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全闪存如何改变以支持NVMe?
作者: Harris编译 2018-04-12 20:09 【360机房】

在存储基础设施中使用NVMe标准要注意三点:在存储系统内部,储系统之间的内部连接,以及与物理服务器的互连。采用的第一点将在存储系统本身。随着供应商更新其运行存储软件的硬件,更新的一部分将是利用内部NVMe。在存储系统中使用NVMe是三点中最无缝的,并可以提供最直接的回报。

为什么要在存储服务器上使用NVMe

即使使用全闪存系统,存储服务器也最终成为瓶颈。服务器数量可以扩展,这些服务器上的虚拟机可以增加密度,从而创建额外的IO。每台服务器可以有多个网络连接,交换机可以扩展以支持所有这些连接。但是,网络交换机的另一端是存储系统,其网络资源数量有限。

网络短缺虽然不是从存储系统到交换机的网络连接,它是存储系统本身的内部。传统上,该网络基于串行连接的SCSI(SAS),它具有有限的命令和队列,可以提供支持。

基于SAS的全闪存阵列基本上必须连续处理每个IO。虽然闪存允许此串行IO处理发生得非常快,但仍然每次只能执行一次,这意味着即使增加SAS带宽也不会产生太大影响。另一方面,NVMe可以同时处理数千个IO,这意味着使用相同的带宽,它可以比SAS更快地处理来自多个主机的更多IO请求。

由于大多数数据中心具有日益混合的IO工作负载和大量并行IO流,因此它们非常适合NVMe。大多数全闪存环境在刷新到基于NVMe的系统时,如果该工作负载是IO密集型的,则每个工作负载性能可能会增加。更重要的是,这些环境将会看到他们利用相同数量的存储系统进一步扩展数据中心的能力。

如何将NVMe放入存储服务器?

大多数全闪存厂商正在从基于SAS的全闪存转向基于NVMe的纯系统。由于NVMe驱动器和组件价格较高,因此他们将继续将SAS保留在其产品线中,以便它们可以支持不需要NVMe极高性能的客户。因此,许多数据中心可能会有两个系统,基于NVMe的全闪存用于IO密集型工作负载以及基于SAS的全闪存阵列。

另一种方法是创建一种新型混合阵列。混合阵列在闪存的早期很流行。他们将基于闪存的存储与基于硬盘的存储集成,根据需要自动在两种存储类型和IO需求之间移动数据。

混合设计的一个现代实施是将基于NVMe的闪存与基于SAS的闪存相结合。其优点是供应商可以提供一个单一的系统,能够有效地满足所有工作负载的需求。他们还可以使用比SCSI连接支持的容量更大的容量加载基于SAS的存储,因为大部分实际的IO将位于NVMe上,而SAS SSD则用于较少活动的数据。

对闪存/HDD硬盘混合设计的担忧是如果所请求的数据不在闪存上,而是在硬盘上,则会影响性能。性能发生显著变化的可能性是许多组织采用全闪存的原因。NVMe/SAS混合设计没有这样的担忧,因为不仅媒体类型是闪存,SAS也不会因为不再为所有IO负责而忙碌。这意味着SAS层的请求几乎可以私有访问SAS总线,并且由于是闪存介质,它会立即响应IO请求。

结论

存储服务器中的NVMe将使大多数数据中心首次遇到NVMe。虽然这些组织可能不需要以每个工作负载为基础添加NVMe性能,但基于NVMe的系统应允许他们通过更多IO类型混合来扩展存储系统以适应更多工作负载。尽管全闪存供应商设计这些系统非常重要,因此它们现在可以负担得起并且适用于整个数据中心。组织并不需要只能解决一个问题的小众产品。


标签:存储网络 

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