Stratégies efficaces d'accès aux données dans les systèmes de stockage massifs – VHS

Les systèmes de stockage sur bande sont utilisés depuis des décennies pour stocker des données pour de longues durées. Les bandes magnétiques restent aussi une référence pour de nombreux acteurs académiques car elles présentent de nombreux avantages. En effet, elles offrent des capacités de stockage inégalées comparé aux disques, et ceci à très bas coût (environ un facteur 6). De plus, ces dernières sont beaucoup plus économes en énergie, et offrent une durée de vie bien supérieure aux disques. Pour toutes ces raisons, les bandes magnétiques restent un média de stockage de référence dans l'ère Exascale. Néanmoins, les temps d'accès aux données sur bandes (de l'ordre de la minute) sont d'une magnitude bien plus élevée que ceux sur disques, de l'ordre de la milliseconde.

La communauté du calcul distribué et haute-performance a dédié de nombreux travaux à la compréhension des mécanismes physiques et des interactions logicielles pour le stockage sur disque, dont les accès sont très optimisés. Dans le même temps, très peu de travaux ont été fait sur l'amélioration du temps d'accès aux données sur bandes, qui sont restées une technologie de stockage pour les données dites "froides", à faible fréquence d'accès.

Le projet VHS propose d'étudier le fonctionnement mécanique à grain fin des bandes afin de comprendre les comportements mécaniques à l'intérieur des bandes. Le projet propose ensuite de tirer parti de cette compréhension mécanique bas-niveau pour fournir des stratégies d'accès efficaces aux données, tenant compte à la fois des requêtes sur un ensemble de bandes données et de l'état de ces bandes dans le système.

L'objectif final du projet VHS est de fournir des interactions logicielles au niveau du système de gestion des ressources pour permettre l'utilisation des bandes magnétiques dans la hiérarchie de stockage des supercalculateurs, ce qui permettra d'offrir de très grandes capacités de stockage à ces machines à coût réduit.