ケース スタディIBM Spectrum Scale (GPFS) は、ディスク ベース アレイの並列アクセス ファイル システムとしてスタートしました。そのため、超高速アクセスの NVMe SSD や NVMe ファブリック アクセス アレイの前に機能不全に陥ると予想した人もいるかもしれません。
しかし、その代わりに、ファブリック アクセス NVME アレイ上のデータ マネージャーとして新たな命を吹き込まれているようです。
その一例は、英国を拠点とするデジタル ビデオ処理ソフトウェアおよびシステム ビジネスである Pixit Media が、Spectrum Scale を使用するソフトウェアおよびシステム スイートに NVMe over fabric (NVMEoF) アクセス ストレージを追加している方法です。
デジタル ビデオ処理システムは、ビデオ解像度が最大 4K に達する膨大な量のデータを処理します。また、ビデオ編集エンジニアやクリエイティブな人々が処理する必要がある非常に大きなファイルと小さなファイルの大きなセットの両方を処理します。
ストレージ システムは、ビデオとフレームベースの両方のデータすべてに高速アクセスできる必要があり、古いファイルを経済的に保存できるだけでなく、完全なメタデータ タグ付けによってそれらを見つけてアーカイブからすばやく取得できる必要があります。
ピクシットメディア
Quantum の StorNext や Pixit Media の PixStor などの製品は、必要なビデオ ファイル資産アクセスとアーカイブ ストレージおよび管理の奥深さと幅広さを提供します。
この分野では、NVMeoF アレイが既存の高速アクセス ストレージ製品、特に Spectrum Scale のようなディスク時代の設計ベースの製品を置き換えることが期待されますが、ワークフローの統合とメタデータ処理のニーズにより、必ずしもそうなるとは限りません。
Pixit Media は、PixStor 製品で Spectrum Scale の使用を維持しながら、その下または横に NVMeoF アレイを使用することでこれを実証しています。
ここでのシステムセットアップは複雑で、クライアントワークステーションのファイルアクセス用の PixStor ゲートウェイノードとストレージノード、さらに Spectrum Archive やパブリッククラウドなどの長期ストレージ内のファイルにアクセスするための Ngenea HSM ノードが含まれています。
Pixit Media製品使用チャート
ネットワークではファイバーチャネルではなく、ロスレス Mellanox Ethernet – IP を使用します。
アーカイブ側を無視し、ネットワーク リンク、PixStor ゲートウェイ、ストレージ ノードを簡略化した次の図で概念的に簡略化できます。
ビデオ処理ソフトウェアを実行するクライアントシステムは、PixStorから読み書きされるファイルを処理します。Pixit Mediaソフトウェアのこのレイヤーは、IBMのSpectrum Scale並列アクセス・ファイル管理ソフトウェアを使用し、この例では、そのデータを基盤となるNetApp Eシリーズ・オールフラッシュ・ストレージに保存します。
本質的に、Pixit Media/Spectrum Scaleはデータ制御パスとデータパスの両方のルートとなります。制御パスは豊富なメタデータを扱います。メタデータには、ファイルに固有のものもあれば、ファイルの検索、選択、管理を支援するためにユーザーが追加したものもあります。
ファイルがブロック ストレージからクライアント ワークステーションに移動する場合には、ネットワークを通過する必要があります。これは 10/25/40/50/100 GbitE なので比較的高速ですが、それでもネットワーク スタックと、PixStor および Spectrum Scale の IO スタックが存在します。
NVMe over ファブリックと DSSD
Pixit Media は、顧客が予測可能なパフォーマンスで、より大きな (そして高解像度の) ビデオ ファイルにアクセスして作業することを望んでいると述べています。これは、ネットワークとストレージ システムへのアクセス負荷が増大し続けることを意味しており、処理速度が低下したり、パフォーマンスを向上させるために多大な費用がかかることを意味します。
同社は NVMeoF について知っており、1,000 万 IOPS、100 マイクロ秒のレイテンシ、NVMe ドライブとファブリックからの 100GB/秒の帯域幅を備えた DSSD D5 アレイを導入していました。これにより、ネットワークとストレージ IO スタックの両方をバイパスしてデータ アクセスのレイテンシを削減することができ、基本的に一種のリモート ダイレクト メモリ アクセスを実行できました。
NVMESH に賛成しますか?
その後、DellがEMCを買収し、D5は開発中止となりました。しかし、PixitはExceleroのNVMESHに出会いました。
テストの結果、Spectrum Scaleと併用することでデータアクセスが高速化し、Eシリーズアレイを実質的に置き換えることができることが明らかになりました。これを示す、簡略化した別の図を以下に示します。
NVMESHエージェントソフトウェアを使用すると、アクセスシステム上のインテリジェントなクライアントブロックドライバーが、直接接続ストレージを備えたDell PowerEdgeサーバーで構築されたExceleroアレイにリンクします。CPUをバイパスし、リモートダイレクトドライブアクセス（RDDA）機能を使用してドライブに直接アクセスします。
Pixit Media の MD 兼共同設立者である Ben Leaver 氏は、これをデータ パスと呼び、制御パスは PixStor と Spectrum Scale を通じて動作すると述べました。
彼は、NVMe ファブリックとドライブ テクノロジーが、これまでのテクノロジーに比べて手頃な価格で画期的な進歩であると考えています。
Pixit 社によれば、16Gbit/s ファイバー チャネル SAN を使用した場合、100GbitE リンク経由の 2U NVMESH ボックス 1 つと同じパフォーマンス (100 x 4K の非圧縮生ビデオ ストリーム) を実現するには、32U のラックマウント型オールフラッシュ機器が必要になるとのことです。
PixitのCTO、バリー・エバンス氏は、SMB経由でApple MacおよびWindowsワークステーションに4Kメディア再生を提供できるほどの十分なパフォーマンスだと述べた。マルチチャンネル機能も近々追加される予定だと付け加えた。
スペクトラムスケールとStorNext
Pixit は、StorNext を使用している多くの潜在的顧客とこの比較について話し合っています。
Pixit 社は NVMESH システムを顧客に販売したが、その顧客は株式公開の準備が整っておらず、さらに 2 つの顧客との取引が進行中で、6 月末までに契約が締結される予定だと理解しています。
NVMe over Fabrics による NVMe SSD アレイへのアクセスは、共有外部アレイからローカル PCIe SSD へのアクセスレイテンシを取得する手段となります。PixStor/Spectrum Scale のようなファイルシステムレイヤーを使用することで、お客様が必要とするデータ管理/制御パス機能を、単なるパフォーマンスだけでなく実現できます。
これを実現するために、制御パスとデータ パスが分割され、Spectrum Scale は、大幅に高速化されたワークフローの必須コンポーネントとして存続しています。
理論上、QuantumのStorNextも同様の展開をする可能性があります。ホットデータ用のデータパスアクセスリポジトリとしてNVMeファブリック/ドライブアレイを使用するように切り替えつつ、制御パスデータ機能には引き続きStorNextを使用することが可能です。
Quantum は確かに StorNext にフラッシュを検討しており、2017 Flash Memory Summit (PDF) でのこのプレゼンテーションをご覧ください。今後、NVMe over Fabrics について言及されるかどうか注目します。®
