Trei mituri frecvent întâlnite despre echipamentele de stocare NVMe

Odată cu scăderea prețului de achiziție și extinderea adopției dispozitivelor SSD în mediul enterprise, companiile încep să manifeste un interes în creștere pentru tehnologia Non-Volatile Memory Express (NVMe). Subiectul NVMe este însă „bruiat“ de o serie de idei preconcepute.

Fenomenul este vizibil nu doar la nivel mondial, ci și în România, fapt confirmat de solicitările organizațiilor care au apelat la competențele și experiența pe care ECKO le are deja în acest domeniu. Interacțiunile pe care le-am avut până în prezent pe acest subiect ne-au demonstrat însă că destul de multe companii asociază automat noutățile tehnologice cu un nivel de aplicabilitate restrâns, cu riscuri de business și cu costuri de achiziție ridicate.

În cazul NVMe, aceste supoziții nu sunt valabile. Motiv pentru care ne-am propus să le elucidam rapid, fără a intra în detalii tehnice.

#1 NVMe este o tehnologie prea nouă...

Non-Volatile Memory Express nu mai reprezintă o „noutate tehnologică“ de aproape un deceniu. Tehnologia NVMe a început să se contureze la mijlocul anilor 2000, în paralel cu dezvoltarea arhitecturii Peripheral Component Interconnect Express (PCIe). În 2011 a fost lansată versiunea 1.0, urmată un an mai târziu de versiunea 1.1. În 2013 a fost înființat NVM Express Work Group, iar în 2014 au fost publicate specificațiile versiunii 1.2. După alți doi ani au fost definite caracteristicile NVMe-over-Fabrics (NVMe-oF), care au fost completate în 2017, iar anul trecut s-a ajuns la versiunea NVMe 1.3.

După cum se poate vedea, NVMe este un produs matur, care a depășit faza de pionierat și se regăsește în portofoliul marilor jucători de pe piața echipamentelor de stocare (IBM, Dell-EMC, HPE, Fujitsu etc.). Ba chiar într-atât de matur încât analiștii de piață estimează că, începând din 2021, NVMe va depăși ca pondere interfața SCSI pe echipamentele de stocare primară, înlocuind-o definitiv în urmatorii ani conform IDC FutureScape: Worldwide Enterprise Infrastructure 2018 Predictions.

... ca să aibă o aplicabilitate largă

Pentru a vorbi despre domeniile de aplicare, trebuie înțeles în primul rând ce aduce nou Non-Volatile Memory Express. NVMe este o interfață logică (controller) special creată pentru a valorifică la maximum latența scăzută a dispozitivelor de stocare SSD și paralelismul arhitecturii PCIe. Controllerul NVMe transferă datele stocate pe SSD-uri către procesor prin 65.535 de cozi de comandă paralele, fiecare dintre acestea putând conține peste 65.000 comenzi per coadă. Este un salt uriaș față de „clasicele“ interfețe Serial ATA (SATA) și Serial Attached SCSI (SAS), care nu pot folosi decât o singură coadă, ce suportă maximum 32, respectiv 254 de comenzi.

Prin utilizarea cozilor paralele de comandă, NVMe exploatează mult mai eficient capacitățile arhitecturilor multi-core ale noilor generații de procesoare. Astfel, fiecare aplicație sau proces poate avea propria coadă de comenzi independentă, reducând la minimum impactul asupra performanței sistemului în ansamblu. În plus, NVMe livrează de peste două ori mai mulți IOPS per CPU (comparativ cu SAS și SATA), având o latență considerabil mai mică (între 64% și 51%, conform testelor realizate de organizația NVM Express).

Sunt două beneficii importante pentru aplicațiile tranzacționale de mare viteză și pentru soluțiile care trebuie să transfere rapid volume mari de date între unitățile de procesare și mediile de stocare.

Se explică deci de ce NVMe a devenit o alegere uzuală în cazul companiilor care utilizează intensiv baze de date relaționale OLTP, Oracle, MS-SQL etc. În astfel de cazuri, plusul de performanță asigurat de sistemele de stocare flash NVMe permite reducerea numărului de servere fizice, dar și a licențelor (de baze de date) care trebuie achiziționate. NVMe acționează ca un catalizator și în cazul platformelor de Real-time Data Analytics (care utilizează NoSQL, Apache Spark sau SAP HANA), valorificând optim latențele de ordinul microsecundelor ale dispozitivelor SSD.

Echipamentele SSD cu interfață NVMe sunt utilizate tot mai frecvent și de către companiile cu proiecte de virtualizare care au nevoie de medii de stocare capabile să țină pasul cu cererile I/O mari ale mașinilor virtuale, dar și de organizațiile care lucrează cu medii DevOPs în care realizează iterații multiple în timp scurt. Nu în ultimul rând, soluțiile de stocare flash NVMe au devenit o componentă esențială în proiectele de tipul Big Data, Machine Learning sau Artificial Intelligence.

