راه‌حل ذخیره‌سازی توزیع‌شده لنوو (DSS-G) برای IBM Spectrum Scale

راه‌حل ذخیره‌سازی توزیع‌شده لنوو (DSS-G) برای IBM Spectrum Scale

۱. قلب تپنده: سرورهای Lenovo ThinkSystem (SR650 V2 و SR630 V2)

Lenovo DSS-G بر پایه سرورهای نسل دوم ThinkSystem بنا شده است که برای بارهای کاری سنگین و محیط‌های مرکز داده مدرن بهینه شده‌اند.

• Lenovo ThinkSystem SR650 V2:

  • تمرکز: این سرور ۲ یونیتی (2U) و دو پردازنده، برای ارائه تعادل بهینه بین عملکرد، ظرفیت ذخیره‌سازی داخلی و قابلیت توسعه طراحی شده است.
  • پردازنده: از پردازنده‌های نسل سوم Intel Xeon Scalable (کدنام Ice Lake) پشتیبانی می‌کند. این پردازنده‌ها با تعداد هسته‌های بالاتر، فرکانس‌های بهبود یافته و افزایش پهنای باند حافظه (پشتیبانی از DDR4 با سرعت‌های بالاتر و تعداد کانال‌های بیشتر)، عملکرد محاسباتی فوق‌العاده‌ای را ارائه می‌دهند که برای مدیریت فراداده (metadata) و عملیات فایل‌سیستم در Spectrum Scale حیاتی است.
  • حافظه: پشتیبانی از حجم بالای حافظه RAM (تا چندین ترابایت) با سرعت بالا، تضمین می‌کند که عملیات ذخیره‌سازی و پردازش داده‌ها به سرعت انجام شوند.
  • قابلیت توسعه: SR650 V2 فضای کافی برای کارت‌های شبکه پرسرعت (مانند ۱۰، ۲۵، ۴۰ یا حتی ۱۰۰ گیگابیت اترنت) و کنترلرهای RAID پیشرفته را فراهم می‌کند که برای اتصال به محفظه‌های ذخیره‌سازی خارجی ضروری است.
  • کاربرد در DSS-G: در پیکربندی‌های مبتنی بر محفظه ذخیره‌سازی خارجی (Storage Enclosure-Based), SR650 V2 معمولاً به عنوان سرورهای پروتکل (Protocol Nodes) و سرورهای داده (Data Nodes) عمل می‌کند که وظیفه ارائه سرویس‌های فایل و مدیریت I/O با محفظه‌های ذخیره‌سازی را بر عهده دارند.

• Lenovo ThinkSystem SR630 V2:

  • تمرکز: این سرور ۱ یونیتی (1U) و دو پردازنده، برای کارایی بالا و چگالی محاسباتی طراحی شده است، به‌ویژه برای بارهایی که به ذخیره‌سازی داخلی بسیار سریع نیاز دارند.
  • پردازنده: همانند SR650 V2، از پردازنده‌های نسل سوم Intel Xeon Scalable بهره می‌برد.
  • ذخیره‌سازی داخلی NVMe: نقطه قوت اصلی SR630 V2 در DSS-G، توانایی آن در پشتیبانی از تعداد زیادی SSD داخلی ۲.۵ اینچی NVMe است. فناوری NVMe با اتصال مستقیم به گذرگاه PCIe، تأخیر را به حداقل رسانده و پهنای باند بسیار بالاتری نسبت به SATA/SAS فراهم می‌کند. این امر آن را برای بارهای کاری فوق‌العاده حساس به عملکرد (مانند پایگاه‌های داده NoSQL، تحلیل‌های بلادرنگ و کشینگ سریع) ایده‌آل می‌سازد.
  • کاربرد در DSS-G: در پیکربندی‌های مبتنی بر NVMe (NVMe-Based Solution)، SR630 V2 به عنوان سرورهای داده با ذخیره‌سازی NVMe داخلی عمل می‌کنند که حداکثر کارایی I/O را مستقیماً از داخل هر گره فراهم می‌آورند.

۲. بسترهای ذخیره‌سازی: محفظه‌های Lenovo Storage (D1224 و D3284) و NVMe داخلی

DSS-G انعطاف‌پذیری بالایی در انتخاب نوع ذخیره‌سازی ارائه می‌دهد تا بتواند نیازهای مختلف کارایی و ظرفیت را برآورده کند.

