Benefícios de NVMe na Empresa

Benefícios de NVMe na Empresa

Por que NVMe é importante no Data Center

Os protocolos de armazenamento estão se aprimorando à medida que as organizações investem na transformação digital atual que está ocorrendo no ambiente empresarial intensivo de dados. Até agora, SATA (suporta SSD e discos rígidos giratórios) era o protocolo dominante, mas com o surgimento da memória não volátil express, os equipamentos estão se voltando para um novo tipo de tecnologia.

NVME LogoConhecido como NVMe, o novo protocolo de armazenamento fortalece os data centers e ambientes empresariais para aproveitarem totalmente o alto desempenho da memória flash. Como a interface SATA foi criada para discos rígidos, ela possui muitos pontos negativos quando comparada com SSDs baseados em memória flash. Enquanto o protocolo SATA está disponível tanto para SSDs quanto para HDDs, NVMe foi especialmente projetado para SSDs. Como resultado, a diferença de desempenho entre SATA e NVMe é impressionante.

A Fig. 1 acima mostra as diferenças de IOPS e largura de banda entre SATA e NVMe

SATA III apresenta velocidades de até 600MB/s, mas não é capaz de manter esse tipo de desempenho consistentemente. SSDs com base em SATA são proficientes para a carga de trabalho de alguns data centers, já que existem muitos servidores antigos no campo compatíveis apenas com SSDs SATA/SAS, mas que irão eventualmente ficar limitados e serão superados no seu desempenho.

Permitindo numerosas operações de I/O ao mesmo tempo, o NVMe torna possível o processamento multicore necessário para as organizações competirem em acessar, manipular e processar dados de modo eficiente em ambientes empresariais. A Qualidade de Serviço (QoS) é o que oferece um excepcional equilíbrio de entrega consistente de I/O e alto desempenho IOPS de leitura e gravação para administrar uma ampla variedade de cargas de trabalho.

Por que NVMe em vez de SATA?

Os benefícios de mudar para NVMe incluem velocidades mais altas e vários streams simultâneos de dados aproveitando toda a vantagem da utilização da CPU e da GPU. NVMe também é compatível com múltiplos formatos, incluindo conexões M.2, U.2 e EDSFF, o que o torna versátil para muitas plataformas de armazenamento desde servidores a estruturas inteiramente flash.

NVMe permite que os dados sejam divididos e simplificados para que os dados sejam gravados ao mesmo tempo. Além disso, NVMe proporciona uma largura de banda seis vezes maior, uma melhora de três vezes na latência, suporte multicore e eficiência 4K. Não apenas isso, NVMe inclui diversos comandos para se comunicar com os SSDs NVMe. Isso resulta em interfaces mais rápidas e rotinas otimizadas para gravar dados no SSD.

Empresas e organizações em ambientes empresariais estão investindo fortemente na criação, manuseio, análise e armazenamento de dados para manterem-se competitivas. Os novos protocolos PCIe e NVMe melhoram muito o armazenamento, gerenciamento e acesso de dados com eficiência sem comprometer o desempenho, eliminando gargalos e limitações encontrados em protocolos do passado.

Também é importante que o SSD NVMe empresarial incorpore melhorias em QoS no projeto de firmware e hardware. Um SSD NVMe que oferece uma boa QoS assegura a entrega de I/O e latência previsíveis, nos quais um aplicativo pode confiar para apresentar o desempenho desejado para desenvolvedores em todo o caminho até a interface do usuário final. NVMe está liderando a mudança da tecnologia de armazenamento, alterando para melhor o modo como a empresa opera dados.

Desempenho NVMe na Empresa

O grande aumento de desempenho com o NVMe irá beneficiar cargas de trabalho sensíveis à latência e outras áreas como analítica de big data em tempo real ou ambientes de bancos de dados com intensas cargas de trabalho. O protocolo NVMe aproveita caminhos de dados paralelos e de baixa latência que são como arquiteturas de processador padrão do setor. Isso oferece um desempenho mais alto e significativo e ainda latências mais baixas comparado aos protocolos SATA antigos. Permite que as cargas de trabalho acelerem aplicativos existentes que exigem velocidades mais altas e, ao mesmo tempo, permitem novos aplicativos e capacidades para processamento da carga de trabalho em tempo real no data center e nas áreas avançadas.
  • Alto desempenho acima de 3GB/s

  • Consistência em baixa latência e alta taxa de I/O previsíveis

  • Reduz a latência de aplicativos

A Fig. 2 acima mostra a diferença de latência entre SATA e NVMe

Setores como assistência médica, finanças e telecomunicações todos eles dependem de computadores extremamente rápidos com alto desempenho e baixa latência. Empresas de assistência médica e telecomunicações aproveitam as velocidades do NVMe para cargas de trabalho rápidas e complexas, pois ele quase elimina os tempos de espera do processador ao ler dados do armazenamento. Empresas financeiras usam NVMe como armazenamento extra para acelerar grandes quantidades de transações.

Bancos de dados de processos de transações online (OLTP) e big data também se beneficiam com leituras de alto desempenho. Nos bancos de dados, as empresas podem usar o cache do SSD para marcar dados, metadados e índices sem retardar as velocidades de leitura. Isso melhora as velocidades de consulta, o que no final representa um melhor desempenho do banco de dados. Analistas de negócios podem tomar decisões em tempo real com dados facilmente acessíveis, já que as cargas de trabalho intensivas de big data não atravessam gargalos. NVMe não está limitado a somente um tipo específico de carga de trabalho, pois ele também aprimora o desempenho de outros aplicativos.

A Fig. 3 acima mostra o teste OLTP


NVMe permite aos administradores otimizar ambientes virtualizados aumentando o número de máquinas virtuais que a rede virtual pode suportar. Normalmente, ambientes virtuais precisam particionar a rede por carga de trabalho, latência ou IOPS. Isso pode levar a custos excessivos e aumento na carga de trabalho para a adminitração. O NVMe é construído intencionalmente para gerenciar clusters e desempenho otimizado para todas as cargas de trabalho, o que permite ao ambiente virtual aumentar a velocidade e o desempenho da rede sem a necessidade de partições complexas.

Por que mudar para NVMe?

Com o crescimento de big data, os sistemas das empresas necessitam de novas soluções para atender as demandas e desafios dessa nova fronteira de dados. Mesmo SSDs de alto desempenho conectados a protocolos antigos podem apresentar desempenho mais baixo, maiores latências e baixa Qualidade de Serviço (QoS) diante de big data.

A nova tecnologia NVMe ajuda a evitar gargalos, possibilita a utilização plena de toda a CPU e núcleos GPU, permite aplicações de bancos de dados em escala tradicional juntamente com arquiteturas de computação de ponta emergentes que precisam ser escaladas para atender a novas demandas.

NVMe foi projetado para mídia de armazenamento de alto desempenho e não volátil, sendo o único protocolo que pode ser ampliado para atender às demandas de big data e de ambientes empresariais intensivos de dados, incluindo armazenamento na nuvem e ecossistemas de computação de ponta. Ele está abrindo caminho para ajudar as empresas a armazenar, gerenciar e acessar dados de forma mais eficiente e, ao mesmo tempo, melhorar o desempenho, a confiabilidade e a consistência.

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