Alibaba Cloud が、ホストあたりの VM 数を 2 倍に増やしたストレージ技術を詳しく説明

"独占的な Alibaba Cloud は、サーバー内でローカル ストレージを実行し、新世代のメニーコア プロセッサによって生じるボトルネックを解消するために開発した技術について詳しく説明しました。

この技術については、先週、第 19 回欧州コンピュータ システム会議議事録の 4 月号に掲載された「CSAL: クラウド用の次世代ローカル ディスク」というタイトルの論文で詳しく説明されました。著者 11 人は Alibaba Cloud で働いており、別の 6 人は Intel の古い SSD ビジネスで現在はほとんどが SK ハイニックスが所有する Solidigm で働いています。

この論文は、クラウド サーバーは通常ローカル ストレージを使用し、各クラウド ホストが処理できる VM の数はローカル キャパシティによって決まることを読者に思い出させることで状況を設定しています。さらに、最新のメニーコア CPU は、クラウドとユーザーが各ホストでより多くの VM を実行することを奨励していると述べています。

同論文によれば、より多くの VM を実行する明白な方法は、クラウド サーバーに巨大なハードディスク、ストレージ クラスのメモリ、または高速ソリッド ステート ディスクを満載することです。しかし、ハードディスクには帯域幅の制限があり、ストレージクラスのメモリはほとんどが機能不全に陥り（論文ではインテルが嗅ぎつけたOptane技術について触れられています）、高速SSDには容量の問題と高額な値札がつきものです。

クラウドって何をするの？クアッドレベルセル (QLC) SSD は、大容量で手頃な価格を提供するため、明白な答えであると論文は示唆しています。

したがって、Alibaba Cloud は、他のディスクのドロップイン交換として、高速 SSD と並んで階層化システムの一部として、そして dm ゾーン化されたカーネル デバイス マッパーの使用という 3 つのシナリオで QLC ディスクを試しました。

ライトバック キャッシュを使用して 1 つの SSD で小規模な書き込みを処理する階層型システムは役に立ちましたが、ハードディスクのパフォーマンスには及ばませんでした。

dm-zoned も役に立ちませんでした。負荷がかかると常にデータを移動する必要があり、パフォーマンスが低下したからです。

そこでアリババは、クラウド ストレージ アクセラレーション レイヤー (CSAL) を考案しました。CSAL では、最近使用されたデータが DRAM に保存され、高速 SSD にスワップされ、すべての受信書き込みも処理されると説明されています。可能かつ賢明な場合、SSD からのデータは QLC ディスクにシャントされます。

この論文では、CSAL の仕組みが詳細に説明されているため、ストレージ中心の兄弟サイトである Blocks and Files ですら注目が揺らぐかもしれません。

Alibaba Cloud 運用に対する CSAL の影響は理解しやすく、次のように概要が説明されています。

前世代の HDD ベースのローカル ディスク (48 コア Xeon Cascade CPU を搭載した 24 台の 2TB HDD)、CSAL 対応サーバー (64 コア Xeon Ice Lake CPU を搭載した 800GB HP-SSD および 15.36TB QLC SSD) と比較) は、同じサービス レベル オブジェクトを達成しながら、2 倍以上のインスタンスをホストできます。

新しいプロセッサーに追加された 16 コアが古いシリコンよりもストレージに負担をかけているにもかかわらず、これは第 2 世代 Xeon から第 3 世代 Xeon に比べて VM 密度が 2 倍になったことになります。また、64 は 48 の倍ではありません。

CSAL は、「Alibaba Cloud 内の数千の Elastic Compute Service (ECS) ノード」にわたって運用されています。あなたもそれを実行できるかもしれません。Alibaba Cloud は、オープンソースの CSAL をストレージ パフォーマンス開発キットに組み込んでいます。

Alibaba Cloud は最近、いくつかの勝利を収めています。価格を引き下げた後、自社開発の Yitian 710 は最近、クラウド内で最速の Arm CPU と評価されました。また、中国関係者がトラブルシューティングに専念するために必要な人員の数を削減した社内ネットワーキング ツールや、Alibaba Cloud の運用が Google よりも効率的である可能性を示唆する研究についても取り上げました。"

日本語版は Ai 支援を使用しているため、小さな間違いが存在する可能性があることをご了承ください。

著者

Ai Base Network (ABN), ABN ASIAは、アカデミアに深く関わり、アメリカ、オランダ、ハンガリー、日本、韓国、シンガポール、ベトナムでの仕事経験を持つ人々によって設立されました。ABN ASIAは、学問とテクノロジーが機会と出会う場所です。最先端のソリューションと優れたソフトウェア開発サービスにより、ビジネスがレベルアップし、グローバルシーンに挑戦できるよう支援しています。 私たちの取り組み: より速く。 より良い。 より信頼性が高くなります。 ほとんどの場合、価格も安くなります。

いつでも、ITサービス、デジタルコンサルティング、既製のソフトウェアソリューション、または提案依頼書（RFP）をお探しの際は、お気軽にお問い合わせください。お問い合わせ先は[email protected]です。お客様のテクノロジーに関するニーズにお応えします。

© ABN ASIA