Ceres ist die kommende Speicherplattform von Vast Aufbau eines Speicher-Ökosystems für Hyperscale-Szenarien

Umabhängigkeit von Hardwarelieferanten gewünscht - unter diesem Leitgedanken hat Vast Data zusammen mit Partnern eine neue ein Speicherplattform aufgesetzt, nach eigenen Angaben gar ein neues Konzept.

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Vast Data wurde 2016 gegründet, hat Niederlassungen in den Vereinigten Staaten und Israel, der Hauptsitz ist in New York. Nach eigenen Angaben hat sich das Unternehmen seit der Gründung zur Aufgabe gemacht, neue Generationen von Rechenzentrumsinfrastrukturen zu ermöglichen, die den Markt auf ein höheres Niveau von Geschwindigkeit, Skalierbarkeit und Erschwinglichkeit bringen. Es will ohne die Last der alten Infrastrukturen in der Lage sein, neue Technologien, wie kostengünstiges Hyperscale-Flash, Storage Class Memory und NVMe over Fabrics, voranzutreiben.

Unter anderem hat das Unternehmen über Storage-Gehäuse nachgedacht und die enge Verbindung zwischen SSDs und Storage Compute Nodes (auch bekannt als Shared Nothing-Systeme) aufgebrochen. Durch den Aufbau der nach Vast-Data-Angaben weltweit ersten Disaggregated and Shared Everything (DASE)-Architektur kann das Unternehmen auch die Verwaltung von Speichergeräten durch moderne Flash-Gehäuse neu denken.

Im Jahr 2019 hat das Unternehmen die Unterstützung für sein erstes NVMe-Gehäuse (ein System mit dem Codenamen „Mavericks“) bekannt gegeben. Dieses System fasst 56 NVMe-Geräte (eine Mischung aus SCM- und QLC-NVMe-Laufwerken) und basiert auf einer PCIe-Gen3-Serverarchitektur im hinteren Teil des Gehäuses, bei der zwei Server Aktiv/Aktiv-Zugriff auf kostengünstige Laufwerke mit einem Anschluss bieten.

Anforderungen aus dem Hyperscaling

In Bezug auf Hyperscale-Hardware sind jedoch drei Jahre ein ganzes Leben. Seit der Einführung von Mavericks gibt es eine Reihe neuer technologischer Fortschritte, die nach Einschätzung des Unternehmens eine noch bessere Erfahrung für ein „Vast Universal Storage-Cluster“ bieten könnten. Das Problem war jedoch, als Software-Unternehmen der Gnade der Hardware-Anbieter ausgeliefert zu sein.

Vast hat einen Aufruf gestartet und die Branche aufgefordert, sich der Herausforderung des KI-gestützten Rechenzentrums von morgen zu stellen. Die Früchte dieser Zusammenarbeit soll nun ein Speicherplattformkonzept mit der Bezeichnung „Ceres“ sein, benannt nach dem größten der kleinen Objekte im Asteroidengürtel.

Mithilfe der Plattform sollen sich Unternehmen und Service-Provider mit Fähigkeiten ausstatten lassen, die sonst nur den weltweit größten Hyperscale-Cloud-Anbietern vorbehalten sind. Es ist eine Hardwareplattform, die von der Vast Universal Storage Software unterstützt wird. Unternehmen, sie sie verwenden, sollen ein neues Niveau an Geschwindigkeit, Ausfallsicherheit, Modularität und Effizienz im Rechenzentrum erreichen können.

Das Design

Ceres ist ein 1U NVMe JBOF (Just a Bunch of Flash Enclosure) ohne Single Point of Failure. Das kleine System sei ein echtes Kraftpaket, das 60 Gigabyte pro Sekunde (GB/s) und Petabytes an effektiver Kapazität in einem Universal Storage Cluster bereitstellen kann.

E1.L-SSDs, aufgrund ihres langen und schlanken Formfaktors „Ruler SSDs“ genannt, sind, so Vast Data die Zukunft des Laufwerksdesigns, da sie eine höhere Transistordichte ermöglichen. Mit 75 Prozent mehr Oberfläche im Vergleich zu einem 2,5-Zoll-U.2-Laufwerk haben E1.L-SSDs bessere Kühl- und Wärme-Eigenschaften. Dieser zusätzliche Platz bedeutet auch, dass in den kommenden Jahren mehr Flash-Speicher auf diesen Geräten untergebracht werden kann.

