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Pure Storage公司将其FlashArray的未来命运押在NVMe身上
作者: 佚名 2016-12-05 19:42 【ZD至顶网】

最早将于2017年开始应用,并将于2019年成为闪存接口协议领域的领先选项。

从宏观角度看,Pure公司认为NVMe即将开启性能与密度领域的下一个新纪元,这意味着所有现代全闪存阵列都需要为此作好准备。该公司计划将NVMe引入其一级弹性与企业数据服务当中,旨在将其打造成一种通用型方案——而非昂贵、外来的高性能利基性技术机制。

根据Pure公司的说法,NVMe能够带来可观的并发处理能力,从而解决目前SAS/SATA接口中的串行瓶颈,并很有可能在2019年成为闪存接口协议领域的领先选项。

记者: 简单由SAS/SATA SSD转向NVMe驱动器能否消除现有阵列控制器中的瓶颈?

Pure Storage: 是的,而这也正是正确的发展方向。在理想情况下,一套共享式存储系统受限于前端(控制器CPU),这是因为前端会在吞吐通量达到饱和前始终提供最佳延迟水平。(在后端队列已满的情况下,设置高速存储系统并无价值。)假定后端瓶颈得到消除,则在架构层面能够以非破坏性方式升级至下一代控制器的存储系统将能够通过摩尔定律带来的年度计算能力提升实现性能持续增长。

随着大容量NVMe SSD的出现,这意味着存储系统能够实现更高的性能表现与资源密度。但这并不意味着添加更多SSD会给持续保持低水平延迟带来问题——添加更多NVMe SSD意味着系统本身能够随意进行向上及向下扩展。事实上,大规模系统将拥有更出色的读取延迟表现,而这一点对于大多数应用,特别是分布式应用而言非常重要。

记者: 那么,我们是否必须等待配备有更快处理能力的下一代控制器?

Pure Storage: 不,我们并不需要等待下一代CPU,只要NVMe连接受到当前控制器的支持即可。NVMe在执行效率上高于SAS/SATA,因此系统能够轻松通过替换驱动器获得更理想的引导速度。作为结果,整体性能将进一步提升(或者通过利用更少CPU数量在保持现有性能的同时降低实现成本)、增加性能密度(从而在最低配置下获取最高性能水平)、提升单位空间资源密度(配合容量更高的NVMe驱动器),并实现更理想的整体一致性——全局一致低延迟水平。这样的结果将高度依赖于阵列架构,特别是软件端的表现。

记者: 我们是否需要成本合理的双端口NVMe驱动器,从而确保阵列控制器能够实现高可用性?

Pure Storage: 是的。成本合理的双端口NVMe驱动器正是将NVMe广泛应用在企业环境下的前提,而我们认为此类驱动器将在不久的未来在市场上出现。

记者: 这里的成本合理是指什么?

Pure Storage: 在我们看来,成本合理代表的是能够利用NVMe全闪存方案取代整体一级混合型存储机制,同时提供类似或者更好的投资回报率。

记者: 客户是否准备好采用配合新型HBA的NVMeF阵列访问型服务器,从而实现RoCE、DCB交换机以及端到端拥塞管理?

Pure Storage: 部分客户已经开始采用这类方案,但有些还没有。内部包含NVMe的阵列方案能够为尚未采用NVMeF的客户带来透明化收益。了解到这一收益的客户已经开始使用RDMA(特别是RoCE),并意识到由此在性能(低延迟与高数据吞吐能力)以及CPU负载削减(RDMA在50 Gbps条件下,相较于TFP约能够节约20个计算核心的处理能力)方面带来的优势。

DCB与PFC在现代交换机中已经成为标准,因此以太网也“可以实现”。高级端到端拥塞管理在网络利用率与对等层面拥有良好的优化效果,但其只能算是锦上添花性机制。这些模式必须由存储供应商与客户双方认可,或者在实际层面将标准方法结合起来。

记者: 他们是否需要配合RoCE的可路由能力?

