存储技术(存储技术哪家强?)

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存储系统(储存技术哪家强?) (我国计算机世界出版服务出品) 在储存特性更大化层面,NVMe/TCP是SSD互联网的下一步发展前景。 在大数据中心逐渐从固态硬盘向固态盘(SSD)变换不久后,NVMe协议书便开始适用性能卓越立即附加的PCIe SSD。紧跟NVMe以后的是NV

存储系统(储存技术哪家强?)

(我国计算机世界出版服务出品)

在储存特性更大化层面,NVMe/TCP是SSD互联网的下一步发展前景。



在大数据中心逐渐从固态硬盘向固态盘(SSD)变换不久后,NVMe协议书便开始适用性能卓越立即附加的PCIe SSD。紧跟NVMe以后的是NVMe over Fabrics(NVMe-oF),致力于有效地适用特大型远程控制SSD池,高效地替代立即额外储存(DAS),从而变成云基础设施中分体式储存的默认设置协议书。

近期推出NVMe over TCP可以提供更强的NVMe-oF技术性,可以进一步降低布署成本费与设计复杂性的前提下给予更高特性。实质上,NVMe over TCP应用简单有效的TCP/IP构造将NVMe拓展到整个大数据中心。

商业服务和技术咨询公司Capgemini North America的IT负责人Eric Killinger说:“可以在带宽测试、低延迟的情况下去通讯,在存储阵列中间完成物理隔离,及其加上包括TCP协议的一般交换网络开展传送,显然将转变游戏的规则。特大型云服务提供商早已选用此项工艺以替代已经有二三年人类的历史SSD技术性,同时也为数据统计分析和物联网技术带来了更多的查看浏览水平。

环境:NVMe和NVMe-oF的诞生

由NVMe SSD搭建的存储阵列很好地提高了储存速率,不过这些机器设备依然根据基于SCSI的主机连接与服务器进行通讯。NVMe-oF部署能够跨互换构造适用根据NVMe的块储存设备远程控制立即运行内存浏览(RDMA)。

技术性研究中心IDC基础设施系统研究高级副总裁Eric Burgener说:“这是一种专门给固态存储的优化性能卓越储存网络层协议,其带来了较低的延迟时间、更高网络带宽、并行性和更高高效率。”

NVMe-oF 适用光纤通道(FC)、以太网接口和InfiniBand等不同种类的数据传输。在以太网接口中,客户也可以选择RoCE(RDMA over Converged Ethernet)、iWARP及其TCP等不同传送选择项。

主要缺点FC、InfiniBand、RoCE和iWARP选择项都要定做的服务器系统总线电源适配器和驱动软件,这使它们部署和维护保养既艰难又价格昂贵。Burgener说:“NVMe over TCP是一个真正意义上的国家标准,能与绝大多数的企业服务器里的规范汇聚以太网适配器搭配使用。”除此之外,大部分极为重要的Linux组合目前在其规范发行版中都带有NVMe-over-TCP驱动软件。

Burgener说:“作为一个已发布且被普遍接纳标准的,长远来看,他们将核心NVMe-oF部署。尽管布署成本费也比较低,不用规范Linux或以太网适配器以外的更新方案,但它们的延时比RoCE要高一些。目前为止,RoCE是另一种被普遍布署的以太网接口选择项。”

RoCE和iWARP也支持RDMA,而FC和TCP一般不适用RDMA。尽管适用RDMA可略微降低延迟,可是这所有的一切方法都比根据一般SCSI的存储网络技术性(如FC和iSCSI)带来了明显的特性改善。

NVMe/TCP部署与应用

客户选用NVMe/TCP的一个原因是其提供一个低延迟的分享存储解决方案。

Burgener说:“假如客户有一个根据NVMe的全闪存阵列,但是该列阵依然根据基于SCSI的存储网络连接到服务器上,因此客户很有可能遇到很多性能问题,而且固态存储网络资源利用效率也不是很高。假如消费者期待让每一个应用软件都可以享受到根据NVMe的全闪存阵列性能,那样客户这时候需要使用NVMe-oF存储网络。”

