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我應該改用NVMe嗎?

我應該改用NVMe嗎?
作者:Cameron Crandall

近五年來,伺服器與硬體配置一直保持著一致性。無論是在應用程式伺服器、儲存陣列或 SaaS 後端中,資料中心管理員建立系統的方式都沒有太大變化。即使有意提高邊緣運算的使用,使其在計算與儲存上更貼近用戶端,多數邊緣網路在硬體配置上還是使用 SATA或SAS SSD.

僅在關鍵任務型應用程式的妥善率必須達到五個9或六個9之服務層級的少數情況下,硬體配置才會有大幅度的變化。 對這些資料中心來說,備援機制是極其重要的,許多資料中心主要透過使用企業級 SSD 移轉至 NVME 來管理其儲存平台。NVMe 硬碟通常會配置大型的快取記憶體,來提供 QoS 效能 (長期效能穩定性)。

這引發了下列問題:如果有更多資料中心使用 NVMe 以確保正常運行時間,那我是否應該升級伺服器?

答案遠比單純的是或否還要複雜,事實上這牽扯出其他需要處理的問題。

透過 SATA 或 SAS 升級單純的 1U 伺服器或 10U 機架式伺服器,會受到連線可用性的限制。多數採用 SATA 或 SAS SSD 的系統使用硬體式 RAID 控制器連線。但是 NVMe 因為利用了 PCI-Express 連接埠,本身就能提供更高的傳輸速度,並充分運用軟體式 RAID 的配置。

一年前,多數用戶習慣使用 SATA而無意改使用 NVMe。就連規模最大的供應商也尚未完全移轉,SATA 和 NVMe 各占一半使用量。 這是因為 NVMe 需要更多技術性的維護翻修。

並非所有現有的伺服器都有足夠的 PCIe 連接埠以支援大規模地建置NVMe,而多數資料中心更換伺服器的速度不會像更換儲存陣列一樣快。 簡而言之,如果伺服器能夠提供當下運作所需的效能,還有移轉的必要嗎?

如果是的話,在進行下一步之前,還需要考慮這些事:

該變更對於您現有的備援機制會造成甚麼樣的影響?

移轉到軟體定義儲存 (SDS) 機型,為使用者展現管理備援機制與控管實體設備的新方式。在有些案例中,從硬體控制的儲存系統移動到 SDS 可能會需要將特定的應用程式調整至核心等級,以保持效能的一致性。此外,用戶需要重新思考如何在SDS平台上配置設定備援與提供效能的儲存空間。

您的架構內現有的問題是什麼,NVMe 能夠解決嗎?

有些可能不是資料傳輸的問題,而是由於讀取 / 寫入的速度,或沒有使用企業級硬碟的緣故。現今有許多硬碟在產品資料頁上均強調具有高效能規格,但針對長期一致性或效能預測的問題,並未多加著墨。這是因為比起強調維持穩定狀態,產品更追求高效能。

這是跟隨潮流,還是用戶驅動的需求?

雖然在伺服器上進行全新升級,並且提供比其他資料中心更有競爭力的優勢是很棒的一件事,但是事實上,許多進階功能可能會需要引進新設備。

現在的 M.2 NVMe 硬碟不具備熱插拔功能,也沒有包裝盒或托架的附件。SATA 仍然是主流規格,因為可以在不關閉整個伺服器的情況下更換損壞的硬碟。 這就是為什麼U.2 的規格具有優勢,在同時支援主機和作業系統的情況下,它允許資料中心的 NVMe 在前端伺服器托架中進行熱插拔。即使目前看來U.2 可能會成為能在伺服器中啟用NVMe的主流規格,Intel 和 Samsung 最近在規格方面有所發展,也為 NVMe構建創造了更多可能性。 Intel 的 EDSFF (主導者) 與 Samsung 的 NF1 可能會解決 M.2 規格的部分缺點。

這兩種規格都還非常新,目前尚無足夠的資料判斷其長期效能與可靠性。 但就像 U.2 一樣,它們確實處理了建立新一代 NVMe 系統時可維護性的問題。 就像 BETA 和 VHS 在80年代與90年代間的辯論,接下來的問題會是哪一種規格最終可以獲得長期的支持。

無論是否準備好要進行移轉,Kingston 會持續提供最具一致性的企業級 SATA SSD,支援多數的資料中心裝置,同時開發企業 NVMe 解決方案、DC1000M 及 DC1000B 開機硬碟。 如果您對資料中心有疑問,Kingston 會為您解答。

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