Суть NVMe и его преимущества
NVMe (non-volatile memory express, экспресс-версия энергонезависимой памяти) — это интерфейс передачи данных, разработанный для эффективной и быстрой работы с накопителями на основе флеш-памяти (SSD), подключенными по шине PCIe. Главное преимущество NVMe звучит просто: это способ работать с информацией на максимально доступной для твердотельных накопителеей скорости. SSD с NVMe в пять раз превосходит SSD с SATA и в 50 раз быстрее накопителей других типов, подключенных через SATA.
NVMe использует ресурсы многоядерных процессоров намного эффективнее, чем старые протоколы (SAS, SATA). Так, каждый процесс может иметь собственную очередь независимых команд, минимально влияя на производительность системы в целом. Кроме того, через NVMe можно получить вдвое больше операций ввода-вывода в секунду на процессор по сравнению с SAS или SATA. Задержка тоже будет вдвое меньше.
Использовать для своих серверов устаревшие технологии, такие как SCSI или SAS — значит ограничить потенциал используемых SSD . SCSI — это устаревший протокол, который был разработан задолго до появления твердотельных накопителей. Каждое соединение от ядра ЦП к SSD здесь ограничено адаптером главной шины SAS (HBA) и синхронизированной блокировкой. Это мешает использовать весь потенциал систем хранения данных на SSD. В случае использования NVMe его ничего не ограничивает.
Примеры реализаций
NetApp
Высокоэффективные системы All-Flash Arrays A-Series построены на базе NVMe и предназначены для требовательных корпоративных приложений, гибридных и частных облаков, масштабируемых файловых архивов и других задач, где нужна высокая производительность.
В линейку входит несколько моделей, начиная с 2-юнитовой C190 и заканчивая 4-юнитовой А800 с максимальным объемом памяти 316,3 петабайт. Благодаря сверхнизкой задержке можно строить высокопроизводительные сети хранения данных (SAN) по протоколу NVMe в сквозном режиме. При росте нагрузок СХД можно масштабировать горизонтально. Серия подходит для работы с критически важными бизнес-приложениями: MySQL, Microsoft SQL, VMware, Oracle, SAP и другими.
Huawei
Компания предлагает разные СХД с поддержкой NVMe. Например, Dorado 18000 V6, которая в прошлом году поставила мировой рекорд производительности: 21 млн IOPS. Или же OceanStor Dorado V6, которую компания называет самым оптимальным своим решением по показателям быстроты и надежности.
Компания утверждает, что использует все плюсы технологии при разработке твердотельных накопителей NVMe, флеш-контроллера и операционной системы на базе флеш-памяти. Также она обещает, что задержка составит не более 0,1 мс благодаря специальной технологии взаимодействия между дисками и контроллером флеш-системы хранения данных NVMe. Двухточечная архитектура же обеспечивает взаимодействие твердотельными накопителями и процессором с задержкой на 80 % меньше, чем у SSD с SAS.
Dell
Одно из популярных решений — СХД среднего класса Dell EMC PowerStore 5000T, который поддерживает NVMe. СХД оптимизирована для использования в дата-центрах и проектировалась, чтобы стабильно работать при повышенных нагрузках разного уровня. Ими могут как базы данных, так и облачные вычисления.
IBM
Корпоративная система хранения данных IBM FlashSystem 9200 со сквозной поддержкой NVMe позволяет управлять данными на основе алгоритма машинного обучения. Также поддерживается гибридная мультиоблачная среда — можно распределить ресурсы между общедоступным и частным облаком.
Для каких задач подходят СХД с NVMe
Это оптимальный выбор для задач, где важны скорость отклика и работы, которые не должны «проседать» при большой нагрузке. Это могут быть, например, сервисы потоковой передачи медиа-данных или же критически важные бизнес-приложения, которые должны быть доступны всегда. Интегрировав СХД с ними вы сможете выделять нужные ресурсы хранения почти мгновенно. Также такие СХД хорошо подходят для аналитики данных, искусственного интеллекта и машинного обучения.
В качестве примера можно привести СХД NetApp AFF A400. Это 4-юнитовая all-flash-система среднего класса, созданная для ресурсоемких корпоративных приложений (SAP HANA, Oracle DB), обработки больших данных и машинного обучения. Первый в индустрии сквозной интерфейс NVMe был представлен именно в этой модели. По сравнению с предыдущей моделью A300, здесь увеличено количество процессорных ядер с 32 до 40, а накопителей с 384 до 400.
Она полностью поддерживает NVMe на всех уровнях: от поддержки в виде NVMe дисковых полок и NVMe-накопителей до опциональной поддержки протокола доступа к данным — NVMe over Fibre Channel. У системы хранения все преимущества серии AFF A: при росте рабочих нагрузок массивы можно масштабировать горизонтально. Сверхнизкая задержка позволяет строить высокопроизводительные сети хранения данных (SAN) по протоколу NVMe в сквозном end-to-end режиме.
Также из ее достоинств:
- это самая быстрая модель в линейке AFF среднего уровня;
- эффективная емкость 702,7 ПБ в дисковой полке 4U;
- поддержка технологии 100GbE NetApp® MetroCluster™ IP, предназначенная для быстрого аварийного восстановления системы в случае чрезвычайной ситуации;
- поддержка всех необходимых интерфейсов (8/16FC, 16 NVMe over FC, 10/25 iSCSI/Ethernet);
- подходит для высокопроизводительных NAS, требовательных SAN-сред и комбинированных решений;
- максимально возможный объем одного SSD — 30TB.
Заключение
Если в будущем объем необходимых вам для работы данных будет расти, стоит задуматься о переходе на такой тип СХД, не ожидая, пока ваша ИТ-инфраструктура устареет.
ITGLOBAL.COM не только предоставляет клиентам такие решения, но и использует их для своей облачной инфраструктуры. Специалисты компании отлично знают все особенности работы СХД с поддержкой протокола NVMe и помогут вам обновить ИТ-инфраструктуру так, чтобы она отвечала вашим требованиям.
Предыдущая статья
