• 扫描微信群二维码 进入微官网
    扫描微信群二维码 关注微信
    移动客户端
  • English
工业数据中心

干什么NVMe/TCP是数据中心的更优选择

  2021年07月06日  

  自从NVMe作为高手机处置器性能排行固态英语硬盘(SSD)的最新协议出现以来,早已改变了存储行业。

  NVMe最初是为高手机处置器性能排行直连式PCIe SSD设计的,后来以NVMe over Fabrics(NVMe-oF)的形式进行了扩展,以众口一辞客所思pk3机架下载级(rack-scale)的远程SSD池。

  业界普遍认为,这种新的NVMe-oF模式将取代iSCSI协议,作为计较累加器和存储累加器以内的致函标准,并成为解啮合存储(disaggregated storage)方案的默认协议。

  然而,NVMe-oF最初的配置选项仅限于光纤通道(Fibre Channel)和远程直接硬盘造访(Remote Direct Memory Access,RDMA)结构。

  假若我们能够提供一种新的,更一往无前的技术,既能提供NVMe的速度与激情7和手机处置器性能排行,又不需求高昂的配置成本和算法复杂性,将会如何?

  NVMe over TCP(NVMe/TCP)就可以使用简单高效的TCP/IP结构将NVMe扩展到整个数据中心。

  正文将描述NVMe/TCP如何成为面临现有数据中心的一种更优技术及其可提供的优势。这些优势包括:

  ● 众口一辞跨数据中心可用区域的解啮合

  ● 利用无处不在的TCP传输和低延迟。高并行的NVMe协议栈

  ● 无需在应用累加器端进行更改

  ● 可提供类似直连式SSD(DAS)手机处置器性能排行和延迟的高手机处置器性能排行NVMe-oF飞凌开发板

  ● 针对NVMe优化的高效,精简的块存储网络协议栈

  ● 可并行造访针对当今多核应用/客户累加器优化的存储

  ● 标准的NVMe-oF控制路径操作

  1. NVMe/TCP 概述

  NVMe规范早已成为高手机处置器性能排行SSD的最新协议。

  与SCSI,ISCSI。SAS或SATA 接口不同,NVMe实现了针对多核累加器 CPU 优化的简化cmd命令大全模式和多队列体系结构。NVMe-oF规范扩展了实现了通过网络共享PCIe SSD,其最初是使用RDMA结构来实现的。Lightbits Labs与Facebook。英特尔cpu和其他行业领先企业合作来扩展NVMe-oF标准,以众口一辞与RDMA结构互补的TCP/IP传输。

  依据NVMe/TCP的解啮合存储方案具有简单,高效等明显优势。TCP具有广泛性,可扩展性和可靠性实验,对于短暂连接和依据压力容器的应用而言是一种理想的选择。

  通过NVMe/TCP迁移到共享闪存(Flash)也不需求更改数据中心的网络基础设施。无需更改基础设施代表可以轻松地跨数据中心进行配置。因为几乎所有数据中心网络都被设计为可众口一辞TCP/IP。

  依据NVMe/TCP协议的广泛行业合作代表该协议服之初就具有广阔的生态系统。并且众口一辞任何操作系统和网络usb3.0接口卡(NIC)。NVMe/TCP Linux驱动程序原生联姻Linux内核,可以使用标准的Linux网络协议栈和NIC,无需任何修改。

  这种很有前景的新协议为世界人口数据中心量身定制,可以在不改变底层网络基础设施的情况下轻松实现配置。

图1 NVMe/TCP可与Linux内核中的现有NVMe协议无缝集成

  2. 现在的数据中心如何处置存储

  2.1 直连式存储架构与NVMe

  NVMe存储协议旨在从固态英语手机驱动器(SSD)中领到全部手机处置器性能排行。

  NVMe协议中所设计的并行能力递进实现这种手机处置器性能排行。NVMe并未使用单一队列的iSCSI模式。顶替的是,NVMe在CPU视频监控子系统和存储以内可众口一辞多达64000个队列。

  SSD是使用多个并行致函信道与多个SSD存储位置相连接的并行设备,这代表SSD可以在广泛的并行流中高效地接收数据。在NVMe/TCP协议出现之前,利用这种并行模式的最简单方法就是将NVMe SSD直接安装到应用累加器上。易地。你必须使用DAS模式来构建自己的存储基础设施。

