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NVMe over Fabrics为flash和后flash设备收集蒸汽

业内人士正在展示新的NVM Express over Fabrics网络互连技术,但很难说它何时会得到广泛采用。

支持Non-volatile Memory Express over fabric (NVMe-oF)的产品准备开始冲击市场,…

尽管对延迟降低技术的跨栈支持还需要一段时间才能实现。

NVM Express Inc.是一家由60多家技术供应商组成的组织NVMe-oF的1.0版本,它支持NVMe存储接口协议支持通过以太网、FC (Fibre Channel)、ib (InfiniBand)等网络结构进行操作。

NVMe是一种性能更高、延迟更低的替代小型计算机系统接口(SCSI)用于在主机和目标存储设备之间传输数据的命令集。SCSI是在存储介质(如硬盘驱动器(hdd)和磁带)较慢的时代创建的。NVMe规范于2011年发布,简化了寄存器接口和命令集,用于更快的基于PCI express的固态硬盘(ssd)和后flash技术,如英特尔-美光的3D XPoint。

英特尔员工、NVM Express Inc.总裁安伯•霍夫曼表示:“正如我们看到的SCSI,它已经存在了30年,今天仍然存在。”“我们试图确保我们没有目标NVMe只是为了闪光,因为那样的话,它就会很快长在牙齿上。”

我们试图做的是确保如果您在数据中心的不同部分的fabric上,您可以获得尽可能接近NVMe PCIe SSD原始延迟的数据。
琥珀霍夫曼NVM Express Inc.总裁

NVMe-oF规范定义了一个NVMe的替代传输PCI Express除外。一个NVM快速工作组开发了一个远程直接内存访问(RDMA)映射用于两种不同的以太网——RDMA over Converged Ethernet (RoCE)和internet Wide Area RDMA Protocol (iWARP)——以及InfiniBand。支持英特尔的omnipath的工作也在进行中。T11技术委员会负责FC标准希望最终确定FC-NVMe规范今年晚些时候。

光纤通道行业协会(FCIA)计划进行技术演示使用光纤通道存储的nvme闪存峰会上的网络技术。FCIA表示,它将使用Brocade最新的G620 Gen 6光纤交换机、Hewlett Packard Enterprise ProLiant DL380服务器、Broadcom Emulex LPe32002主机总线适配器(hba)东芝与传统SCSI相比,PX04 NVMe驱动器显示了超过55%的延迟减少。

其他计划在本周闪存峰会上进行NVMe- of演示的公司包括Mellanox Technologies,该公司打算展示NVMe- of的使用范围将超出Linux,以及Kalray,该公司表示将与SK海力士合作,在从计算节点到远程NVMe ssd的演示上进行合作。

NVMe-oF的支持仍在进行中

尽管行业参与者进行了NVMe over fabric的演示,但该技术还没有准备好用于一般企业IT组织的黄金时间。操作系统、虚拟机监控程序和适配器的驱动程序和优化仍在进行中。

一位不愿透露姓名的大型存储供应商高管证实,在2017年下半年之前,IT终端用户可能不会看到传统闪存系统支持NVMe-oF。他预计,在那之前,组件的逻辑顺序是一致的。

“GitHub上现在有一个非常早期的参考实现,但它绝不是客户可以用于生产的东西,”这位存储高管说。“我们正处于一个漫长过程的早期阶段,这是一个良好的开端。”

今年6月,NVMe-oF工作组发布了主机和目标Linux驱动程序的参考实现代码。但是根据NVM Express的消息来源,Linux社区仍在努力将NVMe over fabric支持添加到Linux内核中。他们说,对Windows和VMware的支持也仍在进行中。

英特尔的Huffman表示,她预计符合NVMe-oF-compliant的产品将在今年晚些时候出现。她预计NVMe在fabric上的首次部署将使用只是一堆flash (JBOF)设备加载基于nvme的ssd。她指出,厂商可以选择软件或硬件,将前端的NVMe over fabric转换为后端的NVMe over PCIe。

Huffman说,她看到过现场可编程门阵列(FPGA)的读取延迟小于1微秒,而现场可编程门阵列的读取延迟小于10微秒基于软件的NVMe over fabric部署。她说,目前基于scsi的闪存可以增加100微秒的延迟。

Huffman说:“我们正在努力做到的是,如果你在数据中心的不同部分,你可以获得尽可能接近NVMe PCIe固态硬盘原始延迟的数据。”

Huffman指出,NVMe-oF工作组的目标是增加不超过10微秒的网络延迟。她说NVMe over Fabrics保留了约90%的NVMe基准规格。

精简的堆栈速度和性能

分析机构Demartek LLC总裁兼创始人丹尼斯·马丁(Dennis Martin)说。该公司在科罗拉多州戈尔登市运营一家现场测试实验室NVMe设备表现出明显更高的性能并且比传统存储设备的延迟更低。

Martin将改进部分归功于流线型的NVMe软件堆栈设计,与其他协议相比,执行I/O操作需要更少的CPU指令。他还指出,NVMe-oF是为具有多核处理器的系统量身定制的,它支持64,000个I/O队列,每个队列最多支持64,000个命令。

“这将是一个真正的游戏规则改变者Martin在电子邮件中写道。

Storage Switzerland LLC创始人兼总裁George Crump预计,NVMe over fabric的早期部署将专注于分析处理和高交易数据库。他说,随着时间的推移,影响将扩大到更多的用户,尽管不是每个IT专业人士或数据中心都会注意到差异。

“如果你的应用程序是即时响应的,你还需要多快的响应时间?”发嘎吱嘎吱声说。“这是我所知道的数据中心历史上第一次我们提供了比大多数数据中心都能利用的性能。但随着应用程序开始适应这样一个事实,即它们可以随时使用flash,我认为这种情况将在三到五年内改变。”

下一个步骤

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