În ultimii 2-3 ani și companiile de dimensiuni medii au început să adopte pe scară largă interfața NVMe pentru a obține un plus de performanță și a avea asigurată o rentabilitate garantată a investiției, mai ales că prețurile de achiziție sunt tot mai competitive. Soluțiile practice pe care ECKO le oferă în acest sens sunt detaliate mai jos.

#2 NVMe are un efect disruptiv asupra proceselor de business

O afirmație adevărată, probabil, în momentul apariției versiunii NVMe 1.0, când raritatea tehnologiei era un factor inhibitor.

În decursul ultimilor ani însă, pe piață au apărut mai multe soluții de stocare flash „NVMe-ready“ care permit companiilor să își extindă arhitecturile de stocare cu echipamente performante de ultimă generație fără a genera perturbații la nivelul proceselor de business și nici la cel al bugetelor de investiții.

O astfel de soluție, pe care ECKO a implementat-o deja la mai multe companii locale, este IBM Storwize V7000 care vine cu o serie de avantaje competitive importante:

• Disponibilitate a datelor de 99,9999% – soluția IBM integrează funcționalități avansate de control și management, care permit realizarea operațiunilor de mentenanță fără a afecta procesele de business. În plus, serviciul cloud IBM Storage Insights utilizează sisteme de analiză inteligente pentru a detecta și semnala proactiv potențialele erori de configurație.
• Sisteme de backup performante – cu ajutorul IBM Spectrum Protect Snapshot, Storwize V7000 reduce la minimum durata operațiunilor de backup și de restaturare a datelor, automatizând procesele de rutină aferente. În plus, IBM FlashCopy asigură realizarea de snapshot-uri incrementale ale datelor la intervale regulate.
• Securitate îmbunătățită – Storwize V7000 utilizează sisteme de criptare dedicate pentru mediile de stocare virtuale, ceea ce elimină nevoia unor upgrade-uri suplimentare.
• Compatibilitate extinsă cu mediile virtuale – soluția IBM se integrează facil cu serverele virtuale, beneficiind de compatibilitate garantată cu PowerVM, OpenStack, Microsoft ODX, VMware vSphere v6, VMware vSphere Virtual Volumes (VVol) etc.
• Stocare ierarhizată – IBM Easy Tier automatizează migrarea datelor accesate frecvent pe sistemele de stocare flash, asigurând utilizarea eficientă a resurselor disponibile prin echilibrare dinamică, în funcție de nivelurile de performanță necesare.
• Economii ale spațiului de stocare – soluția IBM garantează o reducere a spațiului de stocare de până la 80% prin tehnologiile proprietare de compresie a datelor. De exemplu, utilizând sistemul de compresie hardware IBM FlashCore Modules, amprenta unei baze de date de 100 TB poate fi redusă până la un volum de 30 TB.
• Conformitate cu standardele NVMe over Ethernet și NVMe over Fabrics (NVMe-of) – soluția Storwize v7000 poate fi utilizată direct atât în rețelele de fibră optică, cât și în cele Ethernet, permițând valorificarea sistemelor de stocare flash indiferent de tehnologiile de rețea utilizate.
• Posibilități multiple de integrare cu mediile de stocare existente – Storwize V7000 poate funcționa ca un sistem de tipul Software Defined Software, asigurând valorificarea soluțiilor de stocare existente deja în cadrul companiilor. Acest lucru facilitează migrarea volumelor de date între capacitățile interne de stocare ale soluției și cele externe. IBM Storage Insights monitorizează nu doar capacitatea și performanța blocurilor de stocare IBM, ci și a celor externe, permițând gestionarea centralizată a acestora.

#3 NVMe este o „noutate“ prea scumpă pentru companiile românești

Ca și în cazul echipamentelor de stocare SSD, creșterea nivelului de adopție influențează direct costul de achiziție. La momentul actual, prețul soluțiilor flash NVMe se apropie de cel al SSD-urilor care utilizează interfețele tradiționale, însă nivelul de performanță al celor din urmă este net inferior. IBM Storwize v7000 nu aduce însă doar un plus de performanță, ci asigură o serie de beneficii imediate, care pot fi cuantificate financiar rapid: economii de spațiu de stocare; creșterea eficienței la nivel operațional; rentabilizarea inveistițiilor existente.

În plus, configurațiile flexibile pe care ECKO le poate livra, asigură soluției IBM un preț competitiv, accesibil companiilor locale. De exemplu, o soluție IBM v7000 gen3 – echipată hibrid cu 25 TB utili pe tehnologie NVMe Flash Core Module, ca spațiu de stocare ultra-rapid, și 25 TB utili pe tehnologie SAS 10k, ca tier de capacitate – poate avea un preț de pornire de aproximativ €30.000.

Dacă sunteți interesați să investiți într-o soluție de stocare de înaltă performanță, capabilă să vă asigure o rentabilitate garantată, contactați-ne!