NVMe가 기업에게 제공하는 장점

NVMe가 기업에게 제공하는 장점

데이터센터에서 왜 VMe가 중요할까요?

막대한 데이터를 보유한 기업 환경에서 조직들이 디지털 혁신에 투자함에 따라 스토리지 프로토콜이 향상되고 있습니다. 지금까지 지배적인 프로토콜은 SATA(SSD와 회전형 디스크 하드 드라이브 지원)였으나, NVMe의 부상으로 장치는 새로운 종류의 기술로 변모하고 있습니다.

NVME LogoNVMe로 알려진 새로운 스토리지 프로토콜을 통해 데이터센터와 기업이 고성능 플래시 메모리의 활용이 가능하게 되었습니다. SATA 인터페이스가 하드 드라이브를 위해 구축되어 플래시 메모리 기반의 SSD와 함께 사용할 때 효율성이 크게 떨어집니다. SATA 프로토콜은 SSD와 HDD 모두에서 사용 가능하지만, NVMe는 SSD의 용도로 특별 설계되었습니다. 그 결과 SATA와 NVMe의 성능 차이는 상당합니다.

그림. 1 위 그림은 SATA와 NVMe의 IOPS 및 대역폭 차이를 보여줍니다.

SATA III 속도는 최대 600MB/s이며, 이러한 성능이 일관되게 유지되는 것은 아닙니다. SATA/SAS SSD만을 지원하는 필드에서 레거시 서버가 많이 사용되기 때문에 일부 데이터센터는 워크로드를 처리할 때 SATA 기반 SSD가 매우 유용합니다. 그러나 실제 성능을 제한하여 한계가 발생합니다.

NVMe를 사용할 때, 동시에 여러 I/O를 실행하는 것이 가능합니다. 그 결과 조직은 멀티코어 처리를 통해 기업 환경에서 데이터를 효율적으로 액세스, 조작, 처리할 수 있습니다. 서비스의 품질(QoS)은 광범위한 워크로드를 관리하는 일관된 I/O 전달과 높은 읽기 및 쓰기 IOPS 성능의 탁월한 균형에 있습니다.

NVMe가 SATA 보다 왜 뛰어날까요?

NVMe는 CPU와 GPU를 완전하게 활용하여 데이터의 스트림을 빠르게 하는 것은 물론 여러 데이터 스트림을 동시에 수행할 수 있습니다. 이러한 점은 NVMe으로 전환했을 때의 장점으로 꼽을 수 있습니다. NVMe는 M.2, U.2와 EDSFF 연결을 포함한 여러 폼 팩터를 지원합니다. 따라서 모든 플래쉬 어레이에서 서버의 많은 스토리지 플랫폼을 다용도로 활용할 수 있습니다.

NVMe를 사용했을 때 데이터를 나누고, 효율화하는 것이 가능합니다. 따라서 데이터를 동시에 쓸 수 있습니다. 이외에. NVMe의 대역폭은 여섯 배 넓어지고, 지연 시간, 멀티코어 지원과 4K 효율성은 세 배 향상되었습니다. 그뿐 아니라 NVMe SSD와의 통신에 필요한 몇 가지 명령이 NVMe에 포함됩니다. 그 결과 인터페이스가 빨라졌으며, SSD에 데이터를 쓰는데 필요한 루틴이 최적화되었습니다.

기업 환경에서 기업과 조직은 경쟁력을 유지하기 위해 데이터의 생성, 조작, 분석과 저장에 상당한 투자를 하고 있습니다. 새로운 PCIe와 NVMe 프로토콜은 과거 프로토콜에서 발견되었던 병목과 제한을 제거하여, 성능을 저하시키지 않고도 데이터의 저장, 관리와 액세스를 효율적으로 향상시켰습니다.

또한 기업 NVMe SSD가 펌웨어와 하드웨어 설계에 QoS 개선 사항을 포함시켰다는 점도 중요합니다. 좋은 QoS를 전달하는 NVMe SSD는 언제나 최종 사용자 인터페이스를 위해 다운스트림을 제공하는 개발자에게 예측 가능 I/O와 지연 시간 전달을 보장하며 이는 애플리케이션이 원하는 성능을 전달하는지 여부에 달려 있습니다.
 NVMe는 기업이 데이터를 유익하게 사용할 있는 방식으로 스토리지 기술의 변화를 주도합니다.

