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Apeiron Data Systems dévoile ses baies NVMe à hautes performances

Apeiron Data Systems vient de dévoiler sa solution de stockage en réseau NVME à très hautes performances. Elle s'appuie sur un protocole développé par la firme pour encapsuler les commandes NVMe et qui garantit une latence réseau inférieure à 3 microsecondes.

Fondé en 2013, Apeiron Data Systems a discrètement dévoilé son premier système de stockage Flash NVMe à très hautes performances, l’Apeiron Data Systems (ADS) 1000 à la fin de 2016 et prévoit d’en débuter la commercialisation au premier semestre.

L’architecture imaginée par Apeiron a pour but de délivrer un stockage NVMe à très faible latence au-dessus d’un réseau Ethernet de niveau 2. Pour cela, la firme a élaboré son propre protocole de stockage pour encapsuler directement des commandes NVMe sur Ethernet, NOE (NVMe over Ethernet). En ce sens, Apeiron reprend une partie des recettes imaginées par feu Coraid pour son protocole ATA over Ethernet.

Une architecture optimisée pour la minimiser la latence

Concrètement, la solution de la firme se compose de deux éléments principaux. Tout d’abord une baie de stockage NVMe bicontrôleur motorisée par des FPGA Intel (Altera). Cette appliance au format 2U, l’ADS1000 embarque 24 SSD NVMe (12 par module d’E/S) et offre une capacité maximale de 192 To avec des disques de 7,7 To.

Ensuite, des adaptateurs de bus hôte (HBA) PCIe spécifiques conçus pour optimiser la latence de transport des commandes NVMe et des données sur un réseau Ethernet. Ces HBA Ethernet peuvent être insérés dans tout type de serveur Intel. Apeiron propose aussi ses propres nœuds serveurs bi-processeurs Xeon, les ADS-N8101, prééquipés avec le HBA maison. Ce dernier embarque une grande partie de la propriété intellectuelle d’Apeiron. « Nous sommes plus d’une entreprise de réseau de stockage que nous sommes une société de stockage », explique ainsi Jeff Barber, le vice-président des ventes et du marketing de la société.

Les cartes HBA ADS40G d’Apeiron sont fabriquées par NEC, qui a fourni deux années d’ingénierie, de fabrication et de support logistique à Apeiron en échange de l’accès à la technologie de transport Ethernet Layer 2 de la firme. Ces cartes HBA embarquent deux ports 40G Ethernet. Elles embarquent un firmware spécifique qui encapsule les commandes NVMe et les paquets de données afin de les transporter directement sur un réseau Ethernet de niveau 2 sans avoir à s’appuyer sur une coupe TCP/IP.

Les paquets ainsi encapsulés sont décodés à l’arrivée par les deux contrôleurs de la baie qui embarquent chacun trois FPGA Intel (ex-Altera) et une puce dédiée à l’administration du stockage. Chaque contrôleur intègre un Asic de commutation Mellanox et 16 ports 40 G Ethernet. L’objectif de ces contrôleurs n’est pas de délivrer des fonctions avancées de stockage telles que snapshots, compression/déduplication ou services de réplication, etc., mais simplement de maximiser les performances de stockage de l’architecture.

« Le vrai point est que nous comptons sur l’application et le système d’exploitation pour gérer notre stockage » indique Barber. L’une des principales applications cibles d’Apeiron, Splunk, intègre par exemple la compression et gère la réplication. La baie ADS 1000 pourrait aussi faire une cible de stockage à très haute performance pour Oracle SGBD (en s’appuyant sur les capacités d’ASM pour la redondance). Apache Spark, Hadoop, SAP HANA et les grandes bases de données NoSQL sont aussi des cibles pour les baies d’Apeiron.

Des performances hors du commun

La firme estime qu’une unique baie 2U ADS1000 avec 24 disques NVMe est capable de délivrer jusqu’à 18,4 millions d’IOPS en lecture aléatoire de blocs de 4K, avec une bande passante maximale de 72 Gbit/s. La latence de la mémoire Flash NAND est d’environ 100 microsecondes et le protocole NVMe sur Ethernet (NoE) d’Apeiron ajoute à peine trois microsecondes de latence par aller-retour. Barber estime que les prochains SSD Intel 3D Xpoint Optane devraient réduire la latence du stockage NVMe à moins de 10 microsecondes (auxquelles il faudra ajouter les 3 microsecondes de latence Ethernet + NOE.

Un bundle incluant un ADS1000 avec six serveurs d’applications Linux ADS-N8101, un commutateur Ethernet, le logiciel d’administration et 24 SSD de 3,8 To affiche un prix catalogue de près de 600 000 $. Une configuration avec 8 serveurs et 24 SSD de 7,68 To affiche quant à elle un prix de 945 000 $. Chaque HBA Apeiron additionnel est vendu au prix de 3 500 $.

Les concurrents potentiels d’Apeiron incluent le système D5 de Dell EMC DSSD et les baies de stockage NVMe de nouveaux acteurs comme E8 Storage et Mangstor. Mais selon Eric Burgener, le directeur de la recherche stockage d’IDC, la plupart des applications n’ont pour l’instant pas encore besoin du niveau de « performance fulgurante » des produits de type Apeiron. Selon lui, il y avait moins de 30 clients dans le monde utilisant ce type de systèmes flash à la fin 2016. Mais ce marché devrait croître rapidement au cours des trois à quatre prochaines années avec la montée des besoins en matière d’analytique big data en temps réel.

Il est à noter qu’Apeiron a tenté de soumettre sa technologie NOE à l’organisme de NVM Express dans le cadre des travaux de standardisation de NVMe over Fabrics. Mais la proposition de la jeune société est arrivée trop tard pour être retenue dans la version 1.0 de la norme. NVM Express n’exclut toutefois pas de considérer NOE dans le cadre des travaux de normalisation de NVMe over Fabrics 1.1.

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