем хранения данных остаются миллионнодолларовые машины, такие как Symmetrix от EMC и Lightning от Hitachi Data Systems.

Сегодня системы хранения данных — очень конкурентный рынок, и EMC склоняется к альянсу с Dell Computer с целью более широкого распространения своей продукции, а Hewlett-Packard и Sun Microsystems инвестируют в новые конструкции. Более строгие требования заказчиков вынуждают компании предлагать усовершенствования, за которые будут платить.

Камень на камень, кирпич на кирпич...
Стараясь превзойти своими кирпичными конструкциями современные монолитные, IBM движется в нескольких направлениях.

Прежде всего, так как системы соединяются со своими соседями со всех шести сторон и в то же время должны легко вставляться и выниматься, их нельзя подключать посредством обычных вилок и розеток. IBM применяет разработанный Гарнером метод «емкостных соединителей» — специальные площадки, через которые сигналы передаются на смежные кирпичи.

Главная особенность кирпичной концепции — надежная защита данных. Как и при использовании современной технологии RAID (redundant array of inexpensive disks), информация, такая как файл базы данных, хранится на нескольких дисках и не теряется в случае отказа одного из них. Идея кирпичей развивает эту концепцию: данные автоматически переносятся с одного кирпича на другой во избежание таких проблем, как отказ дисков, кирпичей или сетевых элементов.

И конечно же, в данной конструкции усугубляется вечная проблема high-end компьютеров: тепловыделение. В существующих прототипах кирпичи пронизаны вертикальными трубками, образующими систему водяного охлаждения, — иначе внутренние кирпичи, к которым совсем нет притока воздуха, быстро перегреются. «Я уверен, что индустрия идет в направлении жидкостного охлаждения», — заявил Гарнер. Однако у водяного охлаждения есть свои проблемы: дороговизна, сложность обслуживания и необходимость подключения к специальной внешней системе охлаждения циркулирующей воды. Сама IBM перевела свои мейнфреймы с водяного охлаждения на воздушное.

Другие проблемы возникают при создании трехмерной решетки сетевых узлов — каждый из которых, кроме собственных данных, должен хранить информацию о маршрутах к другим данным. IBM занималась изучением таких проблем, как определение максимального количества неисправных устройств, при котором распространение данных в системе затрудняется.

В прототипе кирпичной системы кирпичи соединяются друг с другом по сети Ethernet с пропускной способностью 1 Гбит/с, но эта версия технологии не будет работать в реальных продуктах из-за чрезмерных задержек. «Задержки — одна из проблем Gigabit Ethernet», — жалуется Гарнер. Со временем IBM планирует перейти на InfiniBand или Ethernet 10 Гбит/с. 

 Предыдущие публикации:

 В продолжение темы: