存儲掃盲--什么是端到端NVMe?
NVMe是一種專為基于閃存的存儲設計的存儲協議。它基于PCIe標準,為每個IO隊列和更多IO隊列提供更多命令。NVMe over Fabrics(NVMe-F)擴展為IP和光纖通道(FC)網絡提供了利用NVMe的更高指令數和隊列深度,以充分利用基于內存的存儲的能力。NVMe-F將首先用于創建更具可擴展性的存儲架構,但最終它將會進入服務器和交換機,構建端到端NVMe架構。
為什么選擇端到端的NVMe?
對于需要極高性能和非常低延遲的工作負載,存儲關鍵設計決策之一是物理存儲的位置。如果IT規劃人員決定采用共享存儲架構,則環境將獲得共享存儲的所有優勢,如數據保護、更高的可用性、容量效率、規模。但是,共享存儲環境會引入延遲,尤其是與運行工作負載的服務器內部的存儲相比時。如果IT規劃人員選擇內部服務器存儲,則可以消除延遲問題,特別是在基于NVMe的存儲方面,但是它在嘗試提供共享存儲系統內置的功能時引入了復雜性。
NVMe-F使存儲網絡能夠提供與內部存儲非常相似的性能和延遲。因此,IT規劃人員可以擁有兩全其美的世界,非常快速、低延遲的存儲,具有所有數據保護功能、數據效率和高可用性特性,而共享存儲已知。
端到端的NVMe要求
端到端NVMe需要多個組件。首先,它需要一個不僅具有內部NVMe連接的存儲系統,這種連接正在變得越來越普遍,而且還需要外部NVMe連接,而大多數存儲系統尚不具備這些連接。
其次,網絡交換機,無論是基于光纖通道還是基于IP,都將需要支持NVMe,而兩家主要的FC存儲基礎設施提供商現在正在提供這種支持。任何支持RDMA的IP以太網交換機都將支持NVMe。從IT角度來看,確保交換機基礎設施同時支持NVMe和傳統SCSI(或iSCSI)協議非常重要,因為大多數環境不會一次切換到NVMe-F。
第三,要通過NVMe連接到存儲系統的服務器需要具有支持NVMe的網卡。再次,在IP實例中,大多數融合網絡適配器(CNA)如今都具備這種能力。NVMeReadyFC適配器可能需要固件更新,但該固件現在也可用。
***,一旦所有這些要求都得到滿足,IT規劃人員就需要創建一條NVMe-F唯一路徑,從NVMe服務器通過交換機到存儲。在相同的邏輯網絡路徑上混用SCSI和NVMe-F可能會強制網絡處理所有SCSI的流量,這會影響性能。實際上,網絡可能要求NVMe流量位于其自己的邏輯路徑上。
結論
現實情況是,大多數數據中心幾年來不需要端到端的NVMe。工作量和設計實踐需要趕上架構的能力,而不是相反。端到端的NVMe體系結構將使數據中心能夠重新思考他們推進虛擬化和集裝箱化環境的程度,以及他們面向事務的數據庫的可擴展性。
CPU處理能力一直領先于網絡和存儲系統提供信息的能力。NVMe讓雙方都能夠迎頭趕上,IT規劃人員可以期望讓他們的CPU比以往更加努力工作。NVMe現在與基于NVMe的存儲系統以及未來的端到端NVMe將降低IT成本,因為該組織最終將有能力***化其CPU投資。