• Lenovo Storage D1224:

  • نوع: محفظه درایو ۲ یونیتی (2U) با ۲۴ جایگاه درایو ۲.۵ اینچی.
  • درایوها: عمدتاً با ۲.۵ اینچی SAS SSD با کارایی بالا پر می‌شود. SSDهای SAS ترکیبی از سرعت بالا و قابلیت اطمینان SAS را ارائه می‌دهند که برای بارهای کاری با I/O فشرده بسیار مناسب هستند.
  • اتصال: از طریق کابل‌های SAS به کنترلرهای HBA (Host Bus Adapter) یا RAID کارت در سرورهای ThinkSystem متصل می‌شود.
  • کاربرد در DSS-G: این محفظه‌ها برای ایجاد لایه‌های ذخیره‌سازی با کارایی بالا در راه حل سنتی DSS-G استفاده می‌شوند.

• Lenovo Storage D3284:

  • نوع: محفظه درایو ۵ یونیتی (5U) با ۸۴ جایگاه درایو ۳.۵ اینچی.
  • درایوها: برای ۳.۵ اینچی NL-SAS HDD (Nearline SAS Hard Disk Drives) با ظرفیت بالا طراحی شده است. NL-SAS HDDها تعادل خوبی بین ظرفیت بالا و عملکرد مناسب ارائه می‌دهند.
  • اتصال: همانند D1224، از طریق SAS به سرورها متصل می‌شود.
  • کاربرد در DSS-G: این محفظه‌ها برای ایجاد لایه‌های ذخیره‌سازی با چگالی بالا و هزینه کمتر به ازای هر ترابایت در راه حل سنتی DSS-G به کار می‌روند. این گزینه برای ذخیره‌سازی داده‌های آرشیوی، بکاپ‌ها یا داده‌هایی که نیاز به دسترسی لحظه‌ای کمتری دارند، ایده‌آل است.

• NVMe داخلی در SR630 V2:

  • مفهوم: به جای استفاده از محفظه‌های ذخیره‌سازی خارجی، SSDهای NVMe مستقیماً در داخل سرور SR630 V2 نصب می‌شوند.
  • مزایا: این رویکرد بالاترین کارایی I/O را ارائه می‌دهد زیرا داده‌ها از طریق گذرگاه PCIe به طور مستقیم به پردازنده دسترسی پیدا می‌کنند، که باعث کاهش قابل توجه تأخیر (latency) و افزایش پهنای باند می‌شود.
  • کاربرد در DSS-G: برای بارهای کاری که به حداکثر سرعت و حداقل تأخیر نیاز دارند، مانند دیتابیس‌های عملیاتی، تحلیل‌های بلادرنگ (real-time analytics) و کشینگ.

۳. مغز متفکر: نرم‌افزار IBM Spectrum Scale (GPFS سابق)

IBM Spectrum Scale (که پیشتر با نام GPFS یا General Parallel File System شناخته می‌شد) عامل کلیدی است که این سخت‌افزارها را به یک راه‌حل ذخیره‌سازی توزیع‌شده قدرتمند تبدیل می‌کند.

• سیستم فایل خوشه‌ای با کارایی بالا: Spectrum Scale یک سیستم فایل موازی است که امکان دسترسی همزمان و با کارایی بالا را برای هزاران سرور و برنامه به یک مجموعه داده مشترک فراهم می‌کند.
• مقیاس‌پذیری عظیم: قابلیت مقیاس‌پذیری تا هزاران گره و پتابایت‌ها (یا حتی اگزابایت‌ها) داده را دارد، که آن را برای بارهای کاری کلان‌داده و HPC ایده‌آل می‌سازد.
• مدیریت داده‌های چندلایه‌ای (Tiering): قابلیت مدیریت خودکار داده‌ها بین لایه‌های مختلف ذخیره‌سازی (مثلاً از NVMe پرسرعت به SSD و سپس به HDDهای ظرفیت بالا) بر اساس الگوهای دسترسی و سیاست‌های تعریف‌شده. این امر به بهینه‌سازی هزینه و عملکرد کمک می‌کند.
• پشتیبانی از پروتکل‌های مختلف: از پروتکل‌های استاندارد مانند NFS، SMB و POSIX برای دسترسی به فایل‌ها و همچنین APIهای مبتنی بر S3 برای دسترسی به اشیاء پشتیبانی می‌کند.
• قابلیت اطمینان و پایداری: دارای ویژگی‌های پیشرفته‌ای مانند Replication (تکثیر داده‌ها)، Erasure Coding (کدگذاری خطا) و Self-healing (خودترمیمی) برای تضمین پایداری و محافظت از داده‌ها در برابر خرابی دیسک یا گره.
• Snapshot و Replication: امکان تهیه Snapshotهای لحظه‌ای و همچنین تکثیر داده‌ها به سایت‌های دیگر برای Disaster Recovery (بازیابی از فاجعه).

