Archiviazione a stato solido, e nmemoria on-volatile express (NVMe), in particolare, ha rimosso uno dei maggiori colli di bottiglia dell’IT. NVMe consente al computer di comunicare con l’archiviazione a velocità molto più elevate rispetto al caso del disco rotante.
NVMe fornisce elevate operazioni di input/output al secondo (IOPS), Basso latenza e, soprattutto, molteplici canali paralleli tra storage e CPU, e offre di gran lunga maggiori prestazioni di archiviazione rispetto alle interfacce disco convenzionali, come SAS e SATA.
NVMe sui tessuti (NVMe-oF) è, per molti versi, il passo successivo. NVMe viene eseguito sul bus PCIe del server. Questo va bene per lo storage locale, ma le aziende fanno molto affidamento sullo storage in rete per economie di scala, ridondanza e facilità di gestione. NVMe over fabric utilizza la tecnologia NVMe e la estende agli array di archiviazione sulla rete locale (LAN).
E il mercato sta crescendo rapidamente. La società di analisi del settore IDC prevede che lo storage NVMe rappresenterà la metà dei ricavi dello storage primario del settore entro la fine di quest’anno e la maggior parte dei sistemi utilizzerà NVMe-oF.
Cos’è NVMe rispetto ai tessuti?
A livello di base, NVMe over fabric (NVMe-oF) è NVMe esteso su una rete. La parte fabric è la rete di archiviazione che connette il server host all’array flash.
A livello di base, NVMe-oF è NVMe esteso su una rete: la parte dei fabric è la rete di archiviazione che collega il server host all’array flash
sebbene il NVMexpress Group definisce gli standard per NVMe-oF, i protocolli sono flessibili e i clienti possono scegliere il tessuto che desiderano. Di solito, questo si basa sull’infrastruttura di rete di storage esistente, sui casi d’uso e sulla scelta del fornitore. Questo è il motivo per cui Associazione dell’industria delle reti di archiviazione (SNIA) si riferisce a NVMe over fabric al plurale.
Sebbene Fibre Channel sia una scelta comune e offra un throughput rispettabile di 32 Gbps, alcuni fornitori ora dichiarano velocità fino a 100 Gbps per i sistemi basati su Ethernet.
Per funzionare, però, NVMe-oF si basa su “binding”. Questi collegano il protocollo di trasporto all’host e all’array di archiviazione e controllano questioni come la gestione, l’autenticazione e le capacità.
Come afferma J Michel Metz di SNIA: “Sono la colla che tiene il linguaggio di comunicazione NVMe al trasporto del tessuto sottostante (che si tratti di Fibre Channel, InfiniBand o varie forme di Ethernet).” Puoi leggere di più sullo sfondo di NVMe-oF sul blog SNIA.
Lo standard più recente, NVMe-oF 1.1, supporta il binding TCP TCP. Ciò consente a una SAN NVMe-oF di funzionare su una rete Ethernet convenzionale.
Il vantaggio di questo approccio basato su standard è che gli acquirenti di NVMe-oF possono scegliere. Possono combinare e abbinare server, array e fabric. E, come sottolinea Metz della SNIA, sul mercato esistono anche implementazioni non standardizzate. Questi potrebbero funzionare perfettamente, soprattutto per le installazioni di un singolo fornitore.
A cosa servono i tessuti NVMe over?
La risposta breve è tutto ciò che deve spostare l’archiviazione su una rete e su un supporto flash. Le organizzazioni lo distribuiscono dove hanno bisogno di connettere host a array di storage esterni su una rete, piuttosto che utilizzare storage NVMe interno o direct-attached convenzionale.
A questo proposito, NVMe-oF è solo un altro tipo di SAN, insieme agli array che eseguono dischi rotanti convenzionali. È semplicemente più veloce. Il caso per il passaggio a NVMe-oF è in gran parte governato dal costo e, in misura minore, dalla capacità.
