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如何从NVMe闪存中获得全部优势

责任编辑:cres 作者:George Crump |来源:企业网D1Net  2018-04-13 10:20:29 原创文章 企业网D1Net

在闪存存储系统中整合和增加组织工作负载的密度,可以充分利用NVMe标准的并行性和减少的延迟。
 
非易失性快速(NVMe)存储器是为闪存和基于内存的存储而设计的新标准。随着全闪存阵列开始支持这项新技术,存储供应商将基于SAS的闪存驱动器与基于NVMe的驱动器进行互换。但是,大多数数据中心的基于SAS的全闪存系统已经提供了比用户所需更高的性能。为了充分利用NVMe闪存,数据中心运营商必须重新考虑这些系统的设计,并考虑实施诸如服务质量等新技术。
 
NVMe在全闪存系统中的主要影响不一定是原始性能的提高。NVMe是一种接口和协议,而驱动器上的闪存仍然与基于SAS的驱动器上的闪存相同。NVMe提供的性能是减少延迟。 NVMe支持比SCSI更多的命令队列以及每个队列更多的命令。其最终效果是NVMe闪存可以同时处理更多的工作负载和更多种类的工作负载。
 
为NVMe设计
 
传统应用是针对Oracle和Microsoft SQL等数据库应用程序中的基于NVMe的系统,因为数百个用户同时读取和写入数据,所以这些系统是完美的选择。NVMe允许这些应用程序扩展用户数量和查询数据量,而无需更改服务器硬件或软件许可。在本质上,基于NVMe的闪存系统允许数据库使用相同的软件和硬件进行更多操作。问题是很少有企业需要将数据库环境扩展到这些新的级别。
 
要充分利用NVMe闪存存储,企业必须向别处寻找并为系统增加额外负载。虚拟工作负载是一个很好的开始。
 
尽管有足够的CPU能力来支持更多的虚拟机,但大多数虚拟环境对虚拟机的物理服务器密度相对较低。过去,对虚拟机密度日益增加的关注造成了网络或存储系统的瓶颈。随着更高速度和更好设计的网络出现,这已不再是一个问题。因此,使用NVMe闪存,全闪存阵列可以快速响应高密度虚拟机环境创建的大量I/O请求。
 
如果企业购买NVMe存储系统,则应该考虑整合尽可能多的工作负载,包括多个数据库和虚拟机管理程序以及其他现代工作负载,如大数据分析和基于容器的环境。
 
克服整合风险
 
使用基于NVMe的全闪存阵列,存储整合可以扩展到以前不能达到的水平。但是,与任何整合工作一样,都存在着一定的风险。例如,在一个系统上安装大量的工作负载就成了问题。而使用具有适当高可用性功能的高质量系统可以降低这种风险。
 
更重要的问题是如何处理峰值负荷。NVMe量级的整合提供了两个或更多应用程序,同时增加其I/O需求的可能性,可能影响网络和存储I/O性能。NVMe闪存存储系统可能非常敏感,即使峰值负载也不会影响性能,但IT规划人员必须考虑到即使是最轻微的风险性能的影响。他们应该在网络和存储系统中寻找服务质量(QoS)功能。
 
供应商通过多种方式实施QoS。有些使用基于优先级的机制来确保高优先级应用程序在资源受限时获得大部分I/O容量。其他人则确保应用程序始终具有特定数量的可用IOPS。
 
在本质上,该系统是密集配置I/O容量。一些系统可以设置最小和最大阈值,以确保每个应用程序的体验不会超过特定的性能水平。
 
决定最佳的服务质量(QoS)类型取决于组织。对大多数情况而言,基于简单的基于优先级的I/O分配是足够的,但有些可能需要设置保证来满足服务级别的目标。增加并行性是NVMe闪存存储的主要优势。这意味着存储系统可以支持更多不同类型的工作负载。为了实现NVMe的优势,企业必须在存储系统上整合更多工作负载,并增加每个数据库拥有更多用户和每个物理主机拥有更多虚拟机的工作负载密度。最终结果是NVMe存储系统应该减少环境中物理服务器的数量,同时扩大应用程序可以处理的范围。
 
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