Burak Sefa Alpsoy

Okuduğum bir araştırma bu konuya tekrar dikkatimi çekti ve kısa bir yazıyla sizlerle de paylaşmak istedim. Araştırmayı referans olarak en altta ekliyorum; dilerseniz detaylı inceleyebilirsiniz.

Bugünün IT dünyasında, veri büyümesi ve veri işleme hızı beklentisi sürekli artarken, sistemlerin performans sınırlarını zorlamak zorundayız. Bu noktada, NVMe teknolojisi devreye giriyor. 2023 yılında, Technische Universität München’den Gabriel Haas ve Viktor Leis’in yayımladığı “What Modern NVMe Storage Can Do, and How to Exploit It” başlıklı çalışma, yüksek performanslı veritabanı sistemlerinde NVMe depolamanın nasıl devrim yaratabileceğine dair önemli açıklamalar sunuyor.

NVMe’nin Potansiyeli Nedir?

NVMe SSD’ler, maliyet avantajının yanı sıra oldukça yüksek I/O performansı sunuyor ve bu depolama birimleri, birkaç yıl içinde birçok sistemde DRAM seviyesinde bir performans sağlama kapasitesine erişti. Birkaç NVMe sürücüyü bir araya getirdiğimizde 10 milyon IOPS ve üstü hızlara çıkmak mümkün. Ancak mevcut çoğu veritabanı sistemi bu potansiyele ulaşmakta zorlanıyor ve performansın yalnızca bir kısmını kullanabiliyor.

Peki Neden Bu Kadar Fark Var?

Haas ve Leis’in çalışması, veritabanı sistemlerinin NVMe SSD’lerin kapasitesini tam olarak kullanabilmesi için çeşitli optimizasyonlara ihtiyaç duyduğunu gösteriyor. En iyi performansı elde etmek için:

• 4KB Sayfa Boyutu Kullanımı: Daha küçük sayfa boyutları, I/O amplifikasyonunu azaltıyor ve yüksek IOPS performansını düşük gecikme süresi ile dengeliyor.
• Paralel I/O Yönetimi: Yüksek sayıda eşzamanlı I/O isteği ile NVMe sürücülerinin paralel çalışmasını sağlamak, sistemlerin I/O sınırlarını zorlamasına olanak tanıyor.
• SPDK Kullanımı: Geleneksel kernel geçişli I/O’ya kıyasla, SPDK ile CPU kaynakları daha verimli kullanılıyor ve çok daha yüksek hızlarda veri işleme yapılabiliyor.

IBM FlashCore Modülleri ile Performansı Daha da Artırmak

IBM’in FlashCore Modülleri (FMC), NVMe depolamanın potansiyelini en üst düzeye çıkarmak isteyen organizasyonlar için özel bir çözüm sunuyor. FlashCore teknolojisi, yüksek hızda veri işleme ve veri sıkıştırma özellikleri ile dikkat çekiyor. IBM FlashSystem’lerle birlikte gelen bu modüller, 3:1 donanım sıkıştırması sunarak daha fazla veriyi aynı alan içinde tutmayı mümkün kılıyor. Böylece, veri depolama maliyetlerini düşürürken performanstan ödün vermiyor.

Ayrıca, FlashCore Modülleri NVMe SSD’lerden çok daha ileriye giderek, 50µs – 70µs aralığında gecikme süreleri ve 16K’da 200K IOPS seviyesine kadar çıkabilen performans sunabiliyor. Bu modüller ayrıca IBM’in gelişmiş Quad-Level Cell (QLC) teknolojisini kullanarak veri işleme hızını artırıyor. QLC, standart Triple-Level Cell (TLC) teknolojisine göre daha hızlı, verimli ve dayanıklı veri işleme sağlıyor. Üstelik, tüm veriler donanım tabanlı şifreleme ile korunuyor, böylece yüksek güvenlik standartlarına sahip veritabanı çözümleri oluşturulabiliyor. IBM FlashCore Modülleri ile NVMe’nin avantajlarını birleştirerek, maliyet-etkin ve yüksek performanslı bir depolama altyapısına sahip olmak mümkün.

Neden Önemli?

Bu tür optimizasyonlar, büyük veri setleri ile çalışan ve yüksek performans gerektiren sistemler için kritik. NVMe teknolojisinin tam kapasitesini kullanmak, sadece donanım yatırımlarından daha fazlasını elde etmeyi sağlamıyor, aynı zamanda daha verimli, ölçeklenebilir ve maliyet-etkin çözümler üretmemizi sağlıyor.

IBM FlashCore Modülleri gibi çözümler, özellikle kurumsal veri ihtiyaçlarının hızla arttığı günümüzde depolamanın sınırlarını yeniden belirliyor. NVMe depolama teknolojisinden tam performans elde etmek isteyen organizasyonların bu tür yenilikçi çözümleri değerlendirmesi büyük fark yaratacaktır.

Referans: “What Modern NVMe Storage Can Do, and How to Exploit It” by Gabriel Haas & Viktor Leis – Araştırma Linki