Technologia MAID 2.0

Nowe mechanizmy kontrolowania i sterowania pracą napędów dyskowych w pamięciach masowych umożliwiają ograniczenie zużycia energii bez zmniejszenia wydajności.

Nowe mechanizmy kontrolowania i sterowania pracą napędów dyskowych w pamięciach masowych umożliwiają ograniczenie zużycia energii bez zmniejszenia wydajności.

W niektórych dyskowych systemach pamięci masowej od lat wykorzystywane są technologie MAID 1.0 umożliwiające wyłączanie dysków nie biorących udziału w procesach zapisu/odczytu danych. Pierwsza generacja MAID (Massive Arrays of Idle Disks) ma jednak poważne wady. Przede wszystkim ponowne uruchomienie napędów trwa kilka minut, co oznacza często trudny do zaakceptowania spadek wydajności systemu. Oprócz tego klasyczne dyski przeznaczone do instalacji w serwerach i pamięciach masowych były projektowane pod kątem zapewnienia wysokiej przepustowości i niezawodności przy pracy ciągłej, a nie funkcjonowania w systemie żądającym ich częstego włączania/wyłączania. Pod tym względem, zwykłe dyski dla komputerów PC lub notebooków są lepiej przystosowane do tego typu przerywanej pracy.

Wraz z popularyzacją zastosowań technologii MAID 2.0 sytuacja ulega zmianie i dyski oraz systemy pamięci będą musiały zostać przystosowane do bardziej elastycznego działania, uzależnionego od bieżących wymagań na dostęp do danych. Napędy wykorzystują 80% energii dostarczanej do pamięci masowej i zmniejszenie poboru mocy zależy głównie od zastosowania efektywnych mechanizmów kontroli pracy dysków. Idea MAID 2.0 jest względnie prosta i polega na wprowadzeniu mechanizmów wielostopniowego sterowania pracą dysków tak, aby można było automatycznie lub ręcznie dopasowywać ich aktywność do rodzaju danych lub obsługiwanych przez pamięć aplikacji.

Jak wynika z analiz przeprowadzonych przez firmę StorageIO, gra jest warta świeczki, bo MAID 2.0 umożliwia uzyskanie naprawdę poważnych oszczędności, a jednocześnie minimalizuje niekorzystne efekty związane ze zmniejszeniem wydajności i wydłużeniem czasu dostępu do danych. Do porównań wykorzystano pamięci SATABeast oferowane przez Nexsan, pierwsze na rynku urządzenia stosujące techniki MAID 2.0.

Druga wersja MAID

MAID 2.0 definiuje cztery tryby pracy napędów dyskowych, które zapewniają zróżnicowane wymagania na pobór mocy i szybkość dostępu do danych przechowywanych w pamięci masowej. Technologia ta umożliwia administratorom definiowanie poziomów oszczędności energii uzależnionych od aplikacji korzystających z pamięci masowej lub innych parametrów systemu. Tryb podstawowy Level 0 oznacza ciągłą pracę dysków zapewniając maksymalną przepustowość systemu bez jakiejkolwiek oszczędności energii.

Tryb Level 1 polega na automatycznym wycofaniu głowic magnetycznych do pozycji „parkowania” po określonym czasie braku operacji zapisu/odczytu, np. po 15 minutach. Ta prosta i przezroczysta dla użytkownika operacja zmniejsza opory napędu i umożliwia zmniejszenie zużycia energii o ok. 20%, a jednocześnie wprowadza stosunkowo niewielkie, mniejsze niż 1 sekunda, opóźnienie w wypadku pojawienia się żądania zapisu/odczytu i to tylko w jego początkowej fazie. Tryb ten umożliwia więc utrzymanie względnie szybkiej odpowiedzi na żądania dostępu i zapewnia możliwość pewnej oszczędności zużycia energii.

Tryb Level 2 może być stosowany w wypadku, gdy czas bezczynności dysków jest dłuższy niż np. 30 minut i polega na zmniejszeniu prędkości obrotów talerzy o połowę. Umożliwia to ograniczenie zużycia energii przynajmniej o 40%, choć jednocześnie wydłuża czas odpowiedzi na pierwsze żądanie zapisu/odczytu do ok. 15 sekund. Ostatni tryb pracy – Level 3 oznacza całkowite wyłączenie napędów, a więc - wraz z trybem Level 0 - jest odpowiednikiem starszej technologii MAID 1.0, która stosowała binarny mechanizm sterowania pracą dysków – włączony/wyłączony.

We wszystkich tych trybach opóźnienia dotyczą tylko pierwszej fazy odczytu/zapisu – kolejne operacje są wykonywane z pełną wydajnością, dopóki nie nastąpi przerwanie aktywności pamięci. Technologia MAID 2.0 i prezentowane funkcje zostały zaprojektowane tak aby zminimalizować zużycie energii w realnych systemach pamięci przy uwzględnieniu typowych wzorców wykorzystania dostępu do różnego typu danych.

Kalkulacja zysków i strat

Liczba

90% informacji w centrach danych nie zostało odczytanych w ciągu trzech miesięcy.

Mogłoby się wydawać, że pamięci masowe w centrach danych działających 24 godziny na dobę przez 7 dni w tygodniu nigdy nie są bezczynne. Ale z badań przeprowadzonych przez naukowców z University of California wynika, że w typowym centrum danych aż 90% przechowywanych informacji nie zostało odczytanych w ciągu trzech miesięcy. Stąd też użyteczność MAID 2.0 wydaje się trudna do zlekceważenia. „Jest to technologia dość łatwa w implementacji, a w typowych zastosowaniach pozwala na uzyskanie od 20 do 60% oszczędności zużycia energii i jednocześnie umożliwia skrócenie czasu odpowiedzi na żądania dostępu nawet o 75%” - twierdzi Bob Woolery, wiceprezes Nexsan.

W celu komercyjnej reprodukcji treści Computerworld należy zakupić licencję. Skontaktuj się z naszym partnerem, YGS Group, pod adresem [email protected]

TOP 200