对于大部分企业来说,最后的传送会将在于已布署的专业技术或者经营规模与技术性能。

Burgener说:“FC是达到后一种规定的绝佳传输技术,但随着带宽测试以太网接口最新版本的持续发布,这类差别已经持续变小,由于以太网接口可以通过更高网络带宽解决更多工作负载。一些对特性特别敏感的程序应用FC做为NVMe-oF的网络层会更好一些,但是随着时间推移,这种应用软件会越来越多。”

如果公司有了FC互联网,那在其上布署NVMe-oF就较容易些,由于很多企业早就在这样做了。Burgener觉得,大部分新创建公司也会选择布署以太网接口,而TCP最后将获胜。

Burgener说:“在程序领域,我们将见到NVMe over TCP被用来由人工智能技术/机器学习算法(AI/ML)驱动的数据分析工作负载之中,尤其是在规定即时的情形下。另一个关键目的是为了,自然环境已经将很多工作负载融合到单独存储阵列上,而且需要可以在高工作负载相对密度下给予优异的特性。”


尽管AI/ML驱动的大数据分析应用已经提高,可是这一领域还是处于新起环节。更加立即原因在于,NVMe/TCP在根据闪存芯片的巨大储存部署环境中得到了越来越多关心,尤其是在很多低延迟数据信息需要通过已有的带宽测试交换网络被桌面搜索的情形下。

Killinger说:“集成电路工艺是这一技术性天然顾客,因为它能够实现雷电一样的数据库访问,并容许样本分布在各个大数据中心内,与此同时他们仍在电力网、制冷和本土化的可扩展性系统架构上具有优点,不容易所带来的附加成本费。”

NVMe/TCP还能够容许客户运用已有的交换网络技术性。这种工艺早已商业化并可在很多初始设备生产厂家处得到。Killinger说:“与Infiniband或光纤通道对比,联接好几个10G以太网接口端口号的每一个端口号成本促使运用NVMe的TCP局部变量得以实现。”

Burgener指出,很多高端存储客户早已专注于FC存储网络,并已或正在方案升级成RoCE。但是,这样的事情在未来十年可能发生转变。

Burgener觉得,伴随着储存基础设施建设越来越多的转为固态存储,客户都将愈来愈关注的基础设施高效率,NVMe over TCP将显著好于SCSI,并且价格低廉,便于布署。

NVMe-over-TCP的易用性

NVMe以及标准由NVM Express有着与维护,NVM Express是一个由互联网、储存和其它IT有关公司组成的同盟。NVMe标准于2011年公布,其定位了服务器手机软件怎样通过PCI-Express(PCIe)系统总线与非易失性运行内存通讯,目前已经变成PCIe SSD的国家标准。NVMe/TCP于2018年得到NVM Express的准许。

就目前的情况看,对NVMe/TCP的大力支持主要来源于Mellanox Technologies等网络运营商,及其Lightbits Labs、Excellero、Pavilion Data和Infinidat等储存新成立公司。SSD芯片制造商Kioxia还支持NVMe over TCP。

NVMe/TCP易用性预估同样会在两年持续增长。Burgener预测分析称:“虽然大部分最主要的企业级存储经销商都还没姿势,可是他可能会不久的将来12~18个月内发布有关的商品。”

尽管大规模NVMe-over-TCP布署短时间是一个阻碍,但它们很有可能转化成一个长久的取得成功。

Killinger说:“大部分IT企业都会试着公有云服务,可能有超出90%的各个部门使用一个或几个公有云。与此同时,IT升级率一直持续下降。针对用高档的NVMe技术更新老化储存基础设施建设,很多企业没有编列充足的预算资金。即便如此,一些公司开始着手用公有制云服务提供商来代替自已的公司IT服务。这便是NVMe over TCP大展身手的区域,其增速无疑是公司IT消费力的多倍。”

Burgener觉得,NVMe/TCP未来的发展前景光明,可是布署率很有可能需到2022年或2023年底才能真正的逐渐升高。Killinger也开朗地觉得,NVMe/TCP最后将变成流行技术性。他说道:“我找不到NVMe over TCP不容易高速发展的原因,甚至是在未来十年他们还会继续加快SSD部署。”他预估,SSD储存OEM厂商很快就开展大规模品牌推广,并主动扩展这些产品在NVMe over TCP里的特性。


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