目前行業最為關注的NVMe型陣列是戴爾-EMC所掌握的全閃存1000萬IOPS D5產品,這款萬眾期待的解決方案由其以10億美元收購DSSD而得來。
NVMe已經在共享式存儲陣列生態系統當中產生漣漪
我們因此與DSSD軟件副總裁Mike Shapiro進行了交流,詢問其DSSD如何看待NVMe這一架構選項。而他作出了如下回應。
在此期間,戴爾旗下EMC事業部總裁接手了DSSD負責人一職,C J Desai以及原DSSD總裁Bill Moore則先后離職。這是否意味著DSSD的發展前景存在問題?
而這又引發了指向EMC的新問題,下面一起來看EMC對于DSSD給出的回應:
關于Bill Moore:“Bill在一年多之前從DSSD轉入EMC的CTO辦公室。上個月他已經從戴爾-EMC離職。”在EMC對于DSSD的投資規模方面:“抱歉……我們無法透露具體數字。”戴爾-EMC是否將DSSD視為規模可觀的發展機遇,抑或僅將其作為利基市場產品?“DSSD是一款機架規模閃存陣列,設計目標適用于那些對性能水平要求較高的用例。其將繼續在戴爾-EMC的全閃存產品組合以及未來的全閃存發展戰略中扮演戰略性角色。”DSSD對于EMC擁有戰略意義,下面來看軟件總裁眼中的NVMe。
記者: 直接由SAS/SATA SSD轉向NVMe驅動器是否會令現有陣列控制器成為瓶頸?我們是否需要等待下一代控制器以實現更高的處理速度?
Mike Shapiro: 籠統地講,NVMe驅動器能夠提供更高IOPS與傳輸帶寬水平,但其每IOP所消耗的主機或者存儲控制器CPU周期則更少(通過運行較SCSI/SAS/SATA更為簡單的軟件堆棧)。因此根據各產品線中此類驅動器的實際應用方式、數量以及其它系統設計屬性,其可能需要也可能并不需要配合新型控制器。
舉例來說,如果大家著眼于行業內專門用于發揮NVMe驅動器性能優勢的DSSD系統,就會發現其采用了全新控制器及I/O結構設計,旨在將性能一舉提升至新高度。然而其它一些系統則僅利用小規模閃存存儲資源作為緩存,例如戴爾-EMC旗下的各中端解決方案。這類產品繼續沿用現有架構即可從NVMe驅動器身上獲益。
其次,以VMAX為代表的采用模塊化控制器與驅動器架構的系統同樣無需控制器即可與NVMe相匹配。VMAX目前已經在其控制器內使用NVMe,且由于其自身的模塊化架構,VMAX架構將能夠在無需等待下一代控制器的前提下發揮NVMe驅動器的性能優勢。
記者: 我們是否需要負擔得起的雙端口NVMe驅動器,從而保證陣列控制器能夠借此提供高可用性?這里“負擔得起”應該如何理解?
Mike Shapiro: 對于雙控制器高可用性系統,我們戴爾-EMC的產品組合中已經提供多種選項。我們當然也將以負擔得起的成本推出雙端口NVMe驅動器。此類驅動器的硬件成本與其它同類驅動器并無本質區別:其使用的閃存介質與任何SSD相同,PCIe NVMe控制器ASIC全部可為雙端口提供PCIe通道及端點。
因此隨著NVMe服務器及驅動器外殼生態系統的成形,我們預計以端口NVMe驅動器將很快上市并全面取代我們目前使用的雙端口SAS驅動器。從本質上講,其成本結構與SAS雙端口SSD并無區別。我們認為,雙端口NVMe驅動器將在2017到2018之間實現與其SAS版本表親類似的成本水平。
由于VMAX架構當中內置有基于性能的分層特性,因此其在添加下一代(3D XPoint)內存存儲層領域擁有特殊地位。
記者: 客戶是否準備好采用擁有新HBA的NVMeF陣列訪問服務器?他們是否計劃利用其配合ROCE、DCB交換機并處理端到端擁塞管理?他們是否需要利用ROCE實現可路由性?