Die heutigen Rulers haben bereits die Kapazität von HDDs übertroffen (mit Kapazitäten von bis zu 30 TB), aber das ist dasselbe wie bei einem U.2-Gerät, das weniger Oberfläche hat. Es ist also möglich, mehr Flash in ein E1.L-Gerät zu stecken.

Vast Data betrachtet 30 TB nicht als Endzustand, sondern als den Beginn einer Reise, bei der man sich im Laufe der Zeit 100 TB und 200 TB vorstellen kann. Um diese Vision zu verwirklichen, muss das Unternehmen die Einführung von Rulern in der Branche weiter vorantreiben.

Selbst für heutige Ruler-Verhältnisse ist Ceres sehr dicht. Unternehmen können ihre JBOFs mit 10-TB- oder 30-TB-Rulern ausstatten, und mit 22 E1.Ls pro System kann Ceres bis zu 675 TB Raw Flash in nur 1U Rackfläche unterbringen. Mit den auf Ähnlichkeit basierenden Datenreduktionsalgorithmen von Vast Data kann Ceres fast zwei PB an effektiver Kapazität pro Gehäuse mit einem durchschnittlichen Datenreduktionsverhältnis von 3:1 verwalten.

Der Einsatz von DPUs

Data Processing Units (DPUs) sind dank ihrer Energie-Effizienz, ihres kleinen Formfaktors und der integrierten Offload-Engines die Zukunft des Hyperscale Storage. Als sich NVMe-oF in den letzten Jahren zu einem Industriestandard entwickelte, ergab sich die Möglichkeit, separate DPUs für die Verwaltung von Flash-Speicher in disaggregierten Architekturen zu nutzen.

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Universal Storage Cluster sind disaggregiert. Es besteht kein Bedarf an Rechenressourcen im JBOF – und die einzige Aufgabe einer DPU besteht hier darin, NVMe-Geräte an die Maschinen zu übergeben, die Vast-Software auf der anderen Seite des NVMe-Fabrics betreiben. Heute integriert Ceres mehrere „Nvidia Bluefield“-DPUs in einem 1U-Formfaktor, die in der Lage sind, jeweils mehr als 60 GB/s PCIe Gen4-Leistung pro Ceres-Gehäuse zu liefern und dabei deutlich weniger Strom und Platz zu verbrauchen.

Als Vorteile der Ceres-Plattform nennt Vast Data:

• Bessere Wartungsfreundlichkeit – ein vollständig von vorne und hinten zu wartendes System macht Serverschienen und komplexes Kabel-Management überflüssig.

• Größere Modularität – niedrigere Einstiegs-Hardwarekonfigurationen (330 TB) und kostengünstigerer Weg zu Hochverfügbarkeit auf Gehäuse-Ebene.

• Höhere Dichte – Laufwerke mit höherer Kapazität erhöhen die Dichte der Speicher-Rack-Einheiten.

• Verbesserte Leistung – ermöglicht volle PCIe Gen-4-Leistung End-to-End.

Zukunftsaussichten

Vast Data hat Ceres in der vergangenen Woche angekündigt. Nach eigenen Angaben hat das Unternehmen schon zuvor Bestellungen für 170 PB an Ceres-Systemen erhalten.

Unter anderem wird Ceres auch als Grundlage für die „Nvidia DGX Superpod“-Referenzarchitektur von Vast Data dienen, für Kunden, die eine große KI-Infrastruktur benötigen. Das Angebot von Vast Data ist ein einfaches, skalierbares NAS, das eine Skalierung auf Supercomputer-Niveau bietet, ohne die Speichererfahrung von Unternehmen zu beeinträchtigen. Skalierung ist jetzt erschwinglich, belastbar und einfach; denn die asymmetrische Cluster-Architektur ermöglicht es, Ceres zu Clustern hinzuzufügen, die über die Hardware von gestern und morgen verfügen.

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