Technológia

Öt dolog, amit tudnia kell az NVMe-ről a Fabrics felett

Szilárdtestes tárolásés non-volatile memory express (Az NVMe) eltávolította az IT egyik legnagyobb szűk keresztmetszetét. Az NVMe lehetővé teszi, hogy a számítás sokkal nagyobb sebességgel kommunikáljon a tárolókkal, mint a forgó lemez esetében.

Az NVMe másodpercenként magas bemeneti / kimeneti műveleteket biztosít (IOPS), alacsony késleltetés és mindenekelőtt több, párhuzamos csatorna a tároló és a CPU között, és sokkal többet kínál tárolási teljesítmény mint a hagyományos lemezes interfészek, például az SAS és a SATA.

NVMe szövetek felett (NVMe-oF) sok szempontból a következő lépés. Az NVMe fut a szerver PCIe buszán. Ez megfelel a helyi tárolóknak, de a vállalkozások nagymértékben támaszkodnak a hálózati tárolókra a méretgazdaságosság, a redundancia és az egyszerű kezelhetőség érdekében. Az NVMe a szöveteken átveszi az NVMe technológiát, és kiterjeszti a helyi hálózaton keresztüli tároló tömbökre (LAN).

És a piac gyorsan növekszik. Az IDC iparági elemzőcég azt várja, hogy az NVMe storage az ipar elsődleges tárolási bevételeinek felét adja ez év végéig, és a legtöbb rendszer az NVMe-oF-et fogja használni.

Mi az NVMe a szöveteken?

Alapszinten az NVMe szöveteken (NVMe-oF) kiterjed az NVMe hálózatra. A szövetek része az a tárolóhálózat, amely összeköti a gazdagép szervert a flash tömbhöz.

Alapszinten az NVMe-oF az NVMe kiterjesztése egy hálózaton keresztül – a szövetek része az a tárolóhálózat, amely összeköti a gazdagép szervert a flash tömbhöz

Habár a NVMexpress Group meghatározza az NVMe-oF szabványait, a protokollok rugalmasak és az ügyfelek kiválaszthatják a kívánt szövetet. Általában ez a meglévő tároló hálózati infrastruktúrájukon, felhasználási eseteken és a beszállító választásán alapul. Ezért a Storage Networking Industry Association (SNIA) többes számban az NVMe-re utal a szövetek fölött.

Hogyan állítják be az NVMe-oF rendszereket?

Az NVMe-oF-re költöző szervezetek tudnak bármelyik fő hálózati transzportot válassza. Ezek közé tartozik a Fibre Channel, az iWARP, RoCE (RDMA konvergált Etherneten keresztül), Infiniband és legutóbb a TCP. Az NVMe-oF potenciálisan új protokollokat támogathat a jövőben.

Bár a Fibre Channel általános választás, és tekintélyes 32Gbps átviteli sebességet kínál, egyes szállítók ma már akár 100Gbps sebességet is követelnek az Ethernet alapú rendszereknél.

A működéshez azonban az NVMe-oF „kötésekre” támaszkodik. Ezek összekapcsolják a szállítási protokollt a gazdagéppel és a tárolórendszerrel, és ellenőrzik az olyan kérdéseket, mint a felügyelet, a hitelesítés és a képességek.

J Michel Metz, az SNIA munkatársa szerint: „Ezek a ragasztók tartják az NVMe kommunikációs nyelvet az alap szövetszállításhoz (legyen szó Fibre Channel, InfiniBand vagy az Ethernet különféle formái).” Az NVMe-oF hátteréről bővebben olvashat az SNIA blogon.

A legújabb szabvány, az NVMe-oF 1.1, támogatja a TCP-kötést. Ez lehetővé teszi, hogy az NVMe-oF SAN hagyományos Ethernet hálózaton fusson.

Ennek a szabványalapú megközelítésnek az az előnye, hogy az NVMe-oF vásárlóinak választási lehetőségük van. Keverhetik a szervereket, tömböket és szöveteket. És amint az SNIA Metz rámutat, nem szabványosított megvalósítások is vannak a piacon. Ezek tökéletesen működhetnek, különösen az egyetlen szállítóval rendelkező telepítéseknél.

Mi az NVMe a használt szöveteknél?

A rövid válasz minden, amire szükség van a tárhely áthelyezésére a hálózaton keresztül és a flash adathordozón történő továbbításra. A szervezetek ott telepítik, ahol a gazdagépeket a hálózaton keresztül külső tárolótömbökhöz kell csatlakoztatniuk, ahelyett, hogy hagyományos, közvetlenül csatolt vagy belső NVMe tárolókat használnának.

