Gráfica en 3D futurista desde un punto de vista de un túnel geométrico brillante

Llevando el NVMe hacia el futuro

Comenzando nueva década, han habido muchos rumores sobre el futuro del NVMe en la infraestructura empresarial y en la nube. Desde NVMe over Fabrics hasta nuevos factores de forma e incluso PCIe 5.0, este año vendrá con una gran cantidad de innovación.

La adopción de NVMe está despegando a pesar de la atmósfera que rodea a los nuevos inventos, los lanzamientos de nuevos productos y los nuevos enfoques de implementación. Si bien la implementación puede ser más lenta de lo que esperan los analistas y periodistas, aquí destacamos siete de las predicciones de lo que traerá la adopción de NVMe este año.

1. La eficiencia seguirá siendo la reina

Si bien la mayoría de los administradores de centros de datos se centran en la computación, el hecho de que el NVMe pueda hacer que las cosas funcionen de manera más eficiente obligará a muchos a comenzar el cambio. Al tener más recursos de computación disponibles y velocidades de transferencia más rápidas, los centros de datos pueden hacer más con menos, lo que hace que el cambio sea más atractivo.

2. La adopción aumentará con más soluciones estándar

No todos los centros de datos son iguales. Los Hyperscalers o hiperescaladores tienen presupuestos enormes para crear componentes personalizados y no tienen que depender de componentes estándar para tener los mejores productos o los más rápidos. A medida que más fabricantes comiencen a implementar soluciones de almacenamiento NVMe asequibles, comenzaremos a ver la migración de más proveedores de nivel uno y dos. Con la disponibilidad de productos comerciales, existen una cantidad de pruebas y validaciones del mercado que ya han demostrado su valor.

3. Los métodos RAID van a cambiar

Racks de servidores con números binarios flotando entre estos y un reflejo brillante en el fondo

En teoría, la implementación de NVMe libera el dispositivo de almacenamiento del controlador de hardware y le brinda un rendimiento muy superior al que podría obtener con SATA y SAS. Pero la implementación abre una caja de pandora si las arquitecturas están sometidas a controladores RAID basados en hardware y prácticas de redundancia de datos. Los fabricantes de controladores RAID basados en Hardware deberán adaptarse a la aparición de NVMe y ofrecer soluciones para conectarse a las placas base de servidor U.2 existentes y así respaldar las soluciones RAID NVMe basadas en Hardware. Ya hay algunas tarjetas RAID en el mercado que admiten NVMe, pero el mercado aún es nuevo. Con el RAID basado en Hardware en etapas elementales de desarrollo, y las organizaciones haciendo el cambio a NVMe, las decisiones de diseño de la arquitectura deberán ser consideradas, ya que deberán explorar cómo seguirán cumpliendo con sus prácticas de alta disponibilidad, ya sea a través de soluciones HCI basadas en Software como vSAN, Ceph, RAID basado en Software linux o haciendo mirror de lvm, y replicación de alta disponibilidad basada en aplicaciones como SQL AlwaysOn o haciendo mirror de Oracle ASM. Se puede argumentar que estas decisiones de diseño basadas en Software deberían seguir existiendo con los controladores RAID basados en Hardware, ya que este último solo protege contra un único punto de falla.

4. NVMe over Fabrics será un gran negocio

Imagen abstracta de edificios con senderos de luz en una carretera para representar rutas de datos

