NVMe (non-volatile memory express) — интерфейс передачи данных, обеспечивающий оперативный доступ к информации, хранящейся во флеш-памяти (например, на высокоскоростных SSD-накопителях). Отправка данных при этом осуществляется по шине PCIe (Peripheral Component Interconnect Express) с повышенной скоростью. Другими словами, накопители, работающие по стандарту NVMe, могут максимально раскрыть свой потенциал в плане скорости чтения/записи данных.
Современные реалии: важность NVMe при работе с данными
Ситуация на современном рынке систем хранения данных такова, что больших объемов информации уже мало для составления здоровой конкуренции, ведь теперь нужно обеспечить максимально быстрый доступ к этой информации. Но как ускорить работы с большими объемами данных?
Начать с серверной
Хорошее начало — замена устаревших во всех смыслах HDD на современные быстрые SSD. Но это лишь первый шаг на пути к созданию современной и быстрой СХД (системы хранения данных). Следующими шагами станет переключение на NVMe/PCIe или NVMe-oF (over fabrics) со старых стандартов SCSI (SAS). NVMe специально создан для работы с флеш-памятью, подключенной через PCIe, и этот факт уже гарантирует весомую прибавку в скорости передачи данных.
В классических СХД применяются последовательные соединения SAS для взаимодействия с SSD. Но так как SAS — старый протокол, созданный для жестких дисков, то каждое соединение от ядра процессора к флеш-массивам будет ограничено адаптером SAS-шины. И это узкое место в последовательном подключении, которое не позволяет использовать весь потенциал накопителей SSD на базе флеш-памяти NAND.
Для устранения этой проблемы и был разработан NVMe-протокол, созданный специально для SSD. Он отличается:
- обеспечением скорости передачи данных 55-180 IOPS для жестких дисков вместо 3-40 тыс. IOPS для флеш-памяти;
- максимальной пропускной способностью при работе с данными;
- обеспечением для каждого ядра процессора поочередного доступа к SSD;
- передачей данных в процессор через 65 536 параллельных очередей управления (каждая из них может включать от 65 536 команд).
Теперь рассмотрим пример одной из самых популярных систем хранения с поддержкой NVMe.
Dell EMC PowerStore 5000T — быстрая и недорогая СХД с NVMe
Dell EMC PowerStore 5000T — флеш-массив, относящийся к среднему классу и ориентированный на использование в ЦОДах. Продукт создавался с учетом всех современных тенденций в ИТ, поэтому рассчитан на работу в условиях повышенных рабочих нагрузок. Одна из ключевых особенностей этой модификации PowerStore T заключается в реализации программного обеспечения PowerStore OS при помощи Docker-контейнеров.
Среди остальных преимуществ Dell EMC PowerStore 5000T:
- Система хранения данных выполнена в небольшом серверном корпусе на 2 юнита — 2U и может быть расширена до 96 накопителей.
- Контроллер массива данных работает на процессорах Intel Xeon Scalable с 16 ядрами.
- Dell EMC PowerStore 5000T имеет поддержку протокола NVMe3 и Intel Optane, что позволяет добиться максимальной производительности системы в плане выполнения операций ввода/вывода.
- Система отличается прекрасной масштабируемостью — производительность и емкость можно наращивать независимо друг от друга. Это позволяет максимально легко и просто планировать и реализовывать все задумки в плане расширения ИТ-инфраструктуры.
- При помощи механизма Intel QuickAssist или прогрессивных функций дедупликации и сжатия, массив отличается не только высокой эффективностью в работе, но и экономичностью.
Модификация Dell EMC PowerStore 5000T может справиться с рабочими нагрузками разного уровня — от обычных реляционных БД до вычислений на уровне облака, что позволяет оптимизировать работу над многими процессами.