Napriek miernej oneskorenosti adopcii moderných technológií v našich podmienkach, rok 2021 vnímame ako rok, kedy sa NVMe flash média stali pomaly mainstreamom. V súčasnosti dominujú nielen v serverových implementáciách, ale aj v midrange a enterprise diskových poliach. K danému faktu dopomohli aj dátové garancie redukcie uloženia produkčných dát výrobcov NVMe flash diskových polí až 4:1, kedy už môžeme hovoriť aj o cenovej konkurencieschopnosti v porovnaní s hybridnými alebo all-flash SSD diskovými poliami.
Mnohé spoločnosti prevádzkujúce dátové centrá už majú hardvér potrebný na spustenie NVMe over Fabrics. Cieľom je poskytnúť vzdialenú a zdieľanú konektivitu k NVMe diskovým priestorom, aby mohli bežať na rovnakom hardvéry a “drôte” ako súčasne známe a používané mechanizmy zdieľaných prístupov k diskovým poliam. Ide o rozšírenie tzv. enkapsulovanie NVMe Express (PCIe on-motherboard) príkazov/funkcionality cez protokoly na obrázku nižšie.
.png)
Úspešná realizácia je však podmienená zachovaním potrebnej latencie v rámci transportnej vrstvy (FC, TCP, RoCE, IB) na čo najnižšej možnej úrovni (do 10 μs), aby sa nezakryli výhody latencie samotného disku NVMe SSD.
V prípade NVMeoFC sa odporúča izolovať NVME prevádzku v rámci:
- jedného FC prepínača (keďže ISL a FC prepínače pridávajú 5 μs Round Trip latenciu)
- oddeliť NVMe a FC prevádzku do VSAN v prípade Cisco, alebo VF v prípade Brocade
NVME dokáže poskytnúť zvýšenie IOPS a približné dvojnásobné zníženie latencií a to iba výmenou technológie na rovnakom hardvéry.
Prvým krokom k NVMe over FC je NVMe diskové pole s tradičnými FC pripojeniami k FC SAN. NVMe over FC sa môže nasadiť na existujúcu infraštruktúru Fibre Channel, za predpokladu:
- Brocade Gen 5,6 s FOS 8.1.0 a vyšší
- Cisco MDS s NX-OS: 8.1.1 a vyšší
- OM3, OM4 FC kabeláž
- Podporované FC adaptéry v servoch napr. Emulex LPe32000, LPe35000
Funkcionalita je implementovaná aj na 16Gbit technológii, odporúčaná je však 32Gbit FC technológia.
Na samotnom NVMe flash diskovom poli je konfigurácia o výbere technológie prístupu k diskovému priestoru SCSI vs NVMe.
Podpora NVME over FC je implementovaná v operačných systémoch s multipath vlastnosťami:
- RHEL 8.1 a vyššie
- SLES 12SP4 , 15 a vyššie
- Windows Server 2016(12.0.257.9),2019(12.0.298.0) a vyššie s MPIO
- ESXi 7.0 a vyššie s HPP (High Performance Plugin)
Stále ide o novšie technologické vlastnosti operačných systémov, preto odporúčame konzultovať release notes jednotlivých verzií pre aktuálne nastavenia.
Tradičná FC SAN a NVME over FC môžu koexistovať vedľa seba na rovnakom HW bez zmeny, s vhodne vybranými technológiami s množstvom nových vlastností, ktoré NVME prináša napr. nie je potrebný rescan diskových priestorov/namespace, OS je okamžite informovaný o nových diskových priestoroch alebo ich rozšíreniach.
Ďalší významný prístup k NVMe zdieľaným diskovým priestorom je implementácia NVMe over TCP, ktorá prináša DAS výkon a výhody NVMe bez nutnosti použitia konvergovaného sieťového HW s podporou DCB (Data Center Bridging).
Adopcia NVME over Fabrics prináša do dátových centier extrémny výkon a možnosť prevádzkovať IO intenzívne aplikácie, analytické výpočty v reálnom čase, machine learning a artificial intelligence.
NVMe over Fabrics je stále veľmi rýchlo rozvíjajúca sa oblasť a jednotliví dodávatelia diskových polí ju postupne implementujú do svojich produktov. Stav v implementácie NVMe v produktovom portfóliu výrobcov zobrazuje nasledovná infografika ku koncu decembra 2021.
.png)
Cieľom tohoto článku bolo poukázať na novú možnosť prístupu k zdieľaným diskovým priestorom a podrobnejšie popísať dominujúcu oblasť NVME over FC.
Naši špecialisti pre jednotlivé platformy sú pripravení prejsť si vaše požiadavky a potreby pre konzultácie vyššie popisovaných riešení. Pre viac informácií nás neváhajte kontaktovať na info@tempest.sk.
Tému spracoval Štefan VARGA,
Systémový inžinier (UNIX), TEMPEST