NVMe-oF permite el acceso compartido y centralizado de dispositivos NVMe a través de una red especializada (FC/RDMA/TCP), lo que permite el acceso al dispositivo vinculado a la red como si fuera local para los servidores cliente. Los beneficios de la gestión de almacenamiento centralizada de NVMe incluyen una gestión simplificada, una mejor utilización de la capacidad y una eliminación más sencilla de puntos únicos de fallos. La especificación NVMe-oF requiere fabrics de canal de fibra, RDMA o TCP. El protocolo de canal de fibra (FCP) ha sido la tecnología de transporte de almacenamiento empresarial líder desde mediados de la década de 1990, utilizado para transportar paquetes SCSI a través de redes de canal de fibra, por lo que fue fundamental para NVM express definir el nuevo protocolo "FC-NVMe" y hacer posible el transporte de tráfico SCSI y NVMe a través del canal de fibra, lo que permite a los usuarios existentes de FCP actualizarse a FC-NVMe. RDMA (acceso remoto directo a memoria) es también otro protocolo convencional que ha existido durante años en Infiniband, RoCE (RDMA sobre Ethernet convergente) y fabrics iWARP, por lo que la creación de RDMA fue una forma de NVM express para aprovechar estas tecnologías de transporte existentes. TCP/IP es el protocolo de transporte de red más convencional que tiene sólidos principios de diseño desde finales de los 70. Era natural que NVM express desarrollara una metodología para transportar comandos NVMe a través de redes TCP existentes, para reducir los costos de implementación y acelerar el tiempo de configuración.

La aparición de NVMe-oF también presenta más desafíos para la infraestructura de TI, ya que el cuello de botella que existía con los dispositivos SCSI se mueve hacia los controladores de red y las interfaces, pero muchas empresas han innovado en este espacio, con switches y NIC que admiten velocidades de red más altas y QoS altamente ajustables. Los fabricantes de la matriz basada íntegramente en tecnología flash (all-flash array) también han innovado al ofrecer una implementación NVMe-OF de extremo a extremo con una variedad de herramientas para sintonizar una mejor QoS y eliminar vecinos ruidosos.

5. Los clientes definidos por software hacen el esfuerzo

Más clientes de la nube buscan mucho más allá de las capacidades de lectura/escritura. Ahora se están enfocando en cómo maximizar los servicios de computación intensiva para ofrecerlo a sus usuarios finales. Desde transcodificación basada en la nube hasta aplicaciones de juegos intensivas, NVMe permite otro nivel de rendimiento. También permite a los proveedores justificar el costo inicial de la inversión en infraestructura ofreciendo modelos de precios que se basan en beneficios de rendimiento. Las soluciones definidas por software existentes como VMware vSAN y Ceph han experimentado un tremendo desarrollo al permitir el soporte para dispositivos NVMe y el transporte de tráfico NVMe entre los nodos de clúster, para permitir a los usuarios maximizar su infraestructura de cómputo con una implementación de almacenamiento altamente escalable y de menor costo.

SSDs para servidores DC1000M y DC1000B de Kingston

6. El factor de forma es un factor

Uno de los desafíos en este punto para NVMe es la capacidad de intercambio en caliente (hot-swap). Si bien algunos fabricantes están introduciendo nuevos factores de forma (incluidos U.2, M.2, EDSFF y E1.S), requerirán que los centros de datos realicen revisiones de hardware más extensas. Sin puertos existentes, generalmente requieren nuevas placas base de bus y soporte para placas madre. Con la llegada de la Gen4, PCIe Gen3 sigue siendo la conexión preferida, ya que solo una arquitectura de CPU admite Gen4. El factor de forma U.2 es el más reconocido, ya que proporciona un factor de forma de 2.5 ″ familiar y los fabricantes de servidores han estado promoviendo el chasis U.2 de carga frontal desde hace bastante tiempo. Dejando de lado el factor de forma, el U.2 es intercambiable en caliente, por lo que se está volviendo común en los centros de datos.

7. La resistencia y el rendimiento predecible superan las velocidades y los avances

Si bien la gran mayoría de los fabricantes de hoy destacarán las IOPS máximas y las cifras de latencia más bajas en sus hojas de datos, más administradores de centros de datos confían en la consistencia en lugar del rendimiento máximo. En general, las cifras máximas proporcionan un valor de rendimiento hipotético, pero con una carga completa y un uso máximo, rara vez se cumplen esas cifras de forma coherente. Por lo tanto, más gerentes de centros de datos quieren un rendimiento que sea confiable y consistentemente alto para obtener más previsibilidad y fiabilidad en su inversión.

Este año será un año de oportunidades para los productos NVMe, especialmente del lado cliente. NVMe será el futuro del almacenamiento; sin embargo, la mayoría de los administradores de centros de datos necesitarán un tiempo antes de que puedan migrar por completo desde las soluciones SATA y SAS.

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