Tek noktadan perspektifli ışıltılı bir geometrik tünelin futuristik 3D grafiği

NVMe’yi Geleceğe Taşımak

Mar 2021
By Cameron Crandall
Ana Sayfa

Yeni on yılın başlangıcında, kurumsal ve Bulut altyapısında NVMe’nin geleceği ile birçok görüş ortaya kondu. NVMe over Fabrics’ten yeni form faktörlerine, hatta PCIe 5.0’e kadar bu sene çok miktarda innovasyonun ortaya çıkması bekleniyor.

NVMe’nin benimsenmesi, yeni icatları çevreleyen ortam, yeni ürünlerin çıkışı ve uygulamayla ilgili yenilikçi yaklaşımlara karşın daha henüz yeni başlıyor. İlerleme analistlerin ve yazarların beklediğinde yavaş da olsa bu yıl NVMe’nin benimsenmesini artıracak yedi tahminimizi belirtmek istiyoruz.

1. Verimlilik Hala En Öncelikli Konumda

Çoğu veri merkezi yöneticisi, hala işlem gücüne odaklanıyor. NVMe’nin işlemlerin daha verimli çalışmasını sağlayabilmesi, çoğunu geçişe başlamaya zorlayacaktır. Veri merkezleri daha fazla işlem kaynağına ve daha yüksek aktarım hızlarına sahip olarak, daha azıyla daha fazlasını yapabilir. Bu durum da geçişin daha etkileyici olmasını sağlayacaktır.

2. Benimseme Daha Fazla Al-Kullan Çözümle Artıracaktır

Her veri merkezi eşit yaratılmamıştır. Büyük ölçekli sağlayıcılar, özel bileşenler oluşturabilecek devasa bütçelere sahiptir ve en iyi ve en hızlı ürünleri sunmak için al-kullan ürünlere bağlı kalmak zorunda değildir. Her geçen gün daha fazla üreticinin uygun fiyatlı NVMe veri depolama çözümleri çıkarmasıyla, daha fazla birinci ve ikinci seviye sağlayıcının geçiş yaptığını görmeye başlayacağız. Ticari ürünlerin varlığı ile zaten değerini kanıtlamış bir miktar pazar doğrulaması ve testi bulunuyor.

3. RAID Yöntemleri Değişecek

Aralarında ikili sistem sayıların uçuştuğu sunucu rafları ve arka plandan gelen parlak bir yansıma

Teorik olarak NVMe’nin uygulamaya alınması veri saklama cihazını donanım denetleyicisinden bağımsız hale getirir ve SATA ve SAS’den elde edebileceğinizden çok daha yüksek performans sağlar. Ancak donanım tabanlı RAID denetleyicilere ve yedeklilik uygulamalarına dayalı mimarilerde bu uygulamaya alma yepyeni zorluklar ortaya çıkarır. Donanım tabanlı RAID denetleyicisi üreticilerinin, NVMe’nin gelişimine ayak uydurması ve donanım tabanlı NVMe RAID çözümlerini desteklemek için mevcut U.2 sunucu devre kartlarına bağlanacak çözümler sunması gerekecektir. Piyasada şu anda NVMe’yi destekleyen birkaç RAID kart bulunuyor ancak bu pazar hala çok yeni. Donanım tabanlı RAID’in henüz gelişimlerinin ilk aşamalarında olması ve kuruluşların NVMe’ye geçmesiyle ister vSAN, Ceph, linux yazılım tabanlı RAID ya da lvm aynalama gibi yazılım tabanlı HCI çözümleri, isterse SQL always on ya da Oracle ASM aynalaması gibi uygulama tabanlı yüksek kullanılabilirlik replikasyonu ile olsun daha yüksek kullanılabilirlik uygulamalarını nasıl karşılayacaklarını keşfetmeleri gerekeceğinden mimari tasarım kararlarının dikkate alınması gerekecektir. Bazıları yazılım tabanlı tasarım kararlarının donanım tabanlı RAID denetleyicilerle birlikte var olmaya devam etmesi gerektiğini düşünebilir. Bunun nedeni donanım tabanlı RAID denetleyicilerin yalnızca tek hata noktasına karşı koruma sağlamasıdır.

4. NVMe over Fabrics Önemli Bir Konu Haline Gelecek

Bir yolda, veri yollarını temsil eden ışık hatlarının yer aldığı soyut binalardan oluşan görüntü

