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Stockage HPC : de nouveaux paradigmes pour s’attaquer aux défis des architectures Exascale
Présidé par Philippe Deniel, chef du Laboratoire architecture du stockage et des systèmes, CEA DAM
 Credit P. Stroppa |
L’évolution des architectures des supercalculateurs rend désormais la conception de machines dont la puissance de calcul dépassera plusieurs exaflops, voire quelques dizaines d’exaflops, soit plus de dix milliards de milliards d’opérations flottantes à la seconde.
Cette évolution ne se fera pas seulement par l’augmentation des performances des processeurs, elle impliquera également des changements profonds au niveau de l’architecture de ces très grands clusters qui pourront regrouper plusieurs dizaines de milliers de nœuds fédérés par un réseau à la topologie complexe.
Si l’on considère cette révolution du point de vue des systèmes de stockage de données massifs pour le HPC, les défis à relever recoupent une problématique multiple :
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Gérer un volume toujours plus grand, estimé à plusieurs dizaines d’exaoctets, et un nombre toujours plus grand de clients
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Gérer l’hétérogénéité toujours plus forte des données et adapter la qualité de service au niveau de criticité de celles-ci
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Gérer la complexité des supercalculateurs, les topologies des réseaux d’interconnexion des supercalculateurs ayant tendance à éloigner les nœuds qui produisent les données des serveurs qui les stockent.
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Positionner au bon endroit les données en fonction de leur type dans une architecture de stockage « multi-tiered » empilant des supports physiques différents (NVRAM, disques Flash, disques rotatifs, bandes magnétiques)
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Optimiser les mouvements de données entre les niveaux d’une architecture multitiered.
Les solutions de stockage massif actuelles, qui reposent essentiellement sur de très grands systèmes de fichiers parallèles et distribués (tels que Lustre ou GPFS), atteignent rapidement leurs limites dans le contexte émergent de l’exascale en termes de scalabilité. Elles pourraient s’avérer délicates à mettre en œuvre pour les futures architectures.
Dans cette optique, il est vital de repenser la manière dont les données sont conservées et de mettre en place de nouveaux paradigmes de stockage.
De nouveaux concepts émergent pour répondre aux problématiques évoquées, certains existent depuis des années en dehors du HPC (par exemple les Object Store, qui sont nés avec le Cloud et les services de vidéo en ligne). D’autres sont des évolutions d’outils déjà existants, mais qui deviennent capables de prendre en compte les aspects propres aux ressources de stockage.
Cet atelier a tenté de présenter un panorama de nouveaux outils disponibles pour répondre aux enjeux associés aux problématiques du stockage exascale et a présenté des pistes pour bâtir de futures solutions à même de répondre atx enjeux futurs.
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