bedrijfsnieuws over Sandook levert gecombineerd SSD-prestatieverhogend beheer

MIT and Tufts University researchers have developed a performance-enhancing management scheme for pooled SSDs that mitigates performance slowdowns caused by block erase-and-write operations and garbage collection.

Hij heet Sandook.Dit schema scheidt de op korte termijn en op lange termijn prestatiebeperkende kenmerken van SSD's die gebruikmaken van een tweelaagse besturingsstructuur die wordt gevoed met telemetrie van agentsoftware die op opslagservers wordt uitgevoerd..

De prestaties van SSD's kunnen aanzienlijk variëren op basis van de mix van lees- en schrijfverzoeken.en zwaar schrijfverkeer kan de algehele leesprestaties verminderen. De prestaties kunnen ook variëren tussen SDS-opstellingen van verschillende leveranciers, en zelfs tussen SSD's van dezelfde fabrikant en batch.het moet geldige gegevens kopiëren, verwijder het blok en breng het terug naar het vrije pool-proces dat bekend staat als afvalverzameling.aanzienlijke prestatieverliezen.

De onderzoekers zien een computercluster voor, bestaande uit computernodes en opslagservers.naast clientsoftware op computerservers en agentsoftware op opslagserversDe opslagservers maken gebruik van standaard, standaard SSD's, elk uitgerust met een eigen native controller.

De Sandook Controller houdt een register bij van alle SSD's, waarbij elk profiel is gemaakt om prestatiebasislijnen zoals IOPS-mogelijkheden vast te stellen.Het kent lees- of schrijfmodi toe aan individuele schijven en ontvangt elke 200 ms realtime prestatie-updates van Sandook-agenten op opslagservers.Met behulp van deze gegevens berekent het lees- en schrijfgewichten die zijn aangepast aan de wereldwijde I/O-vraag van de cluster en deelt het deze planningsbeslissingen met de Sandook-clientsoftware op de computerservers.

Voor lezen maakt Sandook gebruik van bestaande blokreplicatie – al gebruikt voor foutverdraagzaamheid – om leesverzoeken flexibel te routeren over replicas op verschillende SSD's.het maakt gebruik van een log-gestructureerd ontwerp dat schrijven kan worden gericht op elke SSD, ongeacht de logische blokplaatsingDeze hoge mate van flexibiliteit zorgt ervoor dat het planningsbeleid zonder beperkingen kan worden toegepast.

De Sandook-clientsoftware stelt een standaard blokinterface voor toepassingen, waardoor I/O-verzoeken op transparante wijze naar de meest geschikte SSD's worden gerouteerd op basis van de planningregels van de controller.Het ontvangt ook real-time SSD-status van opslag-kant agenten en kan de-prioriteit van een SSD tijdens afvalverzamelingLees- en schrijfverzoeken worden vervolgens naar andere schijven doorgestuurd, waardoor overmatige achterstand in het totale opslagsysteem wordt voorkomen.

Sandook-agenten (1) verwerken opdrachten voor lezen en schrijven van klanten en doorsturen deze naar de doel-SSD's; (2) bieden hardware-onafhankelijke monitoring,met inbegrip van periodieke profilering en realtime statussignalen, ter ondersteuning van de planning van de verwerkingsverantwoordelijke;en (3) doorgeven van SSD congestiesignalen aan klanten, zodat kortetermijngebeurtenissen zoals afvalverzameling lokaal en onmiddellijk kunnen worden afgehandeld door I / O naar andere SSD's in de server te verplaatsen.

De geheugen- en CPU-overhead van het monitoren van tientallen SSD's per opslagserver is minimaal.

De onderzoekers evalueerden Sandook onder vier werkbelastingen:

Over het algemeen verbetert Sandook de ruwe I/O-doorvoer met 30-82% in vergelijking met bestaande systemen die alleen een bron van prestatievariabiliteit aanpakken, terwijl de achterstand van sub-milliseconde wordt gehandhaafd.Voor niet-gemodificeerde toepassingen die een SSD-pool delen, verbetert de prestaties van eind tot eind met 12-94%.

Specifiek, ten opzichte van eerdere systemen, levert het 1,7x hogere opslagcapaciteit, 1,12×1,94x hogere applicatiecapaciteit, 71×88% lagere latentie,en 23% hoger GPU-gebruik – zonder dat er custom hardware- of applicatiewijzigingen nodig zijn.

Het Sandook-document, getiteld “Unleasing The Potential of Datacenter SSDs by Taming Performance Variability,” is beschikbaar als een PDF-download.Het werk zal worden gepresenteerd op het USENIX Symposium over Networked Systems Design and Implementation (NSDI 2026) in Renton, Washington, van 4 tot 6 mei.