NVMe-oF, özel bir ağ (FC/RDMA/TCP) üzerinden NVMe cihazlara merkezi, paylaşımlı erişime olanak tanıyarak ağa bağlı sürücülere, sanki istemci sunucularında yer alıyormuş gibi erişim sağlamaktadır. NVMe’nin merkezi veri saklama yönetimindeki avantajları arasında daha basit yönetim, daha iyi kapasite kullanımı ve tek hata noktalarının daha kolay ortadan kaldırılması sayılabilir. NVMe-oF spesifikasyonları, Fiber kanal, RDMA ya da TCP Fabric’lerin kullanılmasını gerektirmektedir. Fiber kanal protokolü (FCP), 1990’lı yılların ortasından bu yana, en yaygın kurumsal veri saklama aktarım teknolojisi olmuştur. Bu protokol SCSI paketlerinin fiber kanallı ağlar üzerinden taşınması için kullanılmıştır. Dolayısıyla yeni NVM express’in “FC-NVMe” protokolünü tanımlamasında ve SCSI ve NVMe trafiğinin fiber kanal üzerinden aktarılmasının sağlanmasında ana nokta haline gelmiştir. Bu da mevcut FCP kullanıcılarının FC-NVMe’ye yükseltmesine olanak tanımaktadır. RDMA (Remote Direct Memory Access), yıllardır Infiniband, RoCE(RDMA over converged ethernet) ve iWARP Fabric’lerde yer alan bir diğer ana akım protokoldür. Dolayısıyla RDMA’nın üzerine geliştirmeler yapmak, NVM express’in bu mevcut aktarım teknolojilerinden yararlanmasını sağlayacak bir yoldu. TCP/IP, 70’li yılların sonundan bu yana sağlam tasarım ilkeleriyle en ana akım ağ aktarım protokolüdür. NVM express’in, yerleşim maliyetlerini azaltmak ve daha hızlı kurulum süresi sağlamak için NVMe komutlarını mevcut TCP ağlar üzerinden aktarmak için bir yöntem geliştirmesi doğal bir sonuçtu.

NVMe-oF’nin yaygınlaşması, SCSI cihazlarda yer alan darboğazın, ağ denetleyicilere ve arayüzlere kadar yansıyor olması nedeniyle IT altyapısına çeşitli zorluklar da getirmektedir. Ancak birçok şirket daha yüksek ağ hızları ve yüksek düzeyde ayarlanabilir QoS’yi destekleyen anahtarlar ve NIC’lerle bu alanda çeşitli yenilikler geliştirdiler. Tüm flash dizisi üreticileri de daha iyi QoS sunmak ve diğer yan sorunları gidermek için çeşitli araçlarla uçtan uca NVMe-OF uygulaması sunmada innovasyonlar yaptılar.

5. Yazılım Tarafından Tanımlanan Sistem Müşterilerinin Desteği Artırıyor

Her geçen gün daha fazla Bulut müşterisi, okuma/yazma özelliklerinden çok daha öteye bakıyor. Artık, son kullanıcılarına sağlayacakları işlem yoğun hizmetleri nasıl en üst düzeye çıkarabileceklerine odaklanıyorlar. Bulut tabanlı kod çevriminden yoğun oyun uygulamalarına kadar her alanda NVMe yeni bir performans seviyesine imkan veriyor. Aynı zamanda sağlayıcıların, performans avantajlarını temel alan fiyatlandırma modelleri sunarak altyapı yatırımlarının ilk maliyetlerini haklı göstermelerine de olanak tanıyor. VMware vSAN ve Ceph gibi mevcut yazılım tarafından tanımlanan çözümlerde, kullanıcıların yüksek düzeyde ölçeklenebilir, düşük maliyetli veri saklama uygulamaları ile işlem altyapılarını en üst düzeye çıkarmak için NVMe cihazlarına ve küme düğümleri arasında NVMe trafiğinin taşınmasına destek vermek için müthiş geliştirmeler yapıldı.

6. Form Faktörü de Önemli Bir Etken

Bu konuda NVMe’nin önemli avantajlarından biri de sistem çalışırken değiştirilebilmesidir (hot swap). Bazı üreticiler yeni form faktörleri (U.2, M.2, EDSFF ve E1.S dahil), sunuyor olmasına karşın, veri merkezlerinin daha büyük donanım revizyonları yapmaları gerekecektir. Mevcut bağlantı noktaları olmadan genellikle yeni devre kartlarına ve anakart desteğine ihtiyaç duyarlar. Gen4 gelmiş olmasına karşın, sadece bir CPU mimarisinin Gen4’ü destekliyor olması nedeniyle PCIe Gen3 hala tercih edilen bağlantıdır. U.2, yaygın 2,5" form faktörüne çok benzemesi ve sunucu üreticilerinin uzun zamandır önden yüklemeli U.2 kasaları için bastırıyor olmalarından dolayı en tanınan form faktörüdür. Form faktörünün yanı sıra U.2, sistem çalışırken değiştirilebilir (hot-swappable) olması dolayısıyla veri merkezlerinde hakim konuma gelmektedir.

7. Dayanıklılık ve Kestirilebilir Performans; Hız ve Beslemeye Kıyasla Daha Önemli

Günümüzde üreticilerin büyük çoğunluğu, veri sayfalarında azami IOPS ve en düşük gecikme değerlerini vurguluyor olsa da giderek daha fazla veri merkezi yöneticisi, azami performans yerine tutarlılığa odaklanıyor. Genel olarak azami değerler, varsayımsal bir performans değeri sağlayabilir ancak tam kullanım ve yükte nadiren tutarlı olarak bu değerlere ulaşılabilmektedir. Dolayısıyla giderek daha fazla veri merkezi yöneticisi yatırımlarından daha fazla kestirilebilirlik ve güvenilirlik elde etmek için güvenilir ve tutarlı biçimde yüksek performans istiyor.

Bu yıl, özellikle istemci tarafında olmak üzere NVMe ürünleri için iyi bir yıl olacak. NVMe, geleceğin veri saklama sistemi haline gelecek. Ancak birçok veri merkezi yöneticisi açısından SATA ve SAS çözümlerinden tamamen NVMe’ye geçiş yapmalarından önce tüm parçaların yerine oturması biraz daha zaman alacak.

#KingstonIsWithYou

İlgili Yazılar

Ana Sayfa