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(shè)計的存儲協(xié)議。它基于PCIe標(biāo)準(zhǔn),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(wǎng)絡(luò)提供了利用NVMe的更高指令數(shù)和隊列深度,以充分利用基于內(nèi)存的存儲的能力。NVMe-F將首先用于創(chuàng)建更具可擴展性的存儲架構(gòu),但最終它將會進入服務(wù)器和交換機,構(gòu)建端到端NVMe架構(gòu)。
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(fù)載,存儲關(guān)鍵設(shè)計決策之一是物理存儲的位置。如果IT規(guī)劃人員決定采用共享存儲架構(gòu),則環(huán)境將獲得共享存儲的所有優(yōu)勢,如數(shù)據(jù)保護、更高的可用性、容量效率、規(guī)模。但是,共享存儲環(huán)境會引入延遲,尤其是與運行工作負(fù)載的服務(wù)器內(nèi)部的存儲相比時。如果IT規(guī)劃人員選擇內(nèi)部服務(wù)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(tǒng)內(nèi)置的功能時引入了復(fù)雜性。
NVMe-F使存儲網(wǎng)絡(luò)能夠提供與內(nèi)部存儲非常相似的性能和延遲。因此,IT規(guī)劃人員可以擁有兩全其美的世界,非??焖佟⒌脱舆t的存儲,具有所有數(shù)據(jù)保護功能、數(shù)據(jù)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(nèi)部NVMe連接的存儲系統(tǒng),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(shù)存儲系統(tǒng)尚不具備這些連接。
其次,網(wǎng)絡(luò)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(chǔ)設(shè)施提供商現(xiàn)在正在提供這種支持。任何支持RDMA的IP以太網(wǎng)交換機都將支持NVMe。從IT角度來看,確保交換機基礎(chǔ)設(shè)施同時支持NVMe和傳統(tǒng)SCSI(或iSCSI)協(xié)議非常重要,因為大多數(shù)環(huán)境不會一次切換到NVMe-F。
第三,要通過NVMe連接到存儲系統(tǒng)的服務(wù)器需要具有支持NVMe的網(wǎng)卡。再次,在IP實例中,大多數(shù)融合網(wǎng)絡(luò)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(xiàn)在也可用。
***,一旦所有這些要求都得到滿足,IT規(guī)劃人員就需要創(chuàng)建一條NVMe-F唯一路徑,從NVMe服務(wù)器通過交換機到存儲。在相同的邏輯網(wǎng)絡(luò)路徑上混用SCSI和NVMe-F可能會強制網(wǎng)絡(luò)處理所有SCSI的流量,這會影響性能。實際上,網(wǎng)絡(luò)可能要求NVMe流量位于其自己的邏輯路徑上。
結(jié)論
現(xiàn)實情況是,大多數(shù)數(shù)據(jù)中心幾年來不需要端到端的NVMe。工作量和設(shè)計實踐需要趕上架構(gòu)的能力,而不是相反。端到端的NVMe體系結(jié)構(gòu)將使數(shù)據(jù)中心能夠重新思考他們推進虛擬化和集裝箱化環(huán)境的程度,以及他們面向事務(wù)的數(shù)據(jù)庫的可擴展性。
CPU處理能力一直領(lǐng)先于網(wǎng)絡(luò)和存儲系統(tǒng)提供信息的能力。NVMe讓雙方都能夠迎頭趕上,IT規(guī)劃人員可以期望讓他們的CPU比以往更加努力工作。NVMe現(xiàn)在與基于NVMe的存儲系統(tǒng)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。