Mike Shapiro: NVMeF還需要做好一系列準備:其一是交換機生態系統,我們已經在這一領域看到DCB類交換機的廣泛部署。其二為客戶端RDMA網卡,我們已經在這一領域看到多款新型芯片于2016到2017年推出,旨在面向以太網(包括RoCE與iWarp選項)、Omnipath以及Infiniband提供低成本RDMA網卡。
在以太網方面,新網卡將在提供RDMA的同時實現由1到10、25甚至40 GbitE的轉換,這將進一步加快NVMeF的準備速度。
其三為主機軟件正逐漸可用于全部操作系統:由于NVMeF規格最近才剛剛確定,我們預計其要到2017年上半年即可快速發展成熟。因此,準備當中的全部必要組成部分都將配合行業的積極勢頭共同作用于NVMeF。
我們預計在以太網方面,大多數客戶將利用RoCEv2實現路由功能——盡管并非全部解決方案皆要求配合路由能力。舉例來說,很多高性能存儲集群可能在少數機架內包含數十臺服務器及共享存儲方案,因此其并不需要路由功能。單機架解決方案目前已經可利用我們的DSSD產品線進行構建,采用共享式PCIe之上的NVMe作為架構,而這也是目前速度最快的可行單機架解決方案,其同樣不需要配合外部交換機或者路由器。
對于廣域路由能力的需求將促使業界繼續為RDMA開發端到端擁塞管理方案,而戴爾-EMC亦參與到了與這一領域相關的多個硬件及軟件開發項目當中。戴爾-EMC目前占據著優勢地位,能夠引導業界選擇其跨服務器、網絡、存儲及管理軟件的端到端方案。
記者: 我們能否在現有陣列控制器內引入緩存機制,從而解決目前存在的內存溢出并提升陣列性能?閃存DIMM在其中將扮演怎樣的角色?未來的XPoint DIMM呢?
Mike Shapiro: 首先,基本所有的企業存儲控制器都會提供某種形式的緩存機制,無論是面向元數據還是數據本身。定位較高的工作負載能夠在緩存機制的幫助下提升應用程序的響應時間。而新的NVDIMM技術讓客戶得以享受低成本下的高密度內存資源,從而顯著提升緩存容量規模。
因此在目前使用DRAM緩存的各個領域,未來的緩存擴展都將為其帶來助益,這些技術也將在未來的產品中得以體現。我們一直在追求新的緩存擴展途徑,包括利用DIMM各備選方案以實現系統的性價比提升。
第二,3D XPoint技術也將作為用戶數據的一種高速層帶來新的性能提升機遇。由于VMAX架構當中內置有基于性能的分層特性,因此其在添加下一代(3D XPoint)內存存儲層領域擁有特殊地位。另外,DSSD等專注于性能表現的產品也將以新的存儲模塊形式對接下一代內存選項。
似乎有充分的理由將NVMeF連接將會至配備NVMe驅動器的高速數據以及數據湖等其它服務類型當中。
記者: NVMeF連接是否同樣適用于未使用NVMe驅動器的陣列?
Mike Shapiro: 是的,大家可以想象這類場景帶來的助益,正如此前幾代產品利用光纖通道連接不再包含光纖驅動器的陣列。一般來講,只要客戶選擇了一套整體服務器/存儲部署模式,那么其必然傾向于以接入方式利用其它配合同樣協議的產品添加至現有環境當中。
對于那些未來選擇NVMeF的客戶來說,他們將獲得由RDMA提供的高速網絡以及融合型存儲及網絡流量帶來的助益,因此NVMeF連接不僅適用于配合NVMe驅動器的調整數據處理體系,同時亦適合數據湖等其它以非NVMe驅動器在非閃存介質或者混合型資源池之上構建的服務類型。
記者: 那么配合NVMe驅動器并能夠提供企業級數據服務的NVMeF陣列何時才能夠籌備完成?供應商需要為其做好哪些準備?
Mike Shapiro: 2016年年初,戴爾-EMC啟動了業界第一款NVMe企業級共享存儲系統,即DSSD D5,其采用業界密度最高的NVMe驅動器并支持甲骨文數據庫等企業級應用程序。戴爾方面已經準備好推出行業最為頂尖且能夠支持NVMe 2.5英寸SSD的服務器產品組合。
NVMe驅動器與NVMeF協議將繼續被添加至戴爾與戴爾-EMC整體產品組合內的各類解決方案當中,而我們也將發布更多軟件與硬件平臺以支持這項新型技術。這些新的存儲方案將包含企業級數據服務所需要的全部補充性因素,足以滿足客戶需求并幫助其立足戴爾-EMC存儲系統完成業務工作。
評論意見
毫無疑問,戴爾-EMC將NVMe驅動器及其架構視為共享式存儲陣列市場上的一種必需。然而,其在超融合領域又將扮演怎樣的角色?
一種新興可能性在于利用NVMe類架構通過RDMA實現各超融合型節點間的存儲對接,從而加速節點間鏈接及虛擬SAN操作。美國宇航局艾姆斯中心采用Excelero產品的案例已經證明了這一思路的可行性。
總結來講,NVMe的陣列訪問機制將在未來憑借著出色的延遲水平迎接光明前景,而DSSD則能夠充分發揮這一重要優勢。