High-Performance Persistent Caching in Multi- and Hybrid- Cloud Environments

Il modello di lavoro noto come Multi Cloud sta emergendo come una naturale evoluzione del Cloud Computing per rispondere alle nuove esigenze di business delle aziende. Un tipico esempio è il modello noto come Cloud Ibrido dove si ha un Cloud Privato connesso ad un Cloud Pubblico per consentire alle applicazioni di scalare al bisogno e contemporaneamente rispondere ai bisogni di privacy, costi e sicurezza. Data la distribuzione dei dati su diverse strutture, quando delle applicazioni in esecuzione su un centro di calcolo devono utilizzare dati memorizzati remotamente, diventa necessario accedere alla rete che connette le diverse infrastrutture. Questo ha grossi impatti negativi su carichi di lavoro che consumano dati in modo intensivo e che di conseguenza vengono influenzati da ritardi dovuti alla bassa banda e latenza tipici delle connessioni di rete. Applicazioni di Intelligenza Artificiale e Calcolo Scientifico sono esempi di questo tipo di carichi di lavoro che, grazie all’uso sempre maggiore di acceleratori come GPU e FPGA, diventano capaci di consumare dati ad una velocità maggiore di quella con cui diventano disponibili. Implementare un livello di cache che fornisce e memorizza i dati di calcolo dal dispositivo di memorizzazione lento (remoto) a quello più veloce (ma costoso) dove i calcoli sono eseguiti, sembra essere la migliore soluzione per trovare il compromesso ottimale tra il costo dei dispositivi di memorizzazione offerti come servizi Cloud e la grande velocità di calcolo delle moderne applicazioni. Il sistema cache presentato in questo lavoro è stato sviluppato tenendo conto di tutte le peculiarità dei servizi di memorizzazione Cloud che fanno uso di API S3 per comunicare con i clienti. La soluzione proposta è stata ottenuta lavorando con il sistema di memorizzazione distribuito Ceph che implementa molti dei servizi caratterizzanti la semantica S3 ed inoltre, essendo pensato per lavorare su ambienti Cloud si inserisce bene in scenari Multi Cloud.