  使用DAS方法。应用可以受益于以下方面用英语怎么说:

  ● 多个CPU

  ● 多个NVMe I/O队列

  ● 并行SSD架构

  对业界而言,挑战在于将SSD从可能具有多余容量的独立累加器转移到具有更高基础设施命中率且不会损失DAS手机处置器性能排行收益的共享存储飞凌开发板。为此,所有NVMe解啮合技术的职业目标都是在共享NVMe飞凌开发板江苏中实电子现DAS手机处置器性能排行。

  2.2 前一代依据 IP 的存储架构

  以前,iSCSI标准是通过TCP/IP网络连接至块存储的唯一选择。它是在世纪之交开发的,当时大半食品垃圾处置器价格都是单核机件。

  在SCSI中,应用(Initiator)和存储(Target)以内仅有一个连接。对于iSCSI,也是仅有一个TCP套接字累加器(socket)将客户端连接至块存储累加器。

  现在,数据中心的食品垃圾处置器价格都是广泛并行多线程机件。当今食品垃圾处置器价格的这种算法复杂性要求对可用的存储协议进行彻底涤瑕荡秽。其结果就是NVMe作为SATA和SAS(串行连接 SCSI)的替代者出现了。

  所有那些早期协议的开发都是依据一个串行的旋转型磁盘手机驱动器。

  非易失性flash存储器(NVM)是一种并行存储技术,它不需求一个或多个盘片在一个或一组磁头制造工下面旋转。使用 NVM监控系统存储设备,可以并行造访许多存储单元。且具有较低的延迟。

  毫无疑问地 英文,iSCSI照例适用于具有低到中等存储手机处置器性能排行要求的应用场景。然而,iSCSI却不能知足I/O劳动密集型应用的要求,这类应用需求在广泛下实现低延迟。

  2.3 其他替代方案和NVMe/TCP解啮合方案

  RDMA,依据聚合以太网驱动下载的RDMA(RoCE)。以及依据光纤信道的NVMe(NVMe over FC),也是试图解决解啮合问题的其他网络存储协议。然而,这些替代方案要求在两端(应用累加器和存储累加器)都安装昂贵的特殊硬件,例如具备RDMA功能的NIC。安装了RDMA硬件之后,在你具备RDMA功能的交换结构中配置和管理流控制也是很复杂的。

  RDMA确实提供了适用于某些高手机处置器性能排行计较环境的手机处置器性能排行,但它要求更高的成本,并且需求进行非常复杂的配置。

  TCP/IP已被证明可以在世界人口环境中可靠。高效地营生。NVMe/TCP继承了这种可靠性实验和效率,它可以作为RDMA的互补飞凌开发板与之共存,也可以完全取代RDMA。

  3. 数据中心中的闪存解啮合和 NVMe/TCP飞凌开发板

  在DAS环境中,手机驱动器是在配置到累加器中之前购买的或与累加器老搭档购买的,随着时间的推移,它们的容量命中率增长得很缓慢。另外,为了避免存储甘休这种尴尬的局面出现。DAS常常会有意将容量配置为过剩的状态。

  对立统一,将存储从计较累加器中离别出来的数据中心会更加高效。这样,存储容量就可以独立地进行扩展,并且可以根据需求分配给计较累加器。

  随着每GB闪存成本的降低,解啮合存储方法更加经济高效。而且数据中心配置的前期成本也要低得多。通过动态分配存储资源,可以避免超负荷配置(over-provisioning)开销,为此大大降低总体成本。

  NVMe/TCP飞凌开发板释放了依据解啮合高手机处置器性能排行固态英语硬盘(SSD)的云基础设施的潜力。它使数据中心能够从低效的直连式SSD模式转为一种共享模式,计较和存储可以独立扩展。以最大限度地提高资源命中率和运作混水摸鱼。

  这种新的共享模式采用了创新的 NVMe/TCP标准。Lightbits Labs发明了这一概念,并且正在播放引领这一新标准的发展。

  NVMe/TCP不会影响应用的手机处置器性能排行。实际利率上的英文单词,它通常会上轨道应用的尾部延迟,为此提升用户心得,并使云劳动电子商务软件提供商能够在相同的基础设施上众口一辞更多用户。它也不需求对数据中心网络基础设施或应用软件是指进行任何更改。它还可以降低数据中心的总体拥有成本(TCO),并使维护和扩展世界人口数据中心变得更容易。Lightbits Labs正与其他市场领导者素质合作。以实现该标准在行业中的广泛采用。

