高速データレコーダプレゼンテーション

CONDUANT社製
Amazon データレコーダのご案内
株式会社ミッシュインターナショナル
〒190-0004 東京都立川市柏町4-56-1
TEL:042-538-7650 FAX:042-534-1610
http://www.mish.co.jp
Amazonデータレコーダとは
Amazonデータレコーダとは?
米国Conduant社製のHDDコントローラカードを搭載した
PCベースの高速データレコーダシステム !!
その特徴は?
600MB/sでの長時間、連続記録&再生を保証したデータレコーダ
*ダイナミックデータアロケーション技術により高速連続記録や再生を保証!!
*SATA HDDを16台接続し、24TBの大容量データレコーダを実現!!
*CPUやPCIバスに負荷を掛けないため、記録&再生中に別の処理も可能!!
Amazonデータレコーダ
Amazon
HDDコントローラカード
データフローアーキテクチャ
600MB/Sec
Intel
Xeon
CPU
OS用HDD
Amazon HDD Controller
PCI-X 64bit@66MHz
Serial FPDP
FPDP
LVDS
10Gb Ethernet
Camera Link
Amazonデータレコーダ
MC600
Standard Configuration
Windows XP
Intel Xeon CPU
Gigabit Ethernet
DVD Multi Drive
250GByte HDD
600MByte/Sec
PC RAM
Memory
Memory
Amazon HDDコントローラに
4台のディスクを接続
SATA HDD 16Disks
1500GByte x 16
Total 24TByte
Serial FPDPインターフェイス等より600MB/secで入力されたデータを、連続で間断無く最大24TByteのディスクアレーにPCIバス
を経由する事無くダイレクトにストリーミングする事でデータレートを保証する。
独自のアーキテクチャによって記録を行う為、OSの割り込みメモリーへの入出力、PCIバスのボトルネックを全て解消!!
従来のデータ収集システムの問題点
Application
File system
I/O
Manager
Driver
問題点1) PCIバスのボトルネック
PCIキャプチャカードからデータをストリーミングする場合、データはOS
の管理下で最初にシステムメモリに書き込まれ、その後ストレージシス
テムへ転送されます。この時データはPCIバス上を往復する事になりPCI
の帯域幅は半減されてしまいます。また、データを転送する際のシステ
ムメモリへの入出力は、ホストCPUのシステムメモリへの読み書きに対
して衝突を引き起こします。
問題点2) ホストへの割り込み
従来のシステムでのストレージディスクは、OSによるアプリケーション/
ファイルシステム/IOマネージャ/ドライバソフト・レイヤを含むいくつかの
レイヤによってコントロールされます。それらの処理がホストに割り込み
を発生しストレージシステムへのデータの転送を遅らせる結果となりま
す。
問題点3) ファイルディレクトリ
フラグメンテーションイメージ
汎用のホストOSは従来のSCSI、RAID、及びシステムディスクに対して
ファイルディレクトリを維持したままです。ディレクトリのアップデートは
データフロー及びディスクドライブのヘッドの動きに割り込みを生じ、性
問題点4)
フラグメンテーション
能の持続に重大な影響を与えます。
ディスクシステムへデータをストアする際、OSはデータブロックをディ
スク上の空いているスペースの様々な場所に振り分けなければなりま
せん。この“フラグメンテーション”は機械的なヘッドの動きを必要とする
事により重大な性能低下を引き起こします。
問題点5) ディスクドライブのエラー
次の書き込み領域を探すときにヘッドのシークタイムが発生!
ディスクドライブのエラー又はディレイは、連続データストリームを ス
トレージする時、レコーディングの割り込み又はデータロスを導きます。
HDDコントローラで全て解決!!
解決1) PCIバスのボトルネック
HDDコントローラはデータのシステムメモリへの入出力、及びホスト
CPUのリソース問題を解消する為、データソース又はアクイジション
ボードからディスクへの直接データ転送を可能にします。
解決2)
ホストへの割り込み
HDDコントローラはディスクストレージシステムへのストリーミングの
間、一切ホストソフトウェアの割り込みはありません。ストリーミング処
理はボード上のPowerPCプロセッサにより完全に管理されています。
解決3)
DMA
Amazon
HDD
コント
ローラ
ダイレクトにデータ入力!
ダイナミック
ダイナミックデータ
データ
アロケーション
アロケーション
No Wait !
ファイルディレクトリ
HDDコントローラはデータレコーディングの間、独自のディレクトリを
保持し、ホストOSの割り込みが発生しません。ディレクトリ情報は動
的に維持され、データストリーミングが完了した後ディスクシステムに
アップデートされます。
解決4)
フラグメンテーション
HDDコントローラは常にディスクドライブへ連続的に書き込む様設
計されています。フラグメンテーションを解消する事により、各ディスク
ドライブの性能を最大にします。
解決5) ディスクドライブのエラー
HDDコントローラはレコーディングの間、ディスクドライブのディレイ、
エラーの補償をする為、ドライブ間で交互にデータフローの方向付け
を動的に行います(DDA:ダイナミック・データ・アロケーション)。あるド
ライブのアクセスが遅くなった場合、そのディスクをスキップし次のディ
スクに書き込みますのでウェイトが発生しません。
CONDUANT社
Dynamic Data Allocation
ダイナミック
ダイナミック データ
データ
ロケーション
ロケーション
ア
ア
No Wait !
RAIDシステムの場合、複数のハードディス
クに、指定されたデータ量を順番に書き込
みを行います(ストライピング)。書き込み中
にエラーセクタやフラグメンテーションなどで、
書き込めない領域があると、ヘッドがシーク
を行い、一時的に書き込みが待たされるこ
とになります。この時データを失う危険性が
あります。
Conduant社のダイナミック データ アロケー
ションの場合、複数のハードディスクに順番に
書き込みを行いますが、エラーセクタがあって、
ヘッドのシークが発生した場合、瞬時に次の
ディスクにスキップして書き込みの連続性を
キープします。これをPowerPCプロセッサでリ
アルタイムに制御します。
製品ラインナップ
(レコーダシステム)
レコーダシステム
保証データレート
Platform
Disk Drive
容量
連続記録時間
MC600
600MB/Sec
4U 19” Rackmount
3.5”x16
24TB
11h:06m
MC400
400MB/Sec
3U 19” Rackmount
3.5”x12
24TB
16h:40m
LTX2
500MB/Sec
1U portable
2.5”x16
5TB
2h:46m
LTX2-35
500MB/Sec
2U portable
2.5”x16
5TB
2h:46m
TK400
400MB/Sec
5U 19” Rackmount
3.5”x16
24TB
16h:40m
Mark5 VLBI
400MB/Sec
5U 19” Rackmount
3.5”x16
24TB
16h:40m
C200
200MB/Sec
8U 19” cPCI
3.5”x16
24TB
33h:20m
TK400
R600
Model#
MC400
C200
LTX2
LTX2-35
製品ラインナップ(HDDコントローラ)
HDDコントローラ
Model#
保証データレート
データ入出力Interface
ボードタイプ
HDD数
AMAZON
Express
600MB+α/Sec
FPDPⅡ/sFPDP/LVDS/CameraLink
PXI Express x 8
16
AMAZON
600MB/Sec
FPDPⅡ/sFPDP/LVDS/CameraLink
PCI 64bit@66MHz
16
PCI-816XF2
200MB/Sec
FPDP
PCI 64bit@66MHz
16
CPCI-816
200MB/Sec
ChannelLink
cPCI 64bit@66MHz
16
PXI-808
200MB/Sec
PXI
PXI 64bit@66MHz
8
AMAZON
AMAZON
Express
PCI-816XF2
CPCI-816
PXI-808
Amazon仕様
Amazon:HDDコントローラボード
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
データ入出力インターフェイス:下記のInterfaceカードから選択
* FPDP II (400MB/sec)×2ポート
* Serial FPDP (4.25/2.5Gbps) x 4ch
* 16bit LVDS (400MB/s) 入出力用 x 各1ch
* 10Gigabit Ethernet
* Camera Link (500MB/s) x 2ch
記録・再生データレート:
600MB/sec 連続 (sustain)
バスインターフェイス:
PCI-X (66MHz&64bit)
HDDインターフェイス:
SerialATA x 16ポート
HDDサポート:
SATA 2.5”,3.5”
オンボードバッファ:
1GB
プロセッサ:
IBM PowerPC (リアルタイムOS搭載)
 600MB/secの転送レートを確保するには3.5”HDDを16台必要とします
(HDD1台のパフォーマンス:3.5“≒40MB/sec)
Amazon用入出力I/Fカード
Amazon HDDコントローラボードの上に直接搭載するI/Fカード
1) FPDP2: 400MB/Sec, 32bit parallel interface
2) SerialFPDP: 2.5Gbps x 4port Serial optical interface
3) LVDS 16bit: 16bit differential, 200MHz
4) 10Gigabit Ethernet
5) CameraLink: 500MB/Sec, Full support
FPDPⅡ
SerialFPDP
LVDS
CameraLink
Amazonデータ転送モード
Recording
FPDPインターフェイスから連続記録(入力)
Data Forking
データを分岐しもう一方のFPDPポートから出力
600MB/s
PCIバスからの出力では、200MB/sまで対応しています
Playback
FPDPインターフェイスから連続再生(出力)
600MB/s
Data Sampling
Recording中、間欠的にデータをPCIバスに読み出す
Recording
Read
Amazonデータ転送モード
Wrap mode
ディスク容量の最後まで記録したら、先頭に戻り繰り返し記録
を行う
Partition
ハードディスク内を予め任意のサイズに区切って記録する
Partition 1
Partition 2
Partition 3
Partition 4
Partition 5
Partition 6
600MB/s
Playback Looping
Wrapモードの逆で、記録されたデータを繰り返し再生する
600MB/s
Read while Record
Recording中、ディスク上の任意のアドレスのデータを読み出す
Recording
Read
ソフトウェア(レコード管理ソフトウェア)
弊社作成のレコーディング管理アプリケーション“StreamDaq”はパーティションで記録データを管理す
る事ができます。
また、波形モニタリング・記録&再生の開始/停止・Windowsファイルへの保存等を実行する事が可能に
なります。
ソースコードを公開していますのでカスタマイズしてご利用頂けます。
比較表
テープ
ストレージ
SCSI RAID
ストレージ
Amazon
データレコーダ
メンテナンス性
×
○
○
ランダムアクセス
×
○
○
エラーレート
×
○
○
記録性能のCPUへの依存性
×
×
◎
記録性能のOSへの依存性
×
×
◎
記録性能のシステムメモリへの依存性
×
×
◎
PCIカードからコントローラボードへの直接データ転送
×
×
◎
ファイルシステムによるフラグメンテーション及び性能低
下の回避
○
×
◎
他システムに依存しないリアルタイムストレージの確立
×
×
◎
ダイナミックデータアロケーション
-
×
◎
32bitプロセッサによるリアルタイムストレージの管理
△
△
○
指定されたデータレートでのデータ保証
×
×
◎
記録・再生スピード
低速
中速
超高速
最適化された用途
連続データ記録
汎用データ処理
連続データ記録
株式会社ミッシュインターナショナル
〒190-0004 東京都立川市柏町4-56-1 TEL 042-538-7650 FAX 042-534-1610
[email protected] http://www.mish.co.jp