Благодаря развитию технологий флеш-памяти и широкомасштабному внедрению SSD и Optane современные системы хранения данных развивают немыслимую ранее мощность, измеряемую миллионами и даже десятками миллионов IOPS. СХД подобного класса очень сложны и весьма недешевы. В России тоже есть системы такого класса — решения группы компаний РСК не в первый раз попадают в рейтинг IO500.
Совсем недавно РСК объявила, что в список вошла четвёртая система, занявшая 26-ую позицию в рейтинге. Это СХД RSC Storage-on-Demand, в основе которой лежит ПО с открытым кодом DAOS. Она входит в состав суперкомпьютера «Говорун», установленного в Объединённом институте ядерных исследований, город Дубна, и среди российских решений эта система лидирует. В прошлом году «Говорун» получил заслуженную награду DC Awards 2020 именно за высокие характеристики подсистемы хранения данных.
IO500: до первой пятёрки ещё далеко, но РСК уверенно продвигается вперёд
Эта машина будет обслуживать проект NICA, новый ускорительный комплекс, созданный с целью изучения свойств плотной барионной материи. Он генерирует огромные объёмы данных, обработка которых позволит лучше понять устройство нашей вселенной. Сочетание нового ускорителя и суперкомпьютеров ОИЯИ делает реальным создание в лабораторных условиях кварк-глюонной плазмы, вещества, из которого состояла вселенная в первые мгновения после Большого Взрыва.
DAOS в сравнении с традиционными СХД
Система на базе DAOS сместила с лидирующей российской позиции другую СХД РСК, построенную на базе широко распространённой в мире HPC параллельной файловой системы Lustre, а в рейтинге IO500 она получила 31 место. 27-ая позиция принадлежит СХД в составе кластера МВС-10П ОП2 Межведомственного суперкомпьютерного центра Российской академии наук, а 36-ая — системе суперкомпьютера «Политехник ‒ РСК Торнадо» Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого.
NICA позволит нам лучше понять фундаментальное устройство мира
Достичь таких результатов позволило сочетание программных технологий DAOS и Lustre с новейшими твердотельными накопителями Intel, включая сверхпроизводительные модули Optane DCPMM. Сочетание Optane с процессорами Xeon Ice Lake-SP показало себя великолепно именно в сложных расчётах из области физических исследований. Но помогают российские суперкомпьютеры и в борьбе с коронавирусом.
Машина, принадлежащая МСЦ РАН, также оснащена по последнему слову техники — в ней установлены «линеечные» накопители в формате E1.S. Более того, система «Говорун» смогла пробиться в первую десятку в IO500 ещё в 2018 году, когда этот суперкомпьютер занял девятое место. Впоследствии он был модернизирован.
Линеечные накопители позволяют существенно повысить удельную плотность хранения данных
DAOS — это распределённая объектно-ориентированная асинхронная система хранения данных, изначально разрабатываемая с прицелом на предельно возможную производительность и гибкие возможности масштабирования. Поскольку система полностью программно-определяемая, она может гибко управлять доступными пулами NVMe-накопителей и модулей Optane DCPMM, а традиционных HDD в ней не предусмотрено вовсе. Такой подход в 2019 году позволил DAOS занять второе место в мировом рейтинге, незначительно уступив лишь оригинальной разработке израильской компании WekaIO.
...а программная часть — гибко управлять средствами хранения этих данных
Комплекс DAOS очень гибок, и конфигурация СХД может создаваться буквально на лету, с учётом потребностей конкретного пользователя и его задачи. За управление системой отвечает платформа отечественной разработки «РСК БазИС». С аппаратной же точки зрения DAOS нацелена на минимизацию обращений к CPU и ядру операционной системы. При этом поддерживается работа с данными на уровне вплоть до побайтного доступа.
Схематичное устройство DAOS
Подход, применяемый РСК, позволил добиться производительности на типовых сценариях чтения/записи на уровне свыше 300 Гбайт/с; это уровень мировых лидеров в области HPС, а с учётом гибкости и удобства конфигурирования российские СХД нового поколения можно назвать уникальными. РСК уверенно штурмует новые высоты: если в прошлом году в IO500 вошли три российских суперкомпьютера, то сейчас их там уже четыре.
Источник:
