Pure Storage公司將其FlashArray的未來命運押在NVMe身上

責任編輯：editor005 作者：孫斌 |來源：企業(yè)網D1Net 2016-12-03 20:30:38 本文摘自：ZDNet至頂網

最早將于2017年開始應用，并將于2019年成為閃存接口協(xié)議領域的領先選項。

從宏觀角度看，Pure公司認為NVMe即將開啟性能與密度領域的下一個新紀元，這意味著所有現代全閃存陣列都需要為此作好準備。該公司計劃將NVMe引入其一級彈性與企業(yè)數據服務當中，旨在將其打造成一種通用型方案——而非昂貴、外來的高性能利基性技術機制。

根據Pure公司的說法，NVMe能夠帶來可觀的并發(fā)處理能力，從而解決目前SAS/SATA接口中的串行瓶頸，并很有可能在2019年成為閃存接口協(xié)議領域的領先選項。

記者: 簡單由SAS/SATA SSD轉向NVMe驅動器能否消除現有陣列控制器中的瓶頸?

Pure Storage: 是的，而這也正是正確的發(fā)展方向。在理想情況下，一套共享式存儲系統(tǒng)受限于前端(控制器CPU)，這是因為前端會在吞吐通量達到飽和前始終提供最佳延遲水平。(在后端隊列已滿的情況下，設置高速存儲系統(tǒng)并無價值。)假定后端瓶頸得到消除，則在架構層面能夠以非破壞性方式升級至下一代控制器的存儲系統(tǒng)將能夠通過摩爾定律帶來的年度計算能力提升實現性能持續(xù)增長。

隨著大容量NVMe SSD的出現，這意味著存儲系統(tǒng)能夠實現更高的性能表現與資源密度。但這并不意味著添加更多SSD會給持續(xù)保持低水平延遲帶來問題——添加更多NVMe SSD意味著系統(tǒng)本身能夠隨意進行向上及向下擴展。事實上，大規(guī)模系統(tǒng)將擁有更出色的讀取延遲表現，而這一點對于大多數應用，特別是分布式應用而言非常重要。

記者: 那么，我們是否必須等待配備有更快處理能力的下一代控制器?

Pure Storage: 不，我們并不需要等待下一代CPU，只要NVMe連接受到當前控制器的支持即可。NVMe在執(zhí)行效率上高于SAS/SATA，因此系統(tǒng)能夠輕松通過替換驅動器獲得更理想的引導速度。作為結果，整體性能將進一步提升(或者通過利用更少CPU數量在保持現有性能的同時降低實現成本)、增加性能密度(從而在最低配置下獲取最高性能水平)、提升單位空間資源密度(配合容量更高的NVMe驅動器)，并實現更理想的整體一致性——全局一致低延遲水平。這樣的結果將高度依賴于陣列架構，特別是軟件端的表現。

記者: 我們是否需要成本合理的雙端口NVMe驅動器，從而確保陣列控制器能夠實現高可用性?

Pure Storage: 是的。成本合理的雙端口NVMe驅動器正是將NVMe廣泛應用在企業(yè)環(huán)境下的前提，而我們認為此類驅動器將在不久的未來在市場上出現。

記者: 這里的成本合理是指什么?

Pure Storage: 在我們看來，成本合理代表的是能夠利用NVMe全閃存方案取代整體一級混合型存儲機制，同時提供類似或者更好的投資回報率。

記者: 客戶是否準備好采用配合新型HBA的NVMeF陣列訪問型服務器，從而實現RoCE、DCB交換機以及端到端擁塞管理?

Pure Storage: 部分客戶已經開始采用這類方案，但有些還沒有。內部包含NVMe的陣列方案能夠為尚未采用NVMeF的客戶帶來透明化收益。了解到這一收益的客戶已經開始使用RDMA(特別是RoCE)，并意識到由此在性能(低延遲與高數據吞吐能力)以及CPU負載削減(RDMA在50 Gbps條件下，相較于TFP約能夠節(jié)約20個計算核心的處理能力)方面帶來的優(yōu)勢。

DCB與PFC在現代交換機中已經成為標準，因此以太網也“可以實現”。高級端到端擁塞管理在網絡利用率與對等層面擁有良好的優(yōu)化效果，但其只能算是錦上添花性機制。這些模式必須由存儲供應商與客戶雙方認可，或者在實際層面將標準方法結合起來。

記者: 他們是否需要配合RoCE的可路由能力?

Pure Storage: 大多數人將NVMeF視為一種架頂式解決方案，并可以接受其中的二級轉發(fā)機制。RoCEv2目前已經推出并可作為良好的起點，但三級路由對于其它協(xié)議而言仍是一種挑戰(zhàn)，且需要投入時間方可得到解決。

記者: 我們能否在現有陣列控制器內進行緩存，從而增加現有RAM緩沖區(qū)并借此提升陣列性能?

Pure Storage: 當然。與此同時，DRAM的成本相當高昂，因此利用哪種緩存介質以及如何交付緩存就成了個有趣的優(yōu)化問題。寫入操作顯然需要配合一套穩(wěn)定的非易失性模塊。舉例來說，我們的NVRAM位于控制器外部，雙端口NVMe則配合由閃存支持的DRAM。在讀取方面，我們需要在性能與經濟性之間找到平衡點，從而主動緩存元數據并根據需要對部分批量數據進行緩存。

記者: 是否會采用閃存DIMM?或者未來會采用XPoint DIMM?

Pure Storage: 這些技術能夠帶來部分收益，但總體而言體現在快速通電時間(暖緩存)層面?？紤]到已經部署有雙控制器以實現高可用性，這些優(yōu)勢通常會在快速引導中被浪費掉——意味著整個運行時之內會帶來更多成本、復雜性以及新的故障模式。XPoint將成為性能的另一項飛躍——不過等到其實際推出時，我們再做討論。

Pure Storage公司將其FlashArray的未來命運押在NVMe身上

Pure Storage公司的FlashBlade刀片

記者: 是否能夠將NVMe over Fabrics引入尚未使用NVMe驅動器的陣列當中?

Pure Storage: 當然可以。正如僅將NVMe引入后端即可在無需NVMeF的情況下帶來收益，大家也完全可以單純著眼于前端。建立雙SCSI堆棧(即存儲系統(tǒng)SCSI與服務器SCSI)同RDMA一樣具備優(yōu)勢。很明顯，大家無需端到端NVMe即可發(fā)揮NVMeF網絡編程模式與部分(并非全部)NVMe性能優(yōu)勢。

記者: NVMeF陣列何時才會引入NVMe驅動器，并做好交付企業(yè)級數據服務的準備?要做好準備，有哪些必要條件需要滿足?

Pure Storage: 我們預計包含內部NVMe并可提供企業(yè)級數據服務的NVMe陣列將于2017年年底(或者更早)籌備完成。事實上，Pure公司已經宣布了NVMe類控制器的升級計劃，其將于2017年12月31日正式投放市場。

考慮到對生態(tài)系統(tǒng)的額外依賴性，包含端到端NVMe(從服務器到存儲且立足存儲系統(tǒng)之內)并能夠提供企業(yè)級數據服務的NVMeF陣列可能還要一段時間才能進入通用階段。

鑒于NVMe的即將到來，任何正在考慮購買存儲陣列的客戶都應確保自己目前的存儲陣列選項能夠與未來的NVMe相對接，從而保護這筆當前投資。

評論意見

在Pure公司看來，客戶能夠通過兩種方式發(fā)揮NVMe的優(yōu)勢：在存儲系統(tǒng)內部利用NVMe，以及/或者利用NVMe over Fabrics(簡稱NVMeF)建立服務器到存儲連接。這兩套方案能夠各自獨立起效，且能夠在性能、密度以及整合等層面帶來助益。

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