NSULATE™

GPUによるRAIDの代替

  • 最大255parityまでのリアルタイムハイパースケールerasure codingを有効にします
  • 暗号チェックサムと破損データをリアルタイムで回復
  • 数百ものデバイスで高度な並列アレイを作成
  • 大量の劣化があっても高性能
  • すべてのLinuxファイルシステムおよびアプリケーションに対応

Courtesy InsideHPC

NSULATEは私共のディストリビューションパートナーを通じてご利用ください。トライアルライセンスの場合は弊社まで連絡を下さい。

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RAID6はシングルコアコンピューティング時代の1993年に標準化されましたが、エクサスケールコンピューティング時代に入った現代においては高性能化と復元性の高度化を阻むものとなってしまっています。NSULATEは機能特化されたRAIDコントローラーをパワフルな汎用GPUで置き換えることでストレージコントローラーの役割りに革命をもたらしました。ストレージコントローラーにGPUを用いると、複数のストレージ機能に必要な計算すべてを同一の高機能コントローラーに集約できるため、より高度なストレージ処理をパフォーマンスの妥協なく実現できるのです。

nsulate gpu tyan

Extreme Resilience

NSULATEは究極のデータ復元性を提供します。GPUを用いたイレイジャーコーディングによるパリティ算出により、これまでのRAIDカードやCPUでは実現不可能なスケールで自動データ復元を実現します。

従来のRAIDとイレイジャーコーディングを組み合わせたソリューションではパリティ計算を2〜6までしか処理できませんでしたが、NSULATEはリードソロモン方式によるリアルタイムのイレイジャーコーディングで最大255パリティまで処理可能です。たとえデバイス故障あるいはアレイをまたいだデータ破損が同時に数十件起こっているさなかでも、安定的なI/Oスループットを維持できます。

resilience

Continuous Verification

NSULATEは暗号学的データ検証と復元のサポートをすべてのストレージアプリケーションに提供します。NSULATEには、CRC32CやNIST互換の暗号学的ハッシュ関数、SHA2/SHA3など、データ破損検出と復元に必要なハッシュ関数がすべて取り揃えられています。NSULATEはまた、ブロックチェーン監査可能なストレージソリューションに必要なSHA2 MerkleとSHA3 Merkleブロックチェーン暗号ハッシュ関数もサポートしています。

NSULATEは暗号学的手法で継続的にデータの欠損や破損を検証し再構築します。NSULATEはデータ破壊に対する究極的な復元性を備えるため、この処理はアレイの稼働に必要なプロセスに比べ非常に低い優先順位でバックグラウンド実行されます。

checksum

Converged Storage-Processing

NSULATEはLinuxのブロックデバイスとして実装され、モダンなRAIDソリューションの多くと同等のコマンドライン機能とファイルシステムをサポートしますが、NSULATEのユニークな機能をサポートするための拡張もされています。NSULATEのドライブフォーマットにはRAIDとの互換性がありませんが、確かなアルゴリズムによる検証可能な信頼性を確保するため、そのリードソロモン方式のイレイジャーコーディングは業界で広く用いられるイレイジャーコーディング実装とビットレベルでの互換性があります。

storage processing

Features Technical Specification
Solution Software block device for Linux that enables enterprise GPUs to function as storage controllers
Form Factor Software - Linux kernel module and software daemon
Connectors Any provided by accompanying RAID, HBA or motherboard
Device Support 1024+ SAS/SATA/NVMe Devices limited to underlying hardware configuration
Data Transfer Rates Up to 12GB/s per GPU
Cache Memory NVMe, NV-RAM caching up to 16-256GB
Key Resilience
and Data Protection
Features
High parity erasure coding where data + parity <= 256, no hot-spares needed
  Online capacity expansion
  Online parity migration
  Real-time consistency check and recovery for data integrity
  Fast initialisation for quick array setup
  Up to 256 Virtual Drives
  Runs well with degraded or failed drives
  CRC32, SHA2 or SHA3 (256-512bit) cryptographic checksum verification
Management Command-line Interface
  Ubuntu 16.04.4+
  CentOS 7.2+

NSULATEの設定

ユーザーが経験するダウンタイムを最小限に抑えるため、NSULATEは高可用性を複数のシステムで実行するように構成することができます。

NSULATEは2つのノード(u901、u902)で構成され、各NSULATEアレイのジャーナルデバイスはDRBD(Distributed Replicated Block Device)で複製されます。 第1のノードはアクティブであり、第2のノードはパッシブつまり、スタンバイ状態です。 パッシブであるサーバーは、最初のノードに障害が発生するとすぐに、同じドライブ間で操作を引き継ぐ準備ができているフェールオーバーノードとして機能します。 この構成については、次の図で説明します。

この場合、2つのノードは同じ設定であることが重要です。 アクティブノードで変更が加えられた場合、それらの変更はパッシブ、フェールオーバーのノードに複製する必要があります。 これにより、フェールオーバーノードが引き継ぐときに、クライアントはその違いを知ることができなくなります。

 

Graph High Avail 

必要なソフトウェア

  • NSULATE、ブロックデバイス。
  • ハートビートプライマリサーバとバックアップLinuxサーバが他方が「生きている」かどうかを判断し、プライマリでない場合はリソースをバックアップにフェイルオーバーできるようにするサブシステム。
  • DRBDは、インポートされた非共有クラスタ構築ブロックとして機能するカーネルブロックレベルの同期レプリケーションファシリティです。
  • NFSカーネルサーバーは、カーネル内のLinux NFSデーモンです。 これは、NFSネットワークプロトコルを介してクライアントにローカルにマウントされたファイルシステムを提供します。

必要なハードウェア

Inventec U90G3シリーズは、高さが4Uの超高密度ストレージサーバーで、最大3.5インチの大型フォームファクタのハードディスクドライブと、2ソケットのメインストリームインテル®Xeon®プロセッサーE5 v3 / v4ファミリーのデュアルサーバー・ノードをサポートします。 U90G3ストレージサーバには、12G SASインタフェースとデュアルドメインがあり、1台のノードで70台すべてのドライブにアクセスすることで、1台のドライブで1台のコールドストレージとして使用するか、2台のノードで70台のドライブをフェールオーバーすることができます。

 

システム仕様

Hardware Model Details
Chassis Inventec U90 Dual Motherboard, 4U
Operating System Ubuntu Server 16.04.5 4.15 Kernel
CPU Intel Xeon CPU E5-2620 v4 @ 2.10GHz x 2 per node  
GPU Nvidia Tesla P4 x 1 per node  
RAM 8GB 2667Mhz x 8 per node  
PSU 1400W (220V) Platinum (2+2 redundancy) Two Slots are active, and two are for failover purposes.
Hard Drives 70 x 2 TB HDDs,  2 x 250GB SSDs per node The 70 hard drives are shared between each node, while the SSDs can be configured in RAID1 for the operating system.

ソフトウェア  セットアップガイド

このインストールは追加の構成を必要とせず、個々のユースケースに適用されます。

セットアップガイドをダウンロードする