Pure Storage: 大多数人将NVMeF视为一种架顶式解决方案,并可以接受其中的二级转发机制。RoCEv2目前已经推出并可作为良好的起点,但三级路由对于其它协议而言仍是一种挑战,且需要投入时间方可得到解决。

记者: 我们能否在现有阵列控制器内进行缓存,从而增加现有RAM缓冲区并借此提升阵列性能?

Pure Storage: 当然。与此同时,DRAM的成本相当高昂,因此利用哪种缓存介质以及如何交付缓存就成了个有趣的优化问题。写入操作显然需要配合一套稳定的非易失性模块。举例来说,我们的NVRAM位于控制器外部,双端口NVMe则配合由闪存支持的DRAM。在读取方面,我们需要在性能与经济性之间找到平衡点,从而主动缓存元数据并根据需要对部分批量数据进行缓存。

记者: 是否会采用闪存DIMM?或者未来会采用XPoint DIMM?

Pure Storage: 这些技术能够带来部分收益,但总体而言体现在快速通电时间(暖缓存)层面。考虑到已经部署有双控制器以实现高可用性,这些优势通常会在快速引导中被浪费掉——意味着整个运行时之内会带来更多成本、复杂性以及新的故障模式。XPoint将成为性能的另一项飞跃——不过等到其实际推出时,我们再做讨论。

Pure Storage公司的FlashBlade刀片

记者: 是否能够将NVMe over Fabrics引入尚未使用NVMe驱动器的阵列当中?

Pure Storage: 当然可以。正如仅将NVMe引入后端即可在无需NVMeF的情况下带来收益,大家也完全可以单纯着眼于前端。建立双SCSI堆栈(即存储系统SCSI与服务器SCSI)同RDMA一样具备优势。很明显,大家无需端到端NVMe即可发挥NVMeF网络编程模式与部分(并非全部)NVMe性能优势。

记者: NVMeF阵列何时才会引入NVMe驱动器,并做好交付企业级数据服务的准备?要做好准备,有哪些必要条件需要满足?

Pure Storage: 我们预计包含内部NVMe并可提供企业级数据服务的NVMe阵列将于2017年年底(或者更早)筹备完成。事实上,Pure公司已经宣布了NVMe类控制器的升级计划,其将于2017年12月31日正式投放市场。

考虑到对生态系统的额外依赖性,包含端到端NVMe(从服务器到存储且立足存储系统之内)并能够提供企业级数据服务的NVMeF阵列可能还要一段时间才能进入通用阶段。

鉴于NVMe的即将到来,任何正在考虑购买存储阵列的客户都应确保自己目前的存储阵列选项能够与未来的NVMe相对接,从而保护这笔当前投资。

评论意见

在Pure公司看来,客户能够通过两种方式发挥NVMe的优势:在存储系统内部利用NVMe,以及/或者利用NVMe over Fabrics(简称NVMeF)建立服务器到存储连接。这两套方案能够各自独立起效,且能够在性能、密度以及整合等层面带来助益。

Pure公司即将发布的NVMe网络直接

Pure公司是NVMe技术的坚定布道者。该公司表示,任何希望了解NVMe以及Pure公司FlashArray//m方案的客户,都可以注册其官方网站并查看将一12月6日上线的“Outside The Box”第二集。

在我们看来,Pure公司似乎希望尽可能推广并采用NVMe方案,且其推进力度强于其它主流全闪存阵列供应商。截至目前,还没有其它哪家供应商能够在利用NVMe架构访问非NVMe驱动器类阵列方面拥有如此高涨的热情。

Pure公司的升级策略似乎意味着,客户不应停止购买现有FlashArray以等待未来速度更快的NVMe FlashArray——无论如何,其最终都将升级至NVMe形式。HPE公司目前亦采取类似的立场。几乎可以肯定的是,NVMe驱动器与架构将在2017年成为首要SAN讨论重点。


标签:SAS SATA 硬盘/SSD 

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