Stockage à l’état solide, et nmémoire volatile express (NVMe) en particulier, a supprimé l’un des plus gros goulots d’étranglement de l’informatique. NVMe permet au calcul de communiquer avec le stockage à des vitesses beaucoup plus élevées que ce n’était le cas avec le disque rotatif.
NVMe fournit un nombre élevé d’opérations d’entrée/sortie par seconde (IOPS), faible latence et, surtout, de multiples canaux parallèles entre le stockage et le processeur, et offre une bien plus grande performances de stockage que les interfaces de disque conventionnelles, telles que SAS et SATA.
NVMe sur tissus (NVMe-oF) est, à bien des égards, la prochaine étape. NVMe fonctionne sur le bus PCIe du serveur. C’est bien pour le stockage local, mais les entreprises s’appuient fortement sur le stockage en réseau pour les économies d’échelle, la redondance et la facilité de gestion. NVMe over Fabrics utilise la technologie NVMe et l’étend aux baies de stockage sur le réseau local (LAN).
Et le marché se développe rapidement. Le cabinet d’analystes du secteur IDC s’attend à ce que le stockage NVMe représente la moitié des revenus du stockage principal du secteur d’ici la fin de l’année, et la plupart des systèmes utiliseront NVMe-oF.
Qu’est-ce que le NVMe sur les tissus ?
Au niveau de base, NVMe over Fabrics (NVMe-oF) est NVMe étendu sur un réseau. La partie fabrics est le réseau de stockage qui connecte le serveur hôte à la baie flash.
Au niveau de base, NVMe-oF est NVMe étendu à travers un réseau – la partie fabrics est le réseau de stockage qui connecte le serveur hôte à la baie flash
Bien que le Groupe NVMexpress définit les normes pour NVMe-oF, les protocoles sont flexibles et les clients peuvent choisir le tissu qu’ils souhaitent. Généralement, cela est basé sur leur infrastructure de réseau de stockage existante, les cas d’utilisation et le choix du fournisseur. C’est pourquoi le Association de l’industrie des réseaux de stockage (SNIA) fait référence à NVMe sur les tissus au pluriel.
Comment les systèmes NVMe-oF sont-ils configurés ?
Bien que Fibre Channel soit un choix courant et offre un débit respectable de 32 Gbit/s, certains fournisseurs revendiquent désormais des vitesses allant jusqu’à 100 Gbit/s pour les systèmes Ethernet.
Pour fonctionner, cependant, NVMe-oF s’appuie sur des « liaisons ». Ceux-ci connectent le protocole de transport à l’hôte et à la matrice de stockage, et contrôlent des questions telles que la gestion, l’authentification et les capacités.
Comme le dit J Michel Metz de SNIA : « Ils sont le ciment qui maintient le langage de communication NVMe au transport de la structure sous-jacente (qu’il s’agisse de Fibre Channel, d’InfiniBand ou de diverses formes d’Ethernet). » Vous pouvez en savoir plus sur le contexte de NVMe-oF sur le blog SNIA.
La norme la plus récente, NVMe-oF 1.1, prend en charge la liaison TCP. Cela permet à un SAN NVMe-oF de fonctionner sur un réseau Ethernet conventionnel.
L’avantage de cette approche basée sur des normes est que les acheteurs de NVMe-oF ont le choix. Ils peuvent mélanger et assortir des serveurs, des baies et des matrices. Et, comme le souligne Metz de la SNIA, il existe également des implémentations non standardisées sur le marché. Ceux-ci peuvent parfaitement fonctionner, en particulier pour les installations à fournisseur unique.
A quoi sert le NVMe over Fabrics ?
La réponse courte est tout ce qui a besoin de déplacer le stockage sur un réseau et sur un support flash. Les entreprises le déploient là où elles ont besoin de connecter des hôtes à des baies de stockage externes sur un réseau, plutôt que d’utiliser un stockage NVMe conventionnel à connexion directe ou interne.
À cet égard, NVMe-oF n’est qu’un autre type de SAN, aux côtés des baies exécutant des disques rotatifs conventionnels. C’est tout simplement plus rapide. Les arguments en faveur du passage à NVMe-oF sont largement régis par le coût et, dans une moindre mesure, la capacité.
