NVMe 1.4規范于今年7月發布，包括用于隔離、可預測的延遲和寫入放大功能。但是，作為閃存驅動器和陣列互連的NVMe更高的性能和更低的系統要求正在加速該規范在企業中的使用，預計今年NVMe的存儲產品出貨量(以GB為單位)預計將超過SAS硬盤和SATA硬盤的總和。
同樣在今年7月發布的NVMe-oF 1.1規范是針對NVMe over Fabric的最新規范(而不是直接附加在服務器中)，它在現有的光纖通道和RDMA選項中增加了對TCP/IP的支持，并包括針對企業的服務質量保證(QoS)和管理功能。主流存儲、網絡和管理提供商(如Cisco、Dell、Intel和Mellanox)已準備好通過標準驅動程序甚至硬件加速來支持NVMe-oF，速度最高可達200??Gb/s，使其成為在現有TCP/IP環境中部署分散化軟件定義的擴展存儲的成熟標準。
Virtana公司產品管理總監Henry He表示，基于TCP的NVMe是NVMe-oF 1.1中最重要的功能。他說，“NVMe規范現在可以在整個內聯網(Intranet)上進行擴展，以前它已被本地化到數據中心或所需的專用硬件。如果需要光纖通道，則可以使用它，但是如果只需要普通的TCP，那么也可以使用它。”
閃存的標準日益混亂
閃存對于工作負載具有主要優勢，從虛擬機到數據庫再到大數據和機器學習，NVMe存儲產品的價格已開始與SATA SSD硬盤達到同等水平。與此同時，SCSI SSD硬盤無法滿足NVMe-oF的速度和延遲。
隨著SSD硬盤容量的持續增加(存儲容量大約每六個季度增加一倍)，出現了一系列具有不同特征的閃存技術：從價格較低的大容量但耐用性較低的QLC到持久性內存(如英特爾Optane和三星Z- NAND)。
英特爾公司研究員、NVM Express標準組織總裁Amber Huffman表示，這增加了數據中心中閃存存儲管理的復雜性。
在NVMe 1.4規范中，即使設備包括多種類型的存儲，“NVMe設置”也會通過延遲和耐用性對閃存設備進行分組。Huffman指出，“NVMe一直將閃存視為邏輯上的一個組塊，但不知道后端會附加什么。正在讀寫同一NAND位置并產生瓶頸嗎?人們正朝著以邏輯方式分解存儲設備的概念邁進，但仍通過提供更細粒度的QoS功能而獲得抽象的好處。”
向主機公開不同的閃存特性意味著用戶可以智能地分配工作負載，通過標記哪個IO需要更高的優先級，為具有較高耐久性的閃存分配繁重的寫入活動，同時使用具有較低耐久性的高容量閃存進行繁重的讀取，從而使性能更可預測工作量。
“IO確定性”使性能和延遲在規模上更加可預測。閃存讀取時間可能會發生很大變化(在某些情況下從微秒到幾秒)，因此用戶現在可以詢問設備是否在特定的時間范圍內交付，以及是否無法將請求發送到存儲架構的另一設備。
自動發現，智能路由
該結構還可以承擔更多的發現和智能路由工作，使用戶的基礎設施更智能，并添加更多動態IO隊列資源管理，但不會增加直接通過PCIe連接存儲的用戶的開銷。
添加額外的端口和組件或斷開設備連接并不會徹底改變用戶存儲基礎設施。以前，除非重新啟動整個發現過程，否則存儲主機將不知道更改。現在可以自動動態地發現。
Virtana公司Henry He表示，“在存儲方面，用戶需要的是減少中斷，并減少對應用程序的影響，這使整個系統更易于管理和效率更高。”
Huffman指出，隨著NVMe存儲網絡的規模從數十臺擴展到數千臺，這一點變得越來越重要。他說，“當我們進入數據池存儲方案時，開始有許多方法可以連接到設備，用戶需要了解哪種方法是連接到該設備的最佳路徑，因為它們的創建方式可能不相同：可能會以更慢、更長的路徑進行。”
彈性和恢復
當設備出現故障時，還有新的彈性功能和更多選項。
雖然閃存是可靠的，但有時數據在寫入過程中丟失。新的驗證功能會在寫入數據后立即讀取數據，作為對數據完整性的額外檢查。
標準化的持久日志可提供有關內部錯誤狀態的更多信息，這些信息可以饋入監視軟件以幫助區分關鍵和非關鍵錯誤，或者使用戶能夠從寫入失敗但仍然可以讀取的硬盤驅動器中恢復數據。它還將幫助企業發現是否需要在處理故障硬盤驅動器之前對其進行清理(以防仍然可以讀取它們的數據)，并使供應商更容易分辨出介質故障和固件錯誤之間的區別。
新的重建輔助選項應該可以在部分故障的情況下減少數據丟失。硬盤驅動器將檢測到媒質故障，硬盤驅動器控制器將通知主機，主機將嘗試從其他副本重建數據。用戶還可以使用此功能來更清楚地了解硬盤驅動器的使用壽命，并在硬盤驅動器出現故障之前提前更換。
他建議說，“如今，整個基礎設施變得更智能、更具彈性并且更能容忍潛在的故障。”
更好的安全性
其中許多功能在存儲管理軟件中可用，甚至在某些硬盤驅動器上用作專有功能。將它們放在標準網絡堆棧中并一起使用，不僅使它們無處不在，而且使它們具有基本的功能，而且有助于提高安全生命周期。
Huffman說，“我從數據中心客戶那里聽到的關鍵的一件事是他們真的想要標準驅動程序。例如，他們需要內置Linux驅動程序，也許添加了一些功能，但是當有人發現安全漏洞時，他們需要標準驅動程序，以便可以快速更新。”
面向未來
綜上所述，NVMe使用戶能夠創建高容量的存儲結構，通過混合不同類型的閃存并將正確的工作負載分配給每種存儲產品，從而以具有競爭力的成本維持高吞吐量和IOPS。
Huffman建議，它還使用戶能夠構建一種靈活的存儲架構，可以為將來的更改和尚未計劃的設備做好準備。
Huffman解釋說：“我們從企業客戶那里聽到，IO連接確實非常昂貴。當他們考慮IO帶寬速度和他們需要提供的通道數量時，如果不采用光纖架構，他們寧愿使用PCIe，也不愿與存儲設備建立連接。”
NVMe現在使他們可以靈活地連接加速器，以在需要時訓練機器學習模型(例如計算存儲)。Huffman說，“當他們現在正在構建系統時，不知道世界會帶來多快的變化，也不知道兩年后需要什么。借助NVMe規范，他們將獲得所有的靈活性。”
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