【存储知识小讲堂系列】为什么NVMe-OF很重要

日期: 2024-06-23 作者: 乐鱼app官网下载登录

  今天我们已知道,SSD的出现带给存储系统性能提升是革命性的,然而在当时的年代里,SSD却面临着“有力使不出”的瓶颈。

  这是因为是当时的存储系统都是面向机械硬盘而设计的。早期的全闪或混闪阵列中很多是在使用传统的存储技术SATA SSD,这类存储基于AHCI(Advanced Host Controller Interface,高级主机控制器接口)命令协议。而AHCI是为机械硬盘而生,采用AHCI的SATA III总线只允许数据传输速度达到600MB/s。

  NVMe全称是Nonvolatile Memory Express(非易失性内存标准),NVMe是一种基于性能并从头开始创建新存储协议,它可以使我们也可以充分的利用SSD和存储类内存(SCM)的速度。

  NVMe替代了原有的AHCI规范,并且软件层面的处理命令也进行了重新定义,不再采用SCSI/ATA命令规范。并且NVMe SSD利用了计算机或服务器中的PCIe高速总线,将其直接连接到计算机,由此减少了CPU开销,简化了操作,降低了延迟,提高了IOPS和吞吐量。

  关注戴尔易安信的童鞋一定常常看到,当我们在描述PowerMax或PowerStore时,会常常使用到支持“端到端NVMe”这个词汇。其实,这也代表着SSD的性能还能得到进一步的释放。

  这是因为当时的全闪存阵列大部分是在存储后端支持NVMe SSD,与使用SATA或SAS SSD的全闪存阵列相比,确实带来了性能的提升。然而,这并不意味NVMe SSD已经发挥出了它的性能极限。事实上,NVMe SSD全闪存阵列理论上能够给大家提供更大的性能提升比使用SAS和SATA SSD的全闪存阵列多10倍性能。

  这种巨大的性能差异源于这样一个事实,即当时的全闪存阵列控制器架构也是为了适应机械硬盘而设计的,而在使用NVMe SSD时,这种控制器就成为了阻碍,为此,阵列控制器以及存储网络协议必须不断发展。

  而NVMe over Fabrics(简称NVMe-OF)的出现,就是将NVMe应用到前端,作为存储阵列与前端主机连接的通道,取代过去的FC、iSCSI。由此,主机能够正常的使用本机NVMe协议直接与NVMe SSD通信,进一步提升性能和降低延时。

  说到这儿,小编必须要提一下2016年发布的DSSD D5存储,它是戴尔易安信推出的业界第一款端到端NVMe存储。这款存储专为性能而生,其控制器、闪存模组到前端主机I/O卡全都是专属规格,其性能可达到千万级的IOPS和100 GB每秒的吞吐量,而且延时能则降到100微秒性能数据足以秒杀当前市面上任何一款存储系统。

  不过,也许是因为设计理念太过超前,这款产品并没有延续下去,而是转化为宝贵的技术资产,戴尔易安信PowerMax和PowerStore上所支持的端到端NVMe技术,实际上就有来自DSSD的技术积淀。

  *戴尔易安信PowerStore采用英特尔®至强®可扩展处理器,该处理器可以优化工作负载,可靠性强,还有高计算力、高稳定性和高效敏捷性,不仅帮助PowerStore轻松满足既定工作负载,也可以为数字化变革做好准备。

  今天,NVMe由于其低延迟和高吞吐量的多任务处理速度而慢慢的变受欢迎。虽然NVMe也用于个人计算机中以改进视频编辑,游戏等,但通过NVMe-oF,企业中能够正常的看到真正的好处,特别是在分秒必争的企业场景。如实时客户互动,人工智能 (AI)、机器学习 (ML)等。处理和访问数据的速度越快,对业务就越能带来价值。

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