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NVMe/TCP和边缘存储的优缺点
NVMe/TCP终于进入了存储的主流,对于边缘数据存储尤其有用。找出这种方法的优缺点。
一年多以前,NVM Express批准了NVMe over TCP传输绑定规范,并使其公开可用。加入现有的NVMe传输(PCIe、远程直接内存访问和Fibre Chanel), NVMe/TCP定义了NVMe队列、NVMe- of胶囊和通过TCP传输数据的映射。随着NVMe/TCP逐步进入存储主流,现在是仔细研究该规范的好时机,特别是当它与边缘存储相关时。
存储是必要的构建块设计边缘基础设施考虑到来自数十亿物联网设备的所有数据,边缘云计算。为边缘云选择最佳存储解决方案需要满足特定于边缘的需求。
Lightbits Labs Inc.联合创始人兼首席科学家Muli Ben-Yehuda表示:“NVMe/TCP存储解决方案是为边缘云基础设施设计的,最优地服务于边缘的需求,并使组织充分受益于边缘基础设施的潜力。”Lightbits使用NVMe/TCP作为基础,将超大规模的云计算基础设施从依赖一组直接连接的ssd转换为远程低延迟的NVMe ssd池。
边缘存储需要一致的、低延迟的操作,NVMe ssd可以很好地满足这些操作。这样的系统通常部署在hyper-converged环境其中ssd是本地连接的。富士通解决方案实验室的高级存储架构师Paul von-Stamwitz说:“预期的边缘增长将对这些系统造成压力,因为它不仅需要越来越多的高性能存储,还需要更多的计算资源。”
边缘和私有或公有云之间的网络可能难以处理新的海量数据流。因此,有必要增加边缘计算能力来预处理数据。NVMe-oF使分解和独立扩展存储和计算资源成为可能,对延迟的影响最小。NVMe / TCP为网络组件提供了进一步的灵活性,而不需要专门的网卡和交换机。
的优点
分解和可组合性是使用NVMe/TCP进行边缘存储的重要好处。von-Stamwitz指出:“分别扩展存储和计算资源的能力可以实现资源的最大效率。”“边缘也是相当动态的,因此NVMe/TCP的可组合性允许边缘数据中心能够根据需要重新配置和重用硬件资源。”
物理分解也使得使用更高容量的NVMe介质成为可能。供应商Excelero Inc.的产品副总裁Josh Goldenhar说:“通过物理分解,你可以共享NVMe并远程利用它,只购买你需要的东西,如果你需要更大的空间,还可以增加更多的驱动器。分布式块存储具有低延迟的web规模的应用程序。这种方法使应用服务器变得紧凑和密集,只需要一个网络接口,而不需要U.2驱动器插槽。它还可以提高运行效率,帮助缓解边缘数据中心常见的电力、冷却和空间限制。
边缘存储的另一个NVMe/TCP好处是无需专门的存储网络,特别是不熟悉的存储网络。Goldenhar说:“由于边缘数据中心运行在高度优化的TCP/IP网络上,不需要添加不熟悉的协议,或者更糟的是,不需要添加单独的结构,就可以改善和简化边缘存储的部署。”
缺点
除了它的优点之外,NVMe/TCP也具有一些负面属性。“延迟有一个小的增加,但对大多数应用程序来说,延迟的一致性比[实现]绝对最小值更重要,”von-Stamwitz说。
母粒本耶胡达Lightbits Labs的联合创始人兼首席科学家
一个更大的问题是NVMe/TCP固有的复杂性。“(超融合基础设施)的美妙之处在于它的简单,”冯-斯塔姆维茨说。“NVMe/TCP要求存储供应需要自动化并与协调器集成,例如Kubernetes此外,与任何网络技术一样,NVMe/TCP也会带来安全问题,必须加以解决。
另一个潜在的症结在于,任何类型的NVMe/TCP部署都需要高性能的密度,因为电力、空间和冷却都是非常昂贵的。
Goldenhar说:“高可用性(HA)支持也是出于同样的原因而至关重要,因为电力、冷却和空间限制阻止了更常见的云数据保护方案的可行性,比如三重复制,因为它们需要三倍的设备。”HA允许以更小的占用空间实现冗余。
同样重要的是要记住,边缘资源(包括边缘存储)通常位于单个机架中,单个故障域“违反了高可用性设置的基本架构规则,”Goldenhar指出。
开始
NVMe/TCP具有固有的性能因此,新采用者通常不必担心这些重要问题。但是考虑高可用性、自动化和安全性等方面是很重要的。
Goldenhar建议用开源的NVMe-oF启动者和目标进行试验,它们可以在网上免费获得。先试后买给了新手一个安全而简单的方法来获得经验NVMe / TCP的性能特征以及对现有网络的潜在影响。
“这样做不会提供任何逻辑卷、冗余或集中管理,但可以让您熟悉[NVMe/TCP的]概念,”他指出。
接下来是什么?
新兴NVMe所有的flash数组Goldenhar认为,NAFA技术非常适合边缘存储和计算。“寻找除了提供高带宽、高吞吐量和低延迟之外还支持HA需求的NAFAs。”