Преимущества NVMe в корпоративной среде

Преимущества NVMe в корпоративной среде

Важность NVMe в центрах обработки данных

Протоколы доступа к устройствам хранения данных улучшаются по мере того, как организации инвестируют средства в текущую цифровую трансформацию, происходящую в насыщенной данными корпоративной среде. До сих пор SATA (поддерживает твердотельные накопители и вращающиеся жесткие диски) был доминирующим протоколом, но с появлением NVMe начался переход на новую технологию.

NVME LogoНовый протокол доступа, названный NVMe, позволяет центрам обработки данных и корпоративным средам полностью использовать преимущества высокопроизводительной флеш-памяти. Поскольку интерфейс SATA был создан для жестких дисков, он имеет много недостатков при работе с твердотельными накопителями на основе флеш-памяти. В то время как протокол SATA доступен как для твердотельных накопителей, так и для жестких дисков, NVMe специально разработан для SSD-накопителей. В результате разница в производительности между SATA и NVMe впечатляет.

На рис. 1 выше показаны различия в IOPS и пропускной способности SATA и NVMe.

SATA III может обеспечить пиковую скорость до 600 МБ/с, но не может стабильно поддерживать такую производительность. Твердотельные накопители на основе SATA подходят для некоторых рабочих нагрузок центров обработки данных, поскольку существует множество устаревших серверов, поддерживающих только твердотельные накопители SATA/SAS, но в конечном итоге их производительность будет ограничена.

Обеспечивая одновременное выполнение множества операций ввода-вывода, NVMe делает возможным многоядерную обработку, необходимую организациям для эффективного доступа, управления и обработки данных в корпоративных средах. Подобное качество обслуживания (QoS) обеспечивает исключительный баланс стабильной производительности ввода-вывода и высокого числа операций ввода-вывода при чтении и записи для управления широким диапазоном рабочих нагрузок.

Почему NVMe вместо SATA?

Переход на NVMe обеспечивает такие преимущества, как более высокая скорость и одновременная передача нескольких потоков данных с использованием всех ресурсов центрального и графического процессоров. NVMe также поддерживает несколько форм-факторов, включая M.2, U.2 и EDSFF, что делает его универсальным протоколом для множества платформ хранения данных, от серверов до массивов, полностью построенных на флеш-накопителях.

NVMe позволяет разделять и оптимизировать данные, обеспечивая их одновременную запись. Кроме того, NVMe обеспечивает шестикратное увеличение пропускной способности, тройное улучшение задержки, поддержку многоядерных процессоров и эффективность 4K. Мало того, NVMe включает в себя несколько команд для связи с твердотельными накопителями NVMe. В результате обеспечиваются более быстродействующие интерфейсы и оптимизированные процедуры для записи данных на SSD-накопители.

Предприятия и организации в корпоративных средах вкладывают значительные средства в создание, обработку, анализ и хранение данных, чтобы поддерживать свою конкурентоспособность. Новые протоколы PCIe и NVMe значительно улучшают хранение, управление и доступ к данным без ущерба для производительности за счет устранения узких мест и ограничений, связанных с более ранними протоколами.

Также важно, что корпоративные твердотельные накопители NVMe включают улучшения QoS на уровне микропрограммного и аппаратного обеспечения. Твердотельный накопитель NVMe, обеспечивающий хорошее качество обслуживания (QoS), гарантирует предсказуемую скорость ввода-вывода и величину задержек, которые могут быть необходимы приложению для достижения нужной производительности для разработчиков вплоть до интерфейса конечного пользователя. NVMe лидирует в области технологий хранения данных, улучшая подход предприятий к работе с данными.

Производительность NVMe в корпоративной среде

Повышение производительности NVMe будет выгодным для чувствительных к задержкам рабочих нагрузок и в других областях, таких как анализ больших данных в реальном времени или среды баз данных с интенсивными рабочими нагрузками. Протокол NVMe использует параллельные пути передачи данных с малой задержкой, аналогичные стандартным архитектурам процессоров. Это обеспечивает значительно более высокую производительность и меньшие задержки по сравнению с устаревшими протоколами SATA. В результате может быть ускорена работа существующих приложений, требующих более высоких скоростей, а также обеспечена поддержка новых приложений и возможностей для обработки рабочих нагрузок в реальном времени в центре обработки данных и на границе сети.
  • Высокая производительность: более 3 ГБ/с

  • Прогнозируемая задержка и стабильно высокое число операций ввода-вывода

  • Снижение задержек при выполнении приложений

Fig. 2 above shows latency difference between SATA and NVMe

Работа предприятий в таких отраслях, как здравоохранение, финансы и телекоммуникации, зависит от исключительно быстродействующих компьютеров с высокой производительностью и малыми задержками. Компании в сферах здравоохранения и телекоммуникаций используют скорости NVMe для быстрых и сложных рабочих нагрузок, поскольку эта технология почти исключает время ожидания процессора при чтении данных из хранилища. Финансовые компании используют NVMe в качестве дополнительного хранилища для ускорения выполнения большого количества транзакций.

Базы данных OLTP (оперативной обработки транзакций) и системы обработки и анализа больших данных также выигрывают от высокой скорости операций чтения. В базах данных предприятия могут использовать кэш на твердотельных накопителях для сохранения данных, метаданных и индексов без снижения скорости чтения. Это увеличивает скорость запросов, что в конечном итоге повышает производительность базы данных. Бизнес-аналитики могут принимать решения в режиме реального времени благодаря быстрому доступу к данным, поскольку устраняются узкие места в рабочих нагрузках, обрабатывающих большие данные. Возможности NVMe не ограничиваются только одним конкретным типом рабочей нагрузки. Эта технология повышает производительность и других приложений.

На рис. 3 выше показаны результаты теста OLTP


NVMe позволяет администраторам оптимизировать виртуальные среды, увеличивая число виртуальных машин, которые может поддерживать виртуальная сеть. Обычно в виртуальных средах необходимо разделение сети по рабочей нагрузке, задержке или IOPS. Это может привести к высоким затратам и увеличению нагрузки, связанной с управлением. Протокол NVMe специально создан для управления кластерами и оптимизации производительности рабочих нагрузок, что позволяет повысить скорость и производительность сети в виртуальной среде без необходимости создания сложных разделов.

Зачем переходить на NVMe?

С развитием больших данных корпоративным системам требуются новые решения для удовлетворения требований и решения задач на этом новом уровне. Даже высокопроизводительные твердотельные накопители, связанные устаревшими протоколами, могут иметь более низкую производительность, более высокие задержки и низкое качество обслуживания (QoS) при обработке больших данных.

Новая технология NVMe помогает избежать узких мест, обеспечивает полное использование всех ядер центрального и графического процессоров, позволяет масштабировать традиционные приложения баз данных, а также поддерживает новые архитектуры периферийных вычислений, которые необходимо масштабировать для удовлетворения новых требований.

Технология NVMe разработана для высокопроизводительных и энергонезависимых носителей данных и является единственным протоколом, который может удовлетворить требования к обработке больших данных и поддерживать корпоративные среды с большими объемами данных, включая облачные хранилища и экосистемы периферийных вычислений. Она помогает предприятиям более эффективно хранить данные, управлять ими и получать к ним доступ, одновременно повышая производительность, надежность и согласованность.

#KingstonIsWithYou

Дополнительная продукция

Чтобы узнать, как коронавирус COVID-19 повлиял на нашу деятельность щелкните здесь.