Следует ли переходить на NVMe?

В течение последних пяти лет конфигурации серверов и аппаратного обеспечения были согласованы. Будь то сервер приложений, массив хранения данных или серверная часть облачных услуг по программному обеспечению (SaaS), то, как менеджеры центров обработки данных строили свои системы, не сильно изменилось. Даже при необходимости более широкого использования периферийных вычислений поблизости от клиента — как для расчетов, так и для хранения — большинство граничных сетей отражают существующие конфигурации аппаратного обеспечения с использованием твердотельных накопителей SATA или SAS.

Лишь в редких случаях, когда необходимо обеспечить соответствие требованиям пяти или шести-девяти соглашений об уровне обслуживания (SLA) для критически важных приложений, мы заметили существенные изменения в конфигурациях аппаратного обеспечения. В этих центрах обработки данных избыточность (резервирование) является ключевым фактором, и многие центры обработки данных осуществляют управление своей платформой хранения данных, преимущественно переключаясь на NVME с твердотельными накопителями корпоративного класса. Накопители со спецификацией NVMe также оснащены кеш-памятью DRAM больших объемов для обеспечения производительности в рамках обеспечения качества обслуживания (QoS) (долгосрочная стабильность производительности).

Напрашивается вопрос: Если все больше центров обработки данных переходят на NVMe для обеспечения бесперебойной работы, следует ли мне обновлять свои серверы?

Ответ гораздо сложнее, чем простое «да» или «нет», и фактически открывает множество других вопросов для рассмотрения.

Обновление простого сервера 1U или стойки 10U с SATA или SAS ограничивается доступностью соединений. Большинство систем, в которых реализованы твердотельные накопители SATA или SAS, соединяются с использованием аппаратных RAID-контроллеров. Однако в спецификации NVMe используются порты PCI-Express, которые по своей конструкции обеспечивают более высокие значения скорости передачи данных, а затем оптимизированно используются программно-определяемые профили RAID.

Всего год назад большинство клиентов были вынуждены использовать исключительно интерфейс SATA без планов перехода на NVMe. Даже крупнейшие поставщики первого уровня не совершили полного перехода, используя SATA и NVMe в сочетании 50/50 процентов. Это потому, что для NVMe требуется более тщательное техническое обслуживание и модернизация.

Не все существующие серверы имеют достаточно портов PCIe для поддержки развертывания NVMe в большом масштабе, и большинство центров обработки данных не выполняют замену своих серверов так же быстро, как они меняют свои массивы хранения данных. Проще говоря, если сервер работает и обеспечивает уровень производительности, необходимый для современных операций, действительно ли имеется необходимость в переходе?

Если это так, вот несколько аспектов, которые следует рассмотреть для следующей сборки:

Как эти изменения повлияют на применяемые вами методы резервирования?

Переход на модель с программно-определяемым хранилищем данных (SDS) предоставляет пользователю новый способ управления избыточными резервами и физическими устройствами. В некоторых случаях для перехода с аппаратно-управляемой системы хранения данных на SDS в отношении определенных приложений может потребоваться внедрение изменений на уровне ядра, чтобы обеспечить поддержку стабильной производительности. Кроме этого, для применения платформ SDS пользователям потребуется по-новому подумать о том, как они развертывают и задают конфигурацию своей системы хранения данных для обеспечения избыточных резервов и производительности.

Какие уязвимые места имеются в вашей архитектуре, и устранит ли их NVMe?

Некоторые проблемы могут быть связаны не с передачей данных, а с профилем чтения/записи или просто с отсутствием использования дисков корпоративного класса. Сегодня многие накопители имеют высокопроизводительные технические характеристики в своих перечнях технических данных, но в них не учитывается долгосрочная стабильность или предсказуемость производительности. Обычно это происходит потому, что они рекламируют возможности максимальной производительности, а не профили производительности в устойчивом режиме работы.

Хочу ли я соответствовать тренду или у меня имеется спрос, обусловленный активностью клиентов?

Несмотря на то, что всегда приятно иметь новые и превосходные обновления наших серверов и обеспечивать конкурентное отличие от других центров обработки данных, фактом является то, что существует множество улучшений, которые даже могут выдвигать иные соображения в отношении новых сборок.

Современные накопители M.2 NVMe, как правило, не поддерживают оперативную замену и не оснащены креплением для вмещающего корпуса или крепежной скобы. SATA остается доминирующим форм-фактором, поскольку испортившиеся диски могут быть заменены без отключения электропитания всего сервера. Именно в отношении этого актуальным оказывается форм-фактор U.2, так как он позволяет использовать NVMe в центре обработки данных с возможностью оперативной замены в серверных отсеках с фронтальной загрузкой при условии поддержки как хоста, так и ОС. Хотя U.2 выглядит как распространенный форм-фактор для поддержки NVMe на серверах, последние разработки Intel и Samsung, касающиеся форм-факторов, создают больше возможностей для сборок с применением спецификации NVMe. EDSFF (линейка) от Intel и NF1 от Samsung могут устранить некоторые недостатки форм-фактора M.2.

Оба эти форм-фактора являются достаточно новыми, поэтому у нас пока недостаточно данных о долгосрочной производительности и надежности. Однако, как и U.2, они решают реальные проблемы, связанные с удобством обслуживания и эксплуатационной надежностью, для построения последующих систем с NVMe. Как и в состязаниях между BETA и VHS, происходивших в 80-х и 90-х годах, вопрос будет заключаться в том, какой форм-фактор в конечном итоге победит в отношении обеспечения долгосрочной поддержки.

Независимо от того, готовы ли вы к переходу на новые технологии или нет, компания Kingston продолжает поставлять наиболее стабильные твердотельные накопители SATA корпоративного класса для поддержки большинства инсталляций в центрах обработки данных, а также разрабатывает набор корпоративных решений NVMe.

#KingstonIsWithYou