NVMe-oF n’est qu’un autre type de SAN, aux côtés des baies exécutant des disques rotatifs conventionnels. C’est tout simplement plus rapide. Les arguments en faveur du passage à NVMe-oF sont largement dictés par le coût et, dans une moindre mesure, la capacité
Selon Julia Palmer, vice-présidente de la recherche chez Gartner, la plupart des fournisseurs de stockage proposent désormais des baies avec NVMe en interne. Elle s’attend à ce que le nombre de supports NVMe-oF, sous ses diverses formes, augmente au cours de la prochaine année.
Au départ, cependant, la plupart des cas d’utilisation de NVMe-oF sont ceux où les performances sont importantes : apprentissage automatique et intelligence artificielle, l’analyse, y compris l’analyse en temps réel, les applications de base de données hautes performances et calcul haute performance. La technologie est moins adaptée aux très gros volumes de données ou à l’archivage, en raison du coût relatif du stockage flash par rapport aux disques rotatifs existants.
Quels sont les avantages et les limites de NVMe-oF ?
Il est tentant de répondre à la première partie de cette question par « speed », mais la réalité est plus nuancée que cela.
Pour des performances optimales, il est toujours préférable pour les utilisateurs d’installer le stockage directement sur le serveur. Et il existe de nombreux cas d’utilisation pour cela, et plus largement pour les infrastructures hyper-convergées.
Ainsi, les avantages de NVMe-oF découlent vraiment de la capacité de combiner les performances plus rapides d’une baie flash, par rapport aux RAID tournants basés sur disque, avec les avantages du stockage réseau ou partagé. Ceux-ci incluent des taux d’utilisation plus élevés, une gestion plus facile et une redondance et une résilience améliorées par rapport au stockage à connexion directe.
Les avantages de NVMe-oF découlent de la possibilité de combiner les performances plus rapides d’une baie flash avec les avantages du stockage réseau ou partagé, tandis que les limitations incluent le coût, la complexité et la prise en charge du système d’exploitation.
Les limitations incluent le coût, la complexité et la prise en charge du système d’exploitation.
Bien que NVMe-oF utilise des protocoles de transport que les architectes de stockage connaissent déjà, tout déploiement devra toujours être optimisé pour la technologie déployée. Cela inclut les adaptateurs de bus hôte (HBA), la structure du réseau, la prise en charge des applications – bien que cela devienne courant, car NVMe-oF partage la plupart de ses fonctionnalités avec le NVMe « local » – et, bien sûr, les supports de stockage eux-mêmes.
Les implémentations antérieures de NVMe-oF étaient limitées par la distance physique, mais la capacité de fonctionner sur Ethernet, en utilisant TCP, semble avoir largement abordé cette question.
À l’heure actuelle, cependant, Microsoft Windows ne prend pas directement en charge NVMe-oF, bien que certains fournisseurs proposent des pilotes Windows. Linux fournit un initiateur standard.
Qui vend les produits NVMe-oF ?
Bien que NVMe-oF existe depuis 2016, il n’est toujours pas entièrement pris en charge par tous les fournisseurs de technologies d’entreprise, comme le montre le manque de prise en charge directe de Windows.
Les fournisseurs de commutateurs SAN, notamment Cisco, Brocade et Mellanox, prennent en charge NVMe-oF. Au niveau du système, la technologie est vendue par NetApp et Pure Storage, Dell EMC et IBM. Western Digital a lancé la prise en charge NVMe-oF l’année dernière, Broadcom prend en charge NVMe-oF sur Fibre Channel et Marvell fabrique également des adaptateurs de bus hôte FC qui prennent en charge le protocole.
Cependant, le marché est encore loin d’être pleinement mature. Les observateurs de l’industrie s’attendent à ce que la majorité des fournisseurs de serveurs et de baies de stockage prennent en charge NVMe-oF, dans au moins un de ses formats, assez bientôt. Compte tenu de l’étendue de la NVMe pour le stockage à attachement direct, ce n’est pas vraiment une surprise.
Le défi pour les DSI est d’équilibrer les avantages des performances supérieures de NVMe-oF avec le coût et la complexité de la mise à niveau, surtout s’ils fonctionnent principalement dans un environnement Windows.
