I vantaggi della tecnologia NVMe in ambito aziendale

I vantaggi della tecnologia NVMe in ambito aziendale

Perché la tecnologia NVMe è importante nei data center

I protocolli di storage stanno migliorando costantemente, mentre le organizzazioni investono in processi di trasformazione digitali costanti che avvengono all'interno di complessi ambienti aziendali saturi di dati. Finora, lo standard SATA (che supporta sia gli SSD che gli hard drive tradizionali) rappresentava il protocollo prevalente. Ma con la crescente diffusione delle tecnologie di memoria express non-volatili, la tendenza è quella di migrare verso nuove tecnologie.

NVME LogoNoto con la denominazione di NVMe, il nuovo protocollo di storage consente a data center e ambienti aziendali di trarre il massimo vantaggio dalle memoria flash ad elevate prestazioni. E dato che l'interfaccia SATA è stata realizzata per gli hard drive, essa è affetta da numerose inefficienze quando abbinata alle memorie flash basate sugli SSD. Mentre il protocollo SATA è disponibile sia in versione SSD che HDD, lo standard NVMe è progettato specificamente per gli SSD. Di conseguenza, la differenza di prestazioni tra SATA e NVMe è enorme.

La precedente fig. 1 illustra le differenze in termini di IOPS e larghezza di banda tra tecnologia SATA e NVMe

Lo standard SATA III raggiunge velocità pari a 600MB/s, ma non è in grado di garantire tali prestazioni su base costante e continuata. Gli SSD basati sullo standard SATA sono adeguati per alcuni carichi di lavoro dei data center, in quanto il settore annovera ancora numerosi server legacy che supportano solamente gli SSD di tipo SATA/SAS, anche se in ultima analisi, tali dispositivi hanno prestazioni limitate e soglie prestazionali ridotte.

Consentendo numerose operazioni I/O simultanee, lo standard NVMe supporta l'elaborazione dei dati con piattaforme multicore necessarie alle organizzazioni per competere in maniera efficiente, accedendo, manipolando ed elaborando i dati negli ambienti aziendali. Questa Qualità del Servizio (QoS), offre un equilibrio eccezionale composto da uniformità delle prestazioni degli I/O ed elevate prestazioni IOPS in lettura e scrittura, per gestire un'ampia gamma di carichi di lavoro.

Perché scegliere la tecnologia NVMe rispetto allo standard SATA?

I vantaggi di una migrazione alla tecnologia NVMe consistono in maggiori velocità e flussi multipli simultanei di dati elaborati, con la possibilità di massimizzare i vantaggi offerti dall'uso di CPU e GPU. Lo standard NVMe supporta anche formati multipli, inclusi M.2, U.2 e EDSFF. Ciò ne fa una soluzione versatile ideale per numerose piattaforme di storage provenienti da server con array-flash di qualunque tipo.

Lo standard NVMe consente la suddivisione e l'invio dei dati in modo tale che questi vengano scritti simultaneamente. Inoltre, lo standard NVMe offre larghezza di banda sei volte superiori, valori di latenza tripli, supporto multicore ed efficienza di classe 4K. E non è tutto. Lo standard NVMe include anche numerosi comandi per comunicare con gli SSD NVMe. Ciò assicura interfacce più rapide e routine ottimizzate per la scrittura di dati sull'SSD.

Aziende e organizzazioni operanti in ambienti aziendali stanno investendo pesantemente nella creazione, manipolazione, analisi e memorizzazione dei dati, al fine di mantenere la loro competitività. I nuovi protocolli PCIe e NVMe migliorano notevolmente i processi di archiviazione, gestione e accesso dei dati in maniera efficiente, senza sacrificare le prestazioni, ed eliminando i colli di bottiglia e le limitazioni che caratterizzano i vecchi protocolli.

È anche importante che gli SSD NVMe per impieghi aziendali integrino ottimizzazioni QoS nel firmare e nel design dell'hardware. Un SSD NVMe che offre QoS ottimali garantisce una maggiore prevedibilità degli I/O e delle latenze. Caratteristiche importanti per l'affidabilità delle prestazioni al fine di ottenere le prestazioni desiderate dagli sviluppatori, con implicazioni per l'intero processo, fino all'interfaccia utente. Lo standard NVMe sta aprendo la strada a nuove tecnologie di storage che cambieranno e miglioreranno il modo in cui le aziende operano con i loro dati.