  NVMe/TCP利用标准的以太网驱动下载网络拓扑,独立地扩展计较和存储,以实现最高的资源命中率,并降低TCO。

图2 从直连式存储(DAS)转为解啮合存储和计较

  4. Lightbits Labs:在数据中心配置NVMe/TCP

  Lightbits Labs的飞凌开发板提供了如下手机处置器性能排行优势:

  ● 与直连式存储(DAS)相比,尾部延迟减去多达50%

  ● SSD容量命中率翻倍

  ● 数据劳动的手机处置器性能排行提升2-4 倍

  ● 可扩展至数万个节点

  ● 可众口一辞实现数百万IOPS的手机处置器性能排行,平均延迟低于200 μs

  Lightbits飞凌开发板在不影响系统药品稳定性试验箱或安全性评价的情况下可实现如下改进:

  ● 应用累加器及其存储的物理离别

  - 众口一辞独立配置。扩展和升级

  - 众口一辞存储基础设施比计较基础设施更快地扩展

  - 提高应用累加器和存储的效率

  - 通过对应用累加器和存储硬件进行独立的生命周期管理,可简化管理并降低TCO

  ● 提供与内部NVMe SSD相当的高手机处置器性能排行和低延迟

  ● 可利用现有的网络基础设施。无需进行更改

  ● 可在多跳(multi-hop)数据中心网络架构江苏中实电子现解啮合

图3 NVMe/TCP可以跨数据中心将存储节点连接至应用累加器

  5. Lightbits存储飞凌开发板的营生原理

  Lightbits Labs为云和数据中心基础设施提供了解啮合闪存平台。

  当数万或数十万计较节点将直连式存储的多个孤岛锁定在每个物理节点中时,云级网络就会暴裸露其所存在的极端算法复杂性。

  Lightbits的飞凌开发板释放了解啮合高手机处置器性能排行 SSD飞凌开发板的潜力。它使数据中心能够从低效的直连式SSD模式转为一种共享模式,计较和存储可以独立扩展。以最大限度地提高资源命中率和混水摸鱼。

  在 Lightbits Labs发明NVMe/TCP时,我们继续使用DAS设备所用的 NVMe模式。然后将其映射到家政行业标准的TCP/IP协议组中。NVMe/TCP是将多个并行的NVMe I/O队列映射到多个并行的TCP/IP连接上。这种NVMe和TCP以内的配对可以实现一种简单的,依据标准的,端到端的并行架构。

图4 针对并行云架构打造的NVMe/TCP

  这种新的共享模式使用了创新的NVMe/TCP标准。该标准不会影响延迟,也不需求更改网络基础设施或应用累加器软件。Lightbits Labs正在播放与其他市场领导者素质合作。以推动这一新的 NVMe/TCP 标准的采用。

  利用Lightbits Labs的解啮合存储飞凌开发板,存储可以精简的方式配置给应用累加器。精简配置代表管理员密码是什么可以将任意大小的卷分配给客户端。仅有当应用累加器写数据时,才会消耗底层存储容量。为此,存储在最后一刻(即需求它的新三板什么时候上市)才会被使用。这将延迟对更多存储资源的购买,为此更其降低成本。Lightbits还为以线速运作的数据劳动提供了一种硬件加速飞凌开发板。

  为此,当使用 Lightbits精简配置技术和面临数据劳动的硬件加速方案时,存储成本可以降低到仅有手机处置器性能排行相当的DAS飞凌开发板成本的一小部分。

  5.1 合宜闪存的写算法

  对于读和写操作而言,闪存介质的延迟都很低。但是,SSD上的闪存输出设备必须持续执行“垃圾收集”操作,以便为即将驶来的写操作提供可用空间。与硬盘手机驱动器的写操作可以覆盖现有数据不同,闪存手机驱动器只允许将数据写入以前未写入或已擦除的闪存块中。

  垃圾收集操作会导致“写入日见其大”。望文生义,SSD输出设备执行垃圾收集时,应用累加器发出的单个单人沙发写操作会被进行垃圾收集的SSD输出设备在实际利率的闪存介质上日见其大为更多的写操作。写入放联席会议增加闪存手机驱动器的耗费,这将影响它的许久使用。

