Peneliti dari MIT dan Universitas Tufts baru-baru ini memperkenalkan sistem manajemen penyimpanan bernama Sandook yang menajamkan kinerja SSD dalam lingkungan penyimpanan besar. Proyek ini bertujuan untuk mengatasi masalah yang sudah lama ada dalam cluster penyimpanan besar di mana SSD yang identik sering kali tidak berfungsi dengan cara yang sama.
SSD dapat melambat karena berbagai alasan, termasuk siklus garbage collection internal dan lambatnya operasi tulis dibandingkan dengan baca. Masalah ini bisa mengganggu kinerja ketika banyak aplikasi berbagi satu pool penyimpanan yang sama.
Alih-alih membiarkan setiap SSD mengatasi masalah kinerja sendiri-sendiri, sistem Sandook membagi tugas kontrol ke dalam dua lapisan terkoordinasi yang mengelola aktivitas di seluruh pool drive. Dengan begitu, kontrol dan manajemen berjalan lebih efisien dan terpusat.
Pemanfaatan Potensi SSD di Pusat Data
Seperti yang dilaporkan oleh Blocks & Files, sebuah pengendali pusat mengumpulkan data kinerja dari setiap SSD besar dan menyesuaikan pilihan penjadwalan sekitar lima kali per detik. Ada juga agen lokal di dalam server penyimpanan yang mengirimkan sinyal kinerja dan peringatan kemacetan saat beban kerja berubah.
Ketika sebuah drive memulai tugas pemeliharaan seperti garbage collection, prioritasnya akan diturunkan dan lalu lintasnya dialihkan ke drive lain yang lebih sehat dalam pool. Yang menarik, pengalihan ini tidak perlu mengubah aplikasi yang mengakses penyimpanan.
Metode ini mengandalkan teknik yang sudah ada di penyimpanan enterprise, termasuk replikasi blok untuk operasi baca dan penulisan log terstruktur yang bisa mendarat di perangkat mana pun yang tersedia.
Uji coba yang dilakukan mencakup pemrosesan database, pelatihan jaringan saraf, kompresi gambar dalam skala besar, hingga layanan penyimpanan yang sangat peka terhadap latensi. Sistem ini kabarnya memberikan throughput input dan output mentah yang lebih tinggi antara 30 hingga 82 persen dibandingkan metode sebelumnya yang hanya fokus pada satu titik bottleneck.
Untuk aplikasi dalam pool, peningkatan kinerja bervariasi antara 12 hingga 94 persen, dengan pengurangan latensi mencapai 88 persen. Dalam beberapa kasus, throughput penyimpanan bahkan mencapai sekitar 1,7 kali lipat dari level sebelumnya.
Kenaikan ini sepenuhnya berasal dari perangkat lunak, artinya SSD komoditas yang umum dipasarkan tetap tidak berubah. Selain itu, beban CPU dan memori untuk memantau belasan SSD per server dijelaskan tidak signifikan.
Makalah penelitian berjudul “Unleashing The Potential of Datacenter SSDs by Taming Performance Variability” dapat diakses untuk menelusuri lebih lanjut.
Meskipun angka-angka impresif ini, teknologi ini tidak mungkin diterapkan oleh konsumen di rumah. Desainnya bergantung pada kelompok besar SSD yang bekerja sama, serta infrastruktur berbasis Linux dan pengaturan jaringan enterprise yang umum di pusat data.
Efek pemusatan inilah yang menjadi fokus utama dari peningkatan kinerja. Tanpa adanya SSD cadangan untuk memindahkan beban kerja, sistem dengan satu drive tidak akan merasakan banyak manfaat.
Menurut Blocks & Files, karya ini akan dibahas di acara USENIX NSDI 2026 pada bulan Mei, di mana para peneliti berencana untuk menunjukkan bagaimana penjadwalan terkoordinasi dapat membantu mengatasi perilaku SSD yang tidak terduga dalam cluster besar.
