闪存|小小协议大威力,数字化转型为何缺不了NVMe全闪存?

闪存|小小协议大威力,数字化转型为何缺不了NVMe全闪存?

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“天下武功、唯快不破” , 数字经济时代尤甚 。
都说数据堪比新时代的石油 , 极富价值 。 但比数据本身更重要的是 , 数据价值如何快速、高效地释放 。 毫无疑问 , 谁能快速、高效释放数据价值 , 谁就在激烈市场竞争中占据主动 。
来看个鲜活的例子:某大型股份制银行 , 有超过2万名员工属于重度的数据消费者 , 从日常的精准营销、精细化运营到风险控制等 , 时时刻刻都需要使用数据 。 但随着业务量的增加 , 数据报表打开率却不尽如人意 , 过长的等待时间对业务体验和效率带来显著影响 。 该行系统负责人透露:“专门团队使用各种招数对数据报表进行性能优化 , 效果依然不太理想 。 最后发现是硬件协议的瓶颈 。 更换了端到端NVMe全闪存之后 , 业务性能得到质的飞跃 。 ”
无独有偶 , 随着千行百业数字化转型的深入 , NVMe这项小小的存储协议愈发牵动着用户的心 。 很多用户逐渐意识到 , SSD等介质革命固然带来了IO的巨幅提升 , 但NVMe协议才是发挥性能的关键 , 而端到端NVMe则犹如打通存储系统乃至整个数据中心的任督二脉 , 让数字化转型真正走向“高速之路” 。
NVMe为何至关重要数字化转型需要基础设施铺就一条高速之路 。
一直以来 , 作为承载数据的存储系统被寄予厚望 。 十多年前 , 当闪存进入到存储系统之后 , 人们普遍认为数据中心的性能瓶颈将被彻底打破 。 然而 , 采用了SSD的存储系统在真正业务场景中性能表现并非“一飞冲天” , 甚至某些业务场景是“有力使不出” 。
究其原因 , 存储协议才是关键 。
在SSD进入市场的早期 , 为了迅速融入到数据中心的生态系统中 , 硬盘数据划分的扇区、LBA等概念都被SSD所“继承” , 甚至接口协议/硬盘外形规格也被保留下来 。 这样的好处就是 , 在数据中心生态中 , 不论是操作系统层面 , 还是物理规格层面 , 从机械硬盘过渡到SSD都是透明的 , 对用户影响极小 。

但保留了兼容性 , 性能必定会做出一定的牺牲 。 传统SAS协议还是机械硬盘时代的产物 , 复杂的系统架构、过多的协议解析、有限的队列并发能力 , 限制了SSD性能优势的发挥 。
因此 , 专门为SSD设计的NVMe协议孕育而生 , 它去掉SAS系统中的SCSI等复杂协议层 , 降低了协议开销 , 减少交互次数 , 以及成熟的多队列机制 , 让它能消除数据路径的延迟 , 实现对SSD介质并行访问数量指数级增长 , 并且支持以太网、InfiniBand、FC等多种高速网络 , 与SSD可谓是天合之作 。
如果说SSD的出现 , 为数据存储铺就了一条“高速公路”;那么 , NVMe就成为“高速公路”最新的运营规则 , 它确保了数据可以快速、高效地进行处理 。
从2009年全球90多家公司组成NVMe工作组 , 到2011年NVMe 1.0版本正式推出 , 再到2021年6月NVMe 2.0版本推出 , NVMe产业生态不断走向完善 , 从NVMe芯片组、NVMe SSD产品、NVMe协议等均取得了长足进步 。
如今 , NVMe已经不仅仅是一种闪存的接口协议 , 更是发展到整个存储网络领域 , 端到端NVMe、NVMe全闪化成为大势所趋 , 从而进一步释放数据存储的性能潜力 。
端到端NVMe已成大势所趋最早期的全闪存阵列上 , 往往采用SATA/SAS接口的SSD;再之后 , 支持NVMe 的SSD出现 , 很多全闪存开始在存储后端更换成NVMe SSD , 性能得到进一步提升 。 但并不意味着存储系统的性能达到极限 。
如何将全闪存等存储系统的性能潜力彻底挖掘出来?

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