Компания Samsung, глобальный поставщик систем хранения SSD PATA/ SATA/ PCIe, анонсировала новый прототип key-value SSD, который совместим с первым отраслевым стандартом API для key-value устройств хранения данных. Ранее в этом году Object Drives рабочая группа Storage Networking Industry Association опубликовала версию 1.0 спецификации API Key Value Storage. Компания Samsung добавила поддержку этого нового API в свой проект key-value SSD.
Преимущества key-value SSD
Большинство жестких дисков и твердотельных накопителей демонстрируют свою емкость хранения через интерфейс хранилища блоков, где диск хранит блоки фиксированного размера (обычно 512 байт или 4 КБ), и они идентифицируются по Logical Block Addresses, которые обычно составляют 48 или 64 бита. Диски key-value расширяют эту модель, так что диск может поддерживать ключи переменного размера вместо LBA фиксированного размера и значения переменного размера вместо фиксированных блоков 512B или 4KB. Это позволяет использовать диск key-value более или менее в качестве замены для программных баз данных key-value, таких как RocksDB, и в качестве backend для приложений, построенных поверх баз данных key-value.
SSD key-value могут значительно разгрузить работу ЦП сервера при использовании для замены программной базы данных key-value. Что еще более важно, перемещение интерфейса key-value в сам SSD означает, что он может быть тесно интегрирован со слоем флэш-трансляции SSD, сокращая накладные расходы на эмуляцию блочного устройства хранения и размещая систему хранения переменного размера поверх этого. Это означает, что твердотельные накопители key-value могут работать с гораздо меньшим усилением записи и более высокой производительностью, чем программные базы данных key-value , с одним слоем сбора мусора в стеке вместо одного в SSD и одного в базе данных.
Программное обеспечение
Samsung работает над твердотельными накопителями key-value уже довольно давно и уже более года публично разрабатывает программное обеспечение с открытым исходным кодом для поддержки твердотельных накопителей KV, включая базовые библиотеки и драйверы, необходимые для доступа к твердотельным накопителям KV, а также как пример инструмента сравнительного анализа и Ceph backend. Прототипы накопителей, которые они обсуждали ранее, основаны на накопителях NVMe PM983 с TLC NAND, в которых используется специальное встроенное ПО для включения интерфейса key-value. Эти диски поддерживают длину ключа от 4 до 255 байт и длину значение до 2MB, и вполне вероятно, что новый прототип Samsung основан на той же аппаратной платформе и сохраняет аналогичные ограничения по размеру.
Программное обеспечение Samsung Platform Development для твердотельных накопителей key-value изначально поддерживало их собственный программный API, но теперь дополнительно поддерживает стандартный API-интерфейс независимого поставщика SNIA. Прототипы накопителей в настоящее время доступны для компаний, которые заинтересованы в разработке программного обеспечения для использования твердотельных накопителей KV. Вероятно, твердотельные накопители Samsung KV не перейдут из состояния прототипа в продукты массового производства до тех пор, пока не будет завершено соответствующее расширение набора команд key-value для NVMe, так что твердотельные накопители KV могут поддерживаться без необходимости использования специального драйвера NVMe. Стандартный API SNIA для накопителей key-value является высокоуровневым независимым API-интерфейсом, который может поддерживать накопители NVMe, SAS или half slim SATA, но каждый из этих протоколов должен быть расширен поддержкой key-value.