闪存|小小协议大威力,数字化转型为何缺不了NVMe全闪存?( 二 )


端到端NVMe被认为是大势所趋 。 在后端采用NVMe SSD之后 , 存储厂商们开始将目光瞄准到全闪存的控制器架构 。 过去 , 大部分全闪存的控制器架构是专门为机械硬盘而设计的 。 显然 , 阵列控制器以及存储网络协议也需要与时俱进 , 适应时代的发展 , 让NVMe充分发挥出性能红利 。
因此 , NVMe over Fabrics孕育而生 , 作为存储阵列与前端主机连接的通道 , NVMe over Fabrics实现NVMe标准在多种网络上的扩展 , 并且取代了过去FC、iSCSI等协议 , 降低存储网络协议栈处理开销 。 前端主机可以使用本机NVMe协议直接与NVMe SSD进行通信 , 进一步提升性能和降低延时 , 适应SSD介质驱动的存储控制器架构演进 。

目前 , 所有存储厂商都在积极布局端到端NVMe全闪方案 。 例如 , 华为在业界实现了全系列端到端的NVMe产品:在端到端的NVMe高速通道上 , 华为采用自研ASIC接口模块、自研ASIC SSD盘/框设计 , 从协议解析、IO转发、业务优先、硬件加速等方面对NVMe进行全面支持 , 为数据传输提供高速通道 。
来看看这样设计带来的好处 , 采用端到端NVMe设计的OceanStor Dorado , NVMe协议相比SCSI协议减少了40%的主机网络协议栈开销 , 节约主机CPU消耗 , 在同等性能情况下支持更多的主机应用;此外 , 通过NVMe协议 , CPU和SSD盘可直接通信 , 缩短传输路径 , 协议的并发数提升到64K , 协议交互次数从4次减少为2次 , 读写请求处理效率提升1倍以上 。
从华为实验室环境测试数据来看 , 在8K IO、100%读场景下 , OceanStor Dorado 端到端时延能从562us降低到50us , 时延缩短了10倍 。 更加关键的是 , 华为存储从高端到中低端均能做到端到端NMVe , 支持端到端全系列NVMe 。
【闪存|小小协议大威力,数字化转型为何缺不了NVMe全闪存?】如今 , 很多业务场景都是分秒必争 , 比如实时交易、机器学习等 , 这些应用场景无论是业务规模还是数据量均今非昔比 , 对于处理和访问数据的速度要求越来越快 。 以刚刚结束的6.18购物节为例 , 十年时间单峰值扩大了上千倍之多 , 多家银行在海量交易峰值早已突破上万的TPS(每秒处理事务数) 。
所以 , 随着千行百业数字化转型的深入 , 端到端NVMe必定会帮助企业构建起强大和快速的基础设施 , 加速数字化转型 。
普及NVMe , 降成本和破技术惯性是关键众所周知 , 在企业级领域 , 新技术的过渡与普及受制于成本和技术惯性 , 往往需要一个较长的周期 。
以成本为例 , 很多情况下 , 升级换代到端到端NVMe的存储需要增加额外成本 , 如果这部分成本不能控制在比较合理的空间 , 就会延缓NVMe的普及和应用 。
又如 , 技术惯性也是不能忽视的因素 。 截止到去年 , 服务器平台的PCIe在Gen3已经停留多年 , 逐渐形成强大的技术惯性 , 束缚了数据中心用户在存储端的更新换代 。 不过 , 随着未来几年 , 数据中心服务器平台快速向PCIe Gen4和Gen5演进 , 给存储、网络空间带来了极大的提升空间 , 也让端到端的NVMe全闪存方案有望打破技术惯性 , 加速在数据中心用户中的普及 。
值得一提的是 , 华为存储近年来一直致力于端到端NVMe 全闪存方案的普及 , 不仅在技术、产品层面不断打磨与创新 , 其OceanStor Dorado系列NOF+联合方案更是在中国银行、华夏银行等多个行业头部客户得到成功商用 。
此外 , 为进一步消除数据中心用户在成本和技术惯性上的束缚 , 华为存储近日还正式推出了华为Flash Only Pro活动:凡是新订单即可由SAS全闪存免费升级为NVMe全闪存 , 并且该活动适用OceanStor Dorado全闪存全系列产品 。

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