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全闪存如何改变以支持NVMe?

时间:2019-04-30 点击:

在存储基础架构中使用NVMe标准时需要注意三点:存储系统之间的内部连接以及存储系统内物理服务器的互连。采用的第一点将是存储系统本身。随着供应商更新其硬件以运行存储软件,部分更新将利用内部NVMe。在存储系统中使用NVMe是三点中最无缝的,可以提供最直接的回报。

即使使用全闪存系统,存储服务器也最终成为瓶颈。可以扩展服务器数量,这些服务器上的虚拟机可以增加密度以创建额外的IO。每个服务器可以有多个网络连接,并且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具有有限数量网络资源的存储系统。

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

基于SAS的全闪存阵列基本上必须连续处理每个IO。尽管闪存允许这种串行IO处理非常快速地发生,但它一次只能执行一次,这意味着即使增加SAS带宽,它也不会太大。影响。另一方面,NVMe可以同时处理数千个IO,这意味着在相同带宽下,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的IO工作负载和大量并行IO流的混合程度越来越高,因此它们非常适合NVMe。大多数自动闪存环境都刷新到基于NVMe的系统,如果工作负载是IO密集型的,那么Workload性能可能会提高。更重要的是,这些环境将使用相同数量的存储系统进一步扩展数据中心。

大多数全闪存供应商正在从基于SAS的全闪存转向基于NVMe的纯系统。由于NVMe驱动器和组件的高价格,他们将继续将SAS保留在他们的产品线中,以便他们可以为不需要NVMe的客户提供高性能支持。因此,许多数据中心可能有两个系统,基于NVMe的全闪存,用于IO密集型工作负载和基于SAS的全闪存阵列。

另一种方法是创建一个新的混合阵列。混合阵列在闪存的早期很流行。它们将基于闪存的存储与基于硬盘的存储集成,以根据需要在两种存储类型和IO要求之间自动移动数据。

混合设计的现代实现将基于NVMe的闪存与基于SAS的闪存相结合。优点是供应商可以提供能够有效满足所有工作负载需求的单一系统。他们还可以加载比SCSI连接支持更多容量的基于SAS的存储,因为大多数实际IO将在NVMe上,而SAS SSD用于不太活跃的数据。

闪存/硬盘驱动器的混合设计的一个问题是,如果请求的数据不在闪存上但在硬盘上,则会影响性能。重大性能变化的潜力是许多组织采用全闪存的原因。 NVMe/SAS混合设计没有这样的问题,因为不仅媒体类型闪存,而且SAS不忙,因为它不再负责所有IO。这意味着SAS层的请求几乎可以私下访问SAS总线,并且因为它是一个闪存介质,它会立即响应IO请求。