Dropbox: для массового внедрения HDD с HAMR необходимо найти баланс между уровнем вибрации, эффективностью охлаждения и производительностью дисков

В своё время Dropbox стал одним из первых крупных провайдеров облачных услуг, активно внедрявшим жёсткие диски с SMR-записью, что позволило увеличить плотность размещения данных. А сейчас компания присматривается к HDD с HAMR-записью, просчитывая влияние этой технологии на свои ЦОД.

В одном из последних постов в своём блоге компания поделилась некоторыми мыслями насчёт внедрения HAMR, технологии, обещающей жёсткие диски объёмом 30 Тбайт уже в ближайшем будущем, а в более отдалённом — 100 Тбайт и более. Дабы обеспечить предсказуемый уровень производительности и поддержать на должном уровне качество обслуживания (QoS), Dropbox планирует изменить конструкцию фирменных серверов и внести ряд изменений в инфраструктуру ЦОД.

Источник изображений здесь и далее: Dropbox

Одним из наиболее важных тезисов является вопрос влияния вибраций на качество функционирования HAMR HDD. В новых дисках существенно возрастёт плотность записи, а значит, вопрос точного позиционирования головок встанет острее. Характерные для серверных стоек вибрации, генерируемые вентиляторами систем охлаждения и блоками головок HDD в режиме поиска дорожки, могут негативно отразиться на производительности.

Таким образом, задача Dropbox заключается в минимизации вибраций, передаваемых на корпуса HDD. Для этого компания активно изучает спецификации OCP HDD Dynamics и планирует внести соответствующие изменения в конструкцию серверов седьмого поколения, включая снижение шума вентиляторов системы охлаждения. Для вибрационных тестов будет использована спецификация OCP HDD Acoustical Surrogate.

Другой важной проблемой высокоплотных HDD является снижение удельной производительности на случайных операциях (IOPS/Тбайт) по мере роста ёмкости накопителей. Минимально приемлемый уровень варьируется, но при падении ниже этого показателя (например, 5 IOPS/Тбайт) диск больше не может соответствовать требованиям к качеству обслуживания.

Для борьбы с этим можно либо снижать ёмкость задействованных HDD, либо использовать модифицированные прошивки, либо внедрять SSD-кеширование, либо применять HDD с более высокими показателями I/O, что ведёт к дополнительным затратам. Одним из вариантов решения проблемы является выпуск моделей с двумя актуаторами. Рассматривает возможность их применения и Dropbox. Ещё одна альтернатива — использование погружных СЖО, которые уже изучают Iceotope и Meta✴. Их применение потенциально позволит снизить уровень вибрации, хотя с точки зрения именно охлаждения их использование пока не слишком оправдано.

Есть и другие проблемы: так, для обеспечения плотности хранения свыше 6 Пбайт/узел компании придётся перестроить архитектуру сети, дабы поддержать на приемлемом уровне производительность при чтении и восстановлении данных. Тем не менее, в седьмом поколении фирменных серверов Dropbox всё же намеревается решить все проблемы и внедрить использование HDD с HAMR.