Prestazioni delle piattaforme NVMe in ambito aziendale

L'incremento di prestazioni offerto dalla tecnologia NVMe va a tutto vantaggio dei carichi di lavoro particolarmente sensibili alle latenze, nonché a vantaggio di altri aspetti, come l'analisi dei big data in tempo reale o gli ambienti database caratterizzati da elevati carichi di lavoro. Il protocollo NVMe sfrutta percorsi dati paralleli a bassa latenza analoghi alle architetture dei processori standard di settore. Tale soluzione offre prestazioni notevolmente superiori e latenze ridotte rispetto ai protocolli SATA. Consente ai carichi di lavoro di accelerare le applicazioni esistenti che richiedono maggiori velocità, permettendo l'uso di nuove applicazioni e funzionalità per l'elaborazione dei carichi di lavoro in tempo reale presso data center e piattaforme Edge.
  • Prestazioni elevate, oltre 3 GB/s

  • Valori di latenza ridotti e prevedibili ed elevata coerenza degli I/O

  • Riduzione della latenza delle applicazioni

La precedente fig. 2 illustra le differenze in termini di latenza tra tecnologia SATA e NVMe

I settori come quello della sanità, della finanza e delle telecomunicazioni dipendono da computer estremamente veloci, con elevate prestazioni e bassa latenza. Le aziende del settore sanitario e delle telecomunicazioni utilizzano la velocità della tecnologia NVMe per gestire carichi di lavoro veloci e complessi, in quanto tale tecnologia elimina pressoché tutti i tempi di attesa dei processori durante la lettura dei dati dallo storage. Le aziende del settore finanziario utilizzano la tecnologia NVMe come extra storage per velocizzare elevati volumi di transazioni.

Anche i database dei processi transazionali online (OLTP) e i big data traggono grande vantaggio dalle letture ad alte prestazioni. Nel campo dei database, le aziende possono sfruttare la cache SSD per elaborare dati, metadati e indici senza alcun rallentamento della velocità di lettura. Ciò migliora le velocità delle query e, in ultima analisi, migliora le prestazioni dei database. Gli analisti aziendali possono prendere decisioni in tempo reale, grazie a un rapido accesso ai dati, in quanto i carichi di lavoro intensivi associati ai big data non sono più soggetti a colli di bottiglia. Lo standard NVMe non è limitato a un singolo tipo di carico di lavoro, in quanto migliora anche le prestazioni di altre applicazioni.

La precedente fig. 3 mostra i test OLTP


La tecnologia NVMe consente agli amministratori di ottimizzare gli ambienti virtualizzati incrementando il numero di macchine virtuali supportato dalla rete virtuale. Normalmente, gli ambienti virtuali devono partizionare le reti in base a carichi di lavoro, latenze o IOPS. Ciò può causare ingenti costi e un incremento dei carichi di lavoro gestionali. La tecnologia NVMe è intenzionalmente progettata per gestire cluster e prestazioni ottimizzate con vari carichi di lavoro, consentendo agli ambienti virtuali di espandere le velocità di rete e le prestazioni senza alcuna necessità di ricorrere a partizioni complesse.

Perché passare alla tecnologia NVMe?

Con l'incremento dei big data, i sistemi aziendali richiedono nuove soluzioni che siano in grado di andare incontro alle sfide di questa nuova frontiera dei dati. Anche gli SSD ad alte prestazioni collegati ai protocolli legacy possono avere problemi associati a ridotte prestazioni, elevate latenze e scarsa Qualità del Servizio (QoS), quando si tratta di gestire big data.

La nuova tecnologia NVMe contribuisce a ridurre i colli di bottiglia e consente di sfruttare appieno tutti i processori e le GPU, permettendo l'uso di applicazioni database scale-up, unitamente alle architetture di elaborazione edge emergenti che necessitano di elevata scalabilità per andare incontro alle nuove esigenze.

La tecnologia NVMe è progettata per garantire elevate prestazioni e operare con supporti di storage non volatili. Si tratta dell'unico protocollo in grado di soddisfare le crescenti esigenze nel settore big data e soddisfare le esigenze degli ambienti aziendali che fanno un utilizzo intensivo dei dati, incluse le piattaforme di storage cloud e gli ecosistemi di edge computing. La tecnologia sta guidando il processo di innovazione che aiuta le aziende ad archiviare, gestire e accedere ai dati in maniera più efficiente, incrementando prestazioni, affidabilità e costanza delle prestazioni.

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