NVMe-oF è solo un altro tipo di SAN, insieme agli array che eseguono dischi rotanti convenzionali. È semplicemente più veloce. Il caso per il passaggio a NVMe-oF è in gran parte governato dal costo e, in misura minore, dalla capacità
Secondo Julia Palmer, vicepresidente della ricerca presso Gartner, la maggior parte dei fornitori di storage ora offre array con NVMe internamente. Si aspetta che il numero che supporta NVMe-oF, nelle sue varie forme, cresca nel corso del prossimo anno o giù di lì.
Inizialmente, tuttavia, la maggior parte dei casi d’uso per NVMe-oF sono quelli in cui le prestazioni sono importanti: apprendimento automatico e intelligenza artificiale, analisi, comprese analisi in tempo reale, applicazioni di database ad alte prestazioni e calcolo ad alte prestazioni. La tecnologia è meno adatta per volumi di dati molto grandi o per l’archiviazione, a causa del costo relativo dell’archiviazione flash rispetto ai dischi rotanti legacy.
Quali sono i vantaggi e i limiti di NVMe-oF?
Si è tentati di rispondere alla prima parte di questa domanda con “velocità”, ma la realtà è più sfumata di così.
Quindi i vantaggi di NVMe-oF derivano davvero dalla capacità di combinare le prestazioni più veloci di un array basato su flash, rispetto ai RAID basati su disco rotante, con i vantaggi della rete o dell’archiviazione condivisa. Questi includono tassi di utilizzo più elevati, gestione più semplice e ridondanza e resilienza migliorate rispetto allo storage con collegamento diretto.
I vantaggi di NVMe-oF derivano dalla capacità di combinare le prestazioni più veloci di un array basato su flash con i vantaggi della rete o dello storage condiviso, mentre i limiti includono costi, complessità e supporto del sistema operativo
Le limitazioni includono il costo, la complessità e il supporto del sistema operativo.
Sebbene NVMe-oF utilizzi protocolli di trasporto già noti agli architetti dello storage, qualsiasi implementazione dovrà comunque essere ottimizzata per la tecnologia implementata. Ciò include gli adattatori bus host (HBA), il tessuto di rete, il supporto delle applicazioni, sebbene questo stia diventando comune, poiché NVMe-oF condivide la maggior parte delle sue funzionalità con NVMe “locale” e, naturalmente, i supporti di archiviazione stessi.
Le implementazioni precedenti di NVMe-oF erano limitate dalla distanza fisica, ma la capacità di funzionare su Ethernet, utilizzando TCP, sembra essere stata ampiamente affrontato quel problema.
Al momento, tuttavia, Microsoft Windows non supporta direttamente NVMe-oF, sebbene i singoli fornitori offrano driver Windows. Linux fornisce un iniziatore standard.
Chi vende i prodotti NVMe-oF?
Sebbene NVMe-oF sia in circolazione dal 2016, non è ancora completamente supportato da tutti i fornitori di tecnologia aziendale, come dimostra la mancanza di supporto diretto per Windows.
I fornitori di switch SAN, inclusi Cisco, Brocade e Mellanox, supportano NVMe-oF. A livello di sistema, la tecnologia è venduta da NetApp e Pure Storage, Dell EMC e IBM. Western Digital ha lanciato il supporto NVMe-oF lo scorso anno, Broadcom supporta NVMe-oF su Fibre Channel e Marvell produce anche adattatori per bus host FC che supportano il protocollo.
Tuttavia, il mercato è ancora lontano dall’essere completamente maturo. Gli osservatori del settore si aspettano che la maggior parte dei fornitori di server e array di archiviazione supporti NVMe-oF, in almeno uno dei suoi formati, abbastanza presto. Considerando quanto sia già diffuso NVMe per lo storage direct-attached, questa non è certo una sorpresa.
La sfida per i CIO è bilanciare i vantaggi delle maggiori prestazioni di NVMe-oF con il costo e la complessità dell’aggiornamento, soprattutto se operano principalmente in un ambiente Windows.
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