NVMe – Korak u budućnost

Krajem prošle godine NetApp je u potpunosti osvježio svoju FAS liniju kontrolera. Iako neki smatraju da je hardver u vlasništvu korisnika stvar prošlosti, NetAppu ostaje pri stavu da je ostalo još dosta mjesta za napredak i inovaciju informatičkog hardvera. Dobar primjer tome je dodavanje Non-volatile Memory Express (NVMe) komponenata u nove modele NetApp-ovih kontrolera.

Da bi u potpunosti cijenili NVMe uređaje moramo se vratiti malo u prošlost. Od raznih CPU-to-storage protokola najveću popularnost, a samim time i standardizaciju je stekao Small Computer System Interface (SCSI). Ovaj standard omogućava efikasnu komunikaciju između računalnih procesora i lokalnih hard diskova. Danas za spajanje diskova sa unutar sustava za pohranu podataka (storage) koristimo Serial Attached SCSI (SAS), koji također koristi SCSI komandni set, a pri tome omogućuje i spajanje brojnih diskova na dijeljenu sabirnicu.

Diskovna tehnologija pri tome može biti različita (npr. SATA, SAS diskovi i SSD), no sabirnica i komandni set su dugi niz godina ostali nepromijenjeni. Jedino što se je mijenjalo je brzina SAS interkonekcije koja je sa napredkom tehnologije rasla. Pojava flasha (solid-state diskovi, odnosno SSD) javila se potreba za promjenom, jer SAS standard više ne može držati korak sa tehnologijom solid-state diskova. Naime, danas su SSD-ovi tipično spojeni na SAS sučelje i sabirnicu no ograničenje brzine SAS standarda od 550MBps do 600MBps predstaljva ''usko-grlo'' za SSD koji danas isporučuje i mnogo bolje bolje performanse.

                                                                                                                           

NVMe otklanja to usko grlo. Korištenje novog seta naredbi, većeg broja I/O redova i izravnog spajanja na procesor preko PCI sabirnice, omogućuju da NVMe komponente sada mogu isporučiti brzinu prijenosa podataka od 4000MBps. U odnosu na 550MBps na SAS sučelju, ovo je velik napredak.

                                                                                                                      

Danas NVMe standard zahtjeva direktnu konekciju diskova na PCI sabirnicu što za osobna računala i poslužitelje ne predstavlja problem no to nije idealno kada se dizajnira sustav za pohranu podataka, obzirom da PCI sabirnica nije osobito pogodna za spajanje većeg broja komponenata, a što je tipično slučaj kod sustava za pohranu podataka. Stoga je potrebno pronaći način za spojiti veći broj diskova na dijeljenu sabirnicu, a bez gubitka propusnosti i uz održavanje niske latencije (ciljani prosjek iznosi 6us). Nekoliko standardna je u ponudi, primjerice, RoCE i iWARP koriste konvergiranu Ethernet i FC-NVMe koristeći Fiber Channel. Još je uvijek upitno koji će standard proizvođači prigrliti, te će stoga biti zanimljivo pratiti razvoj ove tehnologije. NetApp je NVMe promotor i kao takav ima izravan pristup protokolima nakon što su isti ratificirani. Osim toga, NetApp vrlo intenzivno radi na primjeni ove tehnologije, te ima vodeći utjecaj na razvoj svih povezanih standarda.

                                                                                                                                     

Svi aktualni modeli NetAppovih kontrolera (FAS2600, FAS8200 i FAS9000) dolaze sa NVMe memorijom koju koriste kao svojevrsni cache, odnosno najbrži sloj za pohranu podataka, a nadolazeći uređaji će zasigurno NVMe komponente korisiti i za primarnu pohranu podataka.