你应预防的4个NVMe存储问题

日期: 2019-04-29 作者:Stacey Peterson翻译:邹铮 来源:TechTarget中国 英文

现在企业都在试图利用NVMe的性能和低延迟性优势,这使得NVMe迅速占据主导地位,而同时,NVMe存储问题也在不断涌现。

根据G2M Research称,NVMe SSD占所有企业SSD出货量的一半以上。G2M表示,此外,所有主要的全闪存阵列供应商现在都提供基于NVMe和NVMe-oF的AFA,根据G2M的估计,到2021年,NVMe生态系统的总量预计将达到650亿美元。

存储行业从一开始就为SSD开发了NVMe协议,目的是提高吞吐量和IOPS,同时减少延迟。正因为此,该协议可帮助克服因使用传统接口(例如为HDD开发的SATA和SAS)的SSD而导致的存储基础架构瓶颈问题。但是,除这些优势外,该技术也会暴露存储基础设施其他部分的薄弱环节。而企业才刚刚开始感受到NVMe对企业的全面影响,无论好的还是不好的影响。

在企业部署NVMe的道路上,请注意各种潜在问题。下面让我们来看看需要注意的NVMe存储问题,你应该如何预防这些问题以及应对方法。

知道你在买什么

请不要相信所有NVMe SSD都相同的陷阱,因为并非所有NVMe SSD都相同,请在购买之前了解你买的是什么。

NVMe SSD的耐用性、I/O一致性和服务质量各不相同。并且,虽然价格在下降,但低价也意味着更低的耐力或性能。同时,请检查服务细则,并向供应商提出各种问题。对于阵列,请注意包含哪种管理软件、你获得的NVMe支持级别以及这将如何影响性能。

此外,请检查你正在考虑的任何产品是否完全符合NVMe标准。例如,有些专有产品被认为是一致,但可能无法提供预期的性能、耐用性和成本节约。另外,也请确保你正在考虑的任何产品符合NVMe规范并且已通过NVMe一致性测试。

请点击此处查看其他值得关注的NVMe存储问题。

注意性能差距

对于NVMe AFA,性能改进取决于所使用的架构。传统AFA使用NVMe协议通常可将性能提高约20%,但新兴设计应可带来更高的性能提升。

这种NVMe性能差距的存在是因为并非所有AFA控制器都能发挥出NVMe SSD的全部性能优势。当使用提供端到端NVMe连接的AFA时,企业可以获得最佳性能。这些阵列使用NVMe-oF通过前端的光纤通道(FC)和以太网连接到主机,并且,它们提供后端连接到NVMe SSD。此方法使主机能够使用本机NVMe协议直接与NVMe SSD通信,并通过阵列控制器的以太网和FC网络发送本机NVMe命令。

请点击此处查看可组合基础架构提供的其他选项以增强NVMe性能。

不要让文件系统结构拖垮NVMe存储

NVMe存在的问题是它会暴露存储基础架构其他部分的薄弱环节,而任何薄弱环节都会最终增加延迟并抵消NVMe的延迟效率。

文件系统就是这样一个可能导致瓶颈的薄弱环节。大多数NVMe存储系统都被设计使用块存储,以避免文件系统的性能问题。但是大多数现代应用程序(例如AI、机器学习和数据分析)都需要一个文件系统,因此通常会有文件系统添加到块存储中。对于传统的文件系统,所有I/O都通过一个主节点,这意味着高速工作负载很容易淹没主节点。

现在有两种类型的文件系统可以解决此问题。首先是那些直接写入NVMe驱动器而不是通过OS I/O堆栈写入的文件系统。还有通过NVMe-oF进行通信的文件系统,以便更有效地管理元数据。

请点击此处获取有关文件系统设计的更多详细信息以及如何防止它成为NVMe存储问题。

应对NVMe存储管理挑战

当你拥有所有这些NVMe SSD和阵列,你将需要一种方法来管理它们。幸运的是,最近发布的NVMe管理接口(NVMe-MI)规范提供了管理NVMe设备的基础架构,使你直接对NVM子系统进行带外和带内管理。该规范定义了用于控制NVMe存储的命令集和架构结构,它使远程管理应用程序能够发现、监控和更新NVMe设备。

NVMe-MI不需要任何特定的NVM存储、系统处理器或操作系统;它也没有推荐任何特定的使用模型。它的目的是提供一个通用管理界面可抽象化部署细节。NVMe-MI基础架构主要包含四个层:应用程序、协议、消息传输和物理层,它们协同工作以处理与管理相关的通信。

请点击此处详细了解有效管理NVMe设备的关键步骤。

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