۴. استقرار ساده‌شده: Lenovo Scalable Infrastructure (LeSI)

LeSI یک چارچوب مهندسی شده است که فرآیند طراحی، ساخت و تحویل راه‌حل‌های پیچیده مرکز داده را ساده می‌کند.

• راه‌حل پیش‌یکپارچه: DSS-G به عنوان یک راه‌حل از پیش یکپارچه و تست‌شده توسط لنوو ارائه می‌شود. این بدان معناست که اجزای سخت‌افزاری و نرم‌افزاری از قبل برای کار با یکدیگر بهینه شده‌اند.
• کاهش زمان استقرار: به جای اینکه سازمان‌ها خودشان اجزا را از تأمین‌کنندگان مختلف تهیه کرده و سپس آن‌ها را یکپارچه و تست کنند، LeSI یک سیستم آماده به کار را فراهم می‌آورد. این امر به طور چشمگیری زمان لازم برای راه‌اندازی و عملیاتی شدن را کاهش می‌دهد.
• کاهش ریسک: با توجه به اینکه راه‌حل توسط لنوو تست و تأیید شده است، ریسک ناسازگاری‌ها و مشکلات استقرار به حداقل می‌رسد.
• پشتیبانی یکپارچه: با LeSI، پشتیبانی از تمامی اجزای سخت‌افزاری و نرم‌افزاری از طریق یک نقطه تماس (Single Point of Contact) از سوی لنوو ارائه می‌شود که فرآیند عیب‌یابی و حل مشکلات را ساده‌تر می‌کند.
• کاهش TCO (Total Cost of Ownership): با کاهش زمان استقرار، نیروی کار مورد نیاز برای یکپارچه‌سازی و پشتیبانی، و بهینه‌سازی عملکرد، TCO کلی راه‌حل به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد.

۵. کاربردهای کلیدی Lenovo DSS-G

با این قابلیت‌ها، DSS-G برای طیف وسیعی از بارهای کاری با نیازهای بالا مناسب است:

• محاسبات با عملکرد بالا (HPC): برای شبیه‌سازی‌های علمی، مدل‌سازی آب و هوا، تحقیقات ژنومیک و سایر کاربردهای فشرده محاسباتی که نیاز به دسترسی موازی و پرسرعت به داده‌ها دارند.
• کلان‌داده (Big Data Analytics): برای پردازش و تحلیل مجموعه‌های داده‌های عظیم، از جمله Hadoop و Spark، که نیاز به ظرفیت بالا و عملکرد I/O بالا دارند.
• هوش مصنوعی (AI) و یادگیری ماشین (ML): برای آموزش مدل‌های یادگیری عمیق که نیاز به دسترسی سریع به مجموعه‌های داده‌های بزرگ دارند (به‌ویژه با استفاده از پیکربندی‌های NVMe).
• رسانه و سرگرمی: برای ویرایش ویدئوهای با کیفیت بالا، رندرینگ گرافیکی و استریمینگ محتوا.
• Cloud Computing و Object Storage: به عنوان یک زیرساخت ذخیره‌سازی مقیاس‌پذیر برای محیط‌های ابری خصوصی یا هیبریدی، با پشتیبانی از رابط‌های Object Storage مانند S3.

نتیجه‌گیری :

Lenovo DSS-G برای IBM Spectrum Scale بیش از یک محصول ذخیره‌سازی است؛ این یک راه‌حل مهندسی شده است که برای برآوردن خواسته‌های مراکز داده مدرن طراحی شده است. با ترکیب بهترین‌های سخت‌افزاری لنوو و نرم‌افزار پیشرو IBM Spectrum Scale، این راه‌حل نه تنها مقیاس‌پذیری و عملکرد بی‌نظیری را ارائه می‌دهد، بلکه با رویکرد LeSI، پیچیدگی استقرار و مدیریت را نیز به حداقل می‌رساند. این امر به سازمان‌ها اجازه می‌دهد تا بر نوآوری و دستیابی به ارزش از داده‌های خود تمرکز کنند، به جای درگیر شدن با جزئیات زیرساخت.