기업 NVMe의 성능

NVMe의 성능 향상은 지연 시간-민감 워크로드는 물론 실시간 빅 데이터 분석 도구 또는 워크로드가 과중한 데이터베이스 환경과 같은 다른 영역에도 도움이 되었습니다. NVMe 프로토콜은 산업 표준 프로세서 구조와 같은 기본 미디어에서 평행, 낮은-지연시간 데이터 경로를 활용합니다. 레거시 SATA 프로토콜과 비교해 매우 높은 성능과 낮은 지연 시간을 제공합니다. 워크로드가 더 빠른 속도를 필요로 하는 기존 애플리케이션을 가속화시킬 수 있으며, 한편 데이터센터와 Edge에서 워크로드를 실시간으로 처리하는 새로운 애플리케이션과 기능을 실현하는 것도 가능합니다.
  • 3GB/s 이상의 고성능

  • 예측 가능한 낮은 지연 시간과 높은 I/O 일관성

  • 애플리케이션 지연 시간 단축

그림. 2 위 그림은 SATA와 NVMe의지연 시간 차이를 보여줍니다.

의료, 금융, 전기 통신과 같은 산업은 모두 속도는 매우 빠르면서도, 성능이 높고, 지연 시간이 낮은 컴퓨터를 필요로 합니다. 의료, 전기 통신 기업은 빠르고, 복잡한 워크로드에 NVMe의 속도를 활용하고 있는데 이는 스토리지에서 데이터를 읽을 때 프로세서의 대기 시간을 제거하였기 때문입니다. 금융 기업들은 많은 거래량을 빠르게 처리하기 위해 NVMe를 추가 스토리지로 사용합니다.

고성능 읽기는 Online transactional processes (OLTP) 데이터베이스와 빅 데이터에도 도움이 됩니다. 데이터베이스에서, 기업은 읽기 속도를 늦추지 않고도 데이터, 메타데이터와 인덱스를 고정할 때 SSD 캐시를 사용합니다. 쿼리 속도를 향상시켜, 궁극적으로 데이터베이스 성능을 향상시킵니다. 빅 데이터 집약적 워크로드에 더 이상 병목이 발생하지 않으므로 기업 분석가는 빠른 액세스가 가능한 데이터를 통해 실시간 결정을 내릴 수 있습니다. 다른 애플리케이션의 성능도 향상시켰다는 점에서 NVMe는 한 가지 특수한 유형의 워크로드로 제한되지 않습니다.

그림 3 위 그림은 OLTP 테스트를 보여줍니다.


NVMe을 통해 관리자는 가상 네트워크가 지원할 수 있는 가상 기기 수를 늘려 가상화된 환경을 최적화할 수 있습니다.
 일반적으로, 가상화된 환경은 워크로드, 지연 시간 또는 IOPS를 나눌 필요가 있습니다. 이로 인하여 관리에 필요한 비용과 워크로드가 증가할 수 있습니다. NVMe는 의도적으로 클러스터를 관리하고 워크로드에서 성능을 최적화하도록 구축되어, 가상 환경은 복잡한 파티션 없이 네트워크 속도와 성능을 향상시킵니다.

NVMe로 왜 전환하나요?

빅 데이터의 시대가 도래하면서, 기업은 새로운 데이터 전선에서 발생한 요구와 문제를 해결하기 위한 새로운 솔루션을 필요로 합니다. 빅 데이터의 시대에, 고성능 SSD라 하더라도 레거시 프로토콜에 연결되는 경우, 성능이 저하되고, 지연 시간은 증가하며, 서비스 품질(QoS)은 하락할 수 있습니다.


NVMe의 새로운 기술은 새로운 요구에 충족할 수 있도록 병목을 피하고, 모든 CPU와 GPU 코어를 활용하고 새로운 에지 컴퓨팅 구조를 바탕으로 기존 확장 데이터베이스 애플리케이션의 스케일을 조정하였습니다.

NVMe는 고성능, 비휘발성 스토리지 미디어를 위해 설계되었습니다. 또한 빅 데이터의 요구와 클라우드 스토리지와 에지 컴퓨팅 생태를 포함한 과도한 데이터 기업 환경의 요구를 충족할 수 있는 유일한 프로토콜입니다. 기업이 데이터를 효율적으로 저장, 관리, 액세스하는 한편 성능, 신뢰성, 일관성을 유지할 수 있도록 주도합니다.

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