Ebben a tekintetben az NVMe-oF csak egy másik típusú SAN, a hagyományos, forgó lemezeket futtató tömbök mellett. Egyszerűen gyorsabb. Az NVMe-oF-re való áttérés eseteit nagymértékben a költségek, kisebb részben a kapacitás határozza meg.

Az NVMe-oF csak egy másik típusú SAN, a hagyományos, forgó lemezeket futtató tömbök mellett. Egyszerűen gyorsabb. Az NVMe-oF-re való áttérés eseteit nagymértékben a költségek, kisebb részben a kapacitás határozza meg

Julia Palmer, a Gartner kutatási alelnöke szerint a legtöbb tároló-beszállító ma már belsőleg kínálja az NVMe-t. Arra számít, hogy az NVMe-oF-t különböző formáiban támogató szám az elkövetkező év során nőni fog.

Kezdetben azonban az NVMe-oF legtöbb olyan esete, ahol a teljesítmény fontos: gépi tanulás és mesterséges intelligencia, elemzés, beleértve a valós idejű elemzéseket, nagy teljesítményű adatbázis-alkalmazásokat és nagy teljesítményű számítástechnika. A technológia kevésbé alkalmas nagyon nagy adatmennyiségek vagy archiválások elvégzésére, a flash tárolás relatív költségei miatt a régi spinning lemezekhez képest.

Mik az NVMe-oF előnyei és korlátai?

Csábító a kérdés első részének „sebességgel” megválaszolása, de a valóság ennél árnyaltabb.

A legnagyobb teljesítmény elérése érdekében a felhasználóknak még mindig az a legjobb, ha a tárhelyet közvetlenül a szerverre telepítik. És rengeteg felhasználási eset van erre, és tágabban a hiperkonvergált infrastruktúra számára.

Az NVMe-oF előnyei tehát valóban abból fakadnak, hogy egyesítik a flash alapú tömb gyorsabb teljesítményét, mint a lemezalapú RAID-ek, és a hálózati vagy megosztott tárhely előnyeit. Ezek közé tartozik a magasabb kihasználtsági arány, a könnyebb kezelhetőség, valamint a jobb redundancia és rugalmasság a közvetlen csatolt tárolókhoz képest.

Az NVMe-oF előnyei abból adódnak, hogy egyesítheti a flash alapú tömb gyorsabb teljesítményét a hálózati vagy megosztott tárhely előnyeivel, míg a korlátozások között szerepel a költség, az összetettség és az operációs rendszer támogatása

A korlátozások magukban foglalják a költségeket, az összetettséget és az operációs rendszerek támogatását.

Bár az NVMe-oF olyan szállítási protokollokat használ, amelyeket a tároló építészei már ismernek, a telepítést továbbra is optimalizálni kell a telepített technológiához. Ide tartoznak a gazdagép-busz adapterek (HBA-k), a hálózati szerkezet, az alkalmazás-támogatás – bár ez egyre gyakoribbá válik, mivel az NVMe-oF a legtöbb funkciót megosztja a „helyi” NVMe-vel – és természetesen maguk az adathordozók is.

Az NVMe-oF korábbi megvalósításait korlátozta a fizikai távolság, de úgy tűnik, hogy az Ethernet futtatásának képessége a TCP használatával nagyrészt foglalkozott azzal a kérdéssel.

Jelenleg azonban a Microsoft Windows nem támogatja közvetlenül az NVMe-oF-et, bár az egyes gyártók kínálnak Windows illesztőprogramokat. A Linux szabványos kezdeményezőt biztosít.

Ki árul NVMe-oF termékeket?

Bár az NVMe-oF 2016 óta létezik, még mindig nem támogatja teljes mértékben az összes vállalati technológiai beszállító, amint azt a közvetlen Windows támogatás hiánya is mutatja.

A SAN kapcsolók beszállítói, köztük a Cisco, a Brocade és a Mellanox, támogatják az NVMe-oF-et. Rendszerszinten a technológiát a NetApp és a Pure Storage, a Dell EMC és az IBM értékesíti. A Western Digital tavaly indította el az NVMe-oF támogatását, a Broadcom támogatja az NVMe-oF-ot a Fibre Channel-en keresztül, és a Marvell gyártja a protokollt támogató FC-buszadaptereket is.

A piac azonban még mindig nem teljesen érett. Az iparági megfigyelők azt várják, hogy a szerver- és tárolótömb-beszállítók többsége meglehetősen hamar támogatni fogja az NVMe-oF-et, annak legalább egyik formátumában. Tekintettel arra, hogy az NVMe már elterjedt a közvetlenül csatolt tárolók számára, ez aligha jelent meglepetést.

A CIO-k számára az NVMe-oF nagyobb teljesítményének előnyeit kell egyensúlyba hozni a frissítés költségeivel és bonyolultságával, különösen, ha főleg Windows környezetben működnek.