Hình đồ họa về một chiếc vi mạch với các khối vuông xung quanh để thể hiện bộ lưu trữ

Tiềm năng của NVMe: Tăng cường hơn nữa hiệu suất của các CPU hiện có

Khả năng tăng cường hiệu suất cho giao diện SATA chính là một yếu tố làm cho hầu hết các trung tâm dữ liệu chần chừ áp dụng công nghệ NVMe. Khi đang sử dụng loại giao diện chậm như SATA, việc tăng dung lượng hoặc hiệu suất sẽ là dễ dàng hơn nếu tăng tốc độ IOPS hoặc giảm độ trễ. Nếu nhìn vào các trung tâm dữ liệu ngày nay, bạn sẽ thấy hầu hết các kiến trúc sư trung tâm dữ liệu đều tập trung vào khía cạnh nâng cao hiệu suất sử dụng CPU. Với một tủ rack gồm toàn các CPU đắt tiền (bất kể số lõi hay chi phí cấp phép phải chi trả là bao nhiêu), chẳng có mấy trung tâm dữ liệu có khả năng tận dụng được đến ba mươi phần trăm công suất tối đa của các CPU này (thực tế còn xa con số này).

Việc này giống như bạn trả tiền để mua hẳn một chiếc Ferrari mà cuối cùng chỉ có thể lái ở tốc độ 30 km/giờ. Vấn đề ở đây không hẳn là lựa chọn giữa Ford hay Ferrari, mà là sử dụng nhiên liệu không chì hay nhiên liệu có chỉ số octan cao.

NVMe đang mang lại những thay đổi mới ở cả tốc độ truyền và khả năng dự phòng trong bộ nhớ, cho phép bạn tăng gấp đôi hiệu suất sử dụng từ ba mươi lên gần sáu mươi phần trăm. Sử dụng cơ sở hạ tầng hiện có, NVMe có thể giúp các CPU chạy hiệu quả hơn với độ trễ thấp hơn và thông lượng cao hơn. Tuy nhiên, bạn phải có khả năng hỗ trợ NVMe. Các hạn chế có thể nằm ở bảng nối đa năng hiện tại hoặc không thể tương thích và thay thế kích cỡ hiện tại. Tất cả biến việc chuyển đổi trở thành một cuộc đại trùng tu hệ thống lớn hơn.

Ổ SSD DC1500M & DC1000B cho máy chủ của Kingston

Để chuyển đổi từ hệ thống dựa trên SAS thì kiến trúc của máy chủ cũng phải thay đổi, trừ khi bạn sử dụng bộ điều hợp để gắn ổ SSD NVMe lên bus PCIe. Toàn bộ nền tảng của một khách hàng sẽ thay đổi. So với việc sử dụng bộ điều khiển máy chủ dựa trên phần cứng SATA và SAS, giao diện PCIe được định nghĩa bằng phần mềm và mang lại hiệu quả cao hơn cho các quy trình chuyên dụng. Độ trễ thấp cùng khả năng đa luồng cho CPU mà NVMe cung cấp thực sự đáng kinh ngạc.

Lúc này, câu hỏi tiếp theo mà bạn có thể hỏi là: “Ngày nay, điều nào quan trọng hơn? Nâng cấp toàn bộ xe hay chỉ tăng áp động cơ?”

Đối với hầu hết các nhà quản lý trung tâm dữ liệu, sự thay đổi sẽ diễn ra từ từ – bắt đầu với những nâng cấp nhỏ như ổ Kingston DC1500M DC1000B.

Hình minh họa một chiếc đồng hồ tốc độ với một vệt sáng đi qua đồng hồ

NVMe Over Fabrics

NVMe-oF cho phép truy cập tập trung và đồng thời vào các thiết bị NVMe qua một mạng chuyên biệt (FC/RDMA/TCP) – điều này cho phép truy cập vào ổ đĩa được nối mạng giống như ổ đĩa cục bộ của các máy chủ khách. Các lợi ích của NVMe trong việc quản lý lưu trữ tập trung bao gồm đơn giản hóa quy trình quản lý, tận dụng dung lượng tốt hơn và dễ dàng loại bỏ các điểm lỗi đơn lẻ. Các thông số của NVMe-oF yêu cầu sử dụng các kênh Sợi quang, sợi quang dạng RDMA hay TCP. Giao thức kênh sợi quang (FCP) đã là công nghệ truyền tải lưu trữ hàng đầu dành cho doanh nghiệp kể từ giữa những năm 1990, dùng để truyền tải các gói SCSI qua mạng kênh sợi quang. Vì lý do này, NVM rất cần xác định giao thức “FC-NVMe” mới và cho phép truyền tải cả lưu lượng SCSI và NVMe qua kênh sợi quang, để người dùng FCP hiện tại trong môi trường SAN có thể nâng cấp lên FC-NVMe. RDMA (Truy cập bộ nhớ trực tiếp từ xa) cũng là một giao thức phổ biến khác đã tồn tại trong nhiều năm trên các fabric Infiniband, RoCE (RDMA qua ethernet hội tụ) và iWARP. Do đó, việc phát triển thêm công nghệ RDMA là một cách để NVM tận dụng các công nghệ truyền tải hiện có này. TCP/IP là loại giao thức truyền tải mạng phổ thông nhất với các nguyên tắc thiết kế lâu đời từ cuối những năm 70. Hiển nhiên, NVMe sẽ cần phát triển một phương thức truyền tải lệnh NVMe qua các mạng TCP hiện tại, nhằm giảm chi phí triển khai và đẩy nhanh thời gian thiết lập.

Sự xuất hiện của NVMe-oF cũng mang lại nhiều thách thức hơn đối với cơ sở hạ tầng CNTT, vì những rào cản vốn đã gây trở ngại cho các thiết bị SCSI nay sẽ liên quan thêm đến bộ điều khiển và giao diện mạng. Tuy nhiên, nhiều công ty đã có những cải tiến khi sử dụng các công tắc và NIC hỗ trợ tốc độ mạng cao hơn và QoS có khả năng điều chỉnh cao. Tất cả các nhà sản xuất cơ sở hạ tầng All-flash array cũng đã đổi mới trong việc cung cấp các giải pháp triển khai NVMe-oF toàn diện, với một loạt các công cụ cho phép điều chỉnh QoS tốt hơn và loại bỏ các vùng nhiễu.

#KingstonIsWithYou

Các sản phẩm liên quan

Để biết thêm thông tin chi tiết về hoạt động kinh doanh của chúng tôi trong tình hình Covid-19, vui lòng truy cập tại đây.