Figura de um microchip com cubos em volta para representar armazenamento (Graphic of a microchip with cubes around it to represent storage)

A promessa NVMe: Consiga mais das CPUs existentes

A capacidade de aumentar o desempenho da interface SATA fez com que a maioria dos data centers demorasse a adotar a tecnologia NVMe. É mais fácil aumentar a capacidade ou aumentar o desempenho com IOPS mais altos ou latência mais baixa quando você está usando algo lento como SATA. Se você observar os data centers de hoje, a maioria das arquiteturas de data centers estão voltadas para aprimorar a utilização da CPU. . Com um rack repleto de CPUs caras (qualquer que seja o número de núcleos ou custos de licenciamento pagos), os data centers raramente são capazes de utilizar as CPUs em algo próximo a trinta por cento de sua capacidade máxima.

Imagine-se pagando por uma sala de servidores cheia de Ferraris que acabam sendo dirigidas a 30 km/h. Não é um momento de Ford versus Ferrari, mas sim um momento de sem chumbo versus alta octanagem.

O NVMe está indicando uma nova mudança com velocidades de transferência e provisionamento na memória permitindo que você dobre a utilização de trinta para quase sessenta por cento. Usando a infraestrutura existente, o NVMe pode fazer com que a CPU funcione de modo mais eficiente com menor latência e maior taxa de transferência. Entretanto, você deve ser capaz de acomodar o NVMe. Limitações podem incluir seus backplanes existentes ou a incapacidade de plug-in e substituir seu formato atual. Isso se transforma em uma revisão maior.

SSDs de Servidor DC1000M e DC1000B da Kingston

Para migrar de um sistema com base em SAS, a arquitetura do servidor precisa ser alterada, a não ser que você use um adaptador para colocar SSDs NVMe no barramento PCIe. Será uma mudança completa de plataforma para um cliente. Em comparação com o uso de controladores host SATA e SAS com base em hardware, a interface PCIe é definida por software e proporciona maior eficiência em processos dedicados. É surpreendente como o NVMe oferece baixa latência e a capacidade das CPUs para vários threads.

Agora, a próxima pergunta a ser feita é: “O que é mais importante hoje? Reformar todo o carro ou apenas turbinar o motor?”

Para a maioria dos gerentes de data centers, a mudança será feita de forma gradual - começando com ligeiras atualizações como o DC1000M e DC1000B da Kingston.

Ilustração de um velocímetro com uma faixa de luz penetrando nele (Illustration of a speedometer with a light streak going through it)

NVMe Over Fabrics

NVMe-oF permite acesso centralizado e compartilhado a dispositivos NVMe sobre uma rede especializada (FC/RDMA/TCP), permitindo acesso ao drive vinculado à rede como se fosse local aos servidores de clientes. Os benefícios da gestão de armazenamento centralizado do NVMe incluem gestão simplificada, melhor capacidade de utilização e eliminação mais fácil de pontos únicos de falhas. As especificações NVMe-oF exigem Fiber channel, RDMA ou TCP fabrics. O protocolo Fiber channel (FCP) tem sido a tecnologia líder de transporte de armazenamento desde meados de 1990, usada para transportar pacotes SCSI sobre redes fiber channel. Desse modo, se tornou fundamental para que o NVMe definisse o novo protocolo “FC-NVMe” e tornasse possível transportar tráfico SCSI e NVMe sobre fiber channel, permitindo que os usuários existentes de FCP nos ambientes SAN existentes fizessem uma atualização para FC-NVMe. RDMA (Acesso Remoto Direto à Memória) é também outro protocolo convencional que existiu durante anos em Infiniband, RoCE (RDMA sobre ethernet convergente ) e iWARP fabrics, portanto construir sobre RDMA foi uma maneira do NVMe aproveitar essas tecnologias de transporte existentes. TCP/IP é o protocolo de transporte de rede mais convencional, com seus sólidos princípios de design desde o fim da década de 70. Era natural que o NVMe desenvolvesse uma metodologia para transporte de comandos NVMe sobre redes TCP existentes, para reduzir os custos de implantação e acelerar o tempo de instalação.

A emergência do NVMe-oF também promoveu mais desafios à infraestrutura de TI, já que o gargalo que existia com dispositivos SCSI moveu a pilha para controladores de rede e interfaces, mas muitas empresas inovaram switches e NICs que suportam maiores velocidades de rede e QoS altamente configuráveis. Fabricantes de matrizes All-flash também inovaram a oferta de uma implementação NVMe ponta a ponta com um conjunto de ferramentas para configurar melhores QoS e eliminar “vizinhos barulhentos”.

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