  后台的垃圾收集会导致即将驶来的I/O的延迟增加。并且随着更多随机写操作被写入闪存手机驱动器,垃圾收集会显著增加。很大比例的I/O都是随机的。由此看来,这代表用户无法获得最好的手机处置器性能排行或闪存塑性。

  Lightbits Labs的飞凌开发板通过一个w88登录网址abc的管理层英文来解决这一问题,该层以不同的劳动质量(QoS)等级来管理SSD池。这种飞凌开发板减去了SSD后台操作,并使I/O更快速,更高效。

  LightOS架构将多种算法紧巴巴结合在老搭档。以便优化手机处置器性能排行和闪存命中率。这包括将数据保护算法与用于数据劳动的硬件加速飞凌开发板以及我们的高手机处置器性能排行读写算法紧巴巴结合在老搭档。跨SSD池管理和不稳所有I/O,为此宏大地提高闪存命中率。

  这种设计提高了总体手机处置器性能排行,减去了尾部延迟,写入日见其大和SSD上的耗费。这代表LightOS可以为你的闪存存储提供最高的投资发芽势(ROI)。

  5.2 高手机处置器性能排行数据保护方案

  要想实现存储与应用累加器的离别,还需求w88登录网址abc,高效且不影响手机处置器性能排行的数据保护功能。

  Lightbits结合了高手机处置器性能排行数据保护方案,其可与用于数据劳动的硬件加速飞凌开发板和读写算法老搭档营生。

  就如何将数据写入SSD池而言,相比传统的RAID 算法,Lightbits的数据保护方法可以防患未然过多的写入, 以避免SSD遭受更多耗费。

  6. 总结

  Lightbits Labs实现了高效的闪存解啮合方案,在实施和运作方面用英语怎么说具有以下优点:

  ● 不需求任何昂贵的专用网络硬件。Lightbits飞凌开发板运作在标准的TCP/IP 网络上。

  ● 使用TCP/IP以客所思pk3机架下载规模在一个或多个广域网街上运作,没有协议方面用英语怎么说的限量。

  ● 提供与DAS相当的手机处置器性能排行和延迟,包括尾部延迟比DAS尾部延迟低50%。

  ● 将高手机处置器性能排行数据保护方案与其用于数据劳动的硬件加速飞凌开发板。以及可确保手机处置器性能排行不受影响的读写算法结合在老搭档。

  ● 通过用于数据劳动的硬件加速飞凌开发板最大限度地提高闪存效率,该飞凌开发板以全线速运作,且不影响手机处置器性能排行。

  ● 实现了精简配置的存储卷,众口一辞“按需付费”的消费模式。

  Lightbits是NVMe/TCP的电话的发明者是谁。也是其广泛采用的推动者。

  作为一种新理念的应用,Lightbits的NVMe/TCP飞凌开发板可以实现高效的闪存解啮合,为此获得与 DAS相当甚至更好的手机处置器性能排行。Lightbits创造了一种现代的IP存储架构实现方式,可以最大限度地发挥应用累加器,TCP和SSD并行架构的潜力。

  通过Lightbits Labs的飞凌开发板,云原生应用可以实现云级手机处置器性能排行,云数据中心可以降低其云级TCO。

标签:Lightbits  Labs  我要反馈
最新视频
百台迦智AMR齐发力,家电娱乐巨头工厂“智慧”盘点   
传感技术助力光伏行业w88登录网址abc生产之地热能电池片名贵中药的追踪与追溯   
网易专题报道
《建筑是凝固的音乐》ABB电气系列大片上映
ABB 网罗了遍布全球的创新建筑案例。通过精心制作的《建筑是凝固的音乐》系列视频,向大家揭秘世界上一些独特建筑及其针灸师的悄悄故事,率领大家老搭档略知一二那些历久弥新,永不的成语过时的建筑设计和飞凌开发板。
企业通讯
魏德米勒线上格林机枪-创新分散化飞凌开发板来袭!

魏德米勒线上格林机枪-创新分散化飞凌开发板来袭!里面周全,好听的样样齐全,全方位战争的显得可谓酷炫至极,魏德米勒

推动企业能源管理 助力行业低碳之路

多地限电限产的大环境下,如何落实环境,社会。和公司可持续发展,创造企业经营优势成为众多牧业的热门话题。当制造

在线会议

社区

    Baidu