精選

[企業儲存觀察室] 超級資料中心!還是超級黑洞?(上)

網路上的許多內容創作者們,不論是自己愛寫愛分享的美食、旅遊、或 3C 資訊部落客,還是拿人手短不得不寫,號稱自由卻一點自由都沒有的網路自由作家,早就已經很清楚,臉書是一個網路資訊的大黑洞。因為所有在臉書裡的資訊,不容易透過一般搜索引擎被找到。如果有一天臉書不見了,所有的資訊也就都...

2019/03/07

[企業儲存觀察室] NVMe 結合光纖通道前景看好?

隨著快閃儲存在市場上的擴展,下一個我們必須要關注的就是 NVMe (Non-Volatile Memory Express) 這項傳輸技術協定了。NVMe 對於儲存系統之所以重要,不只因為它是被用來做為取代現行 SAS (Serial Attached SCSI) 技術,做為儲存後端連接的傳輸協定;更因為它是特別針對快閃儲存這種高效能、低延遲的傳輸特性而制定的。
圖片來源:ElectronicDesign

相比 SAS 或 SCSI 這些在傳統旋轉式磁碟或磁帶時代所制定出來的上一世代技術,NVMe 應用在快閃儲存不再有扞格與不足,更可以讓快閃儲存的效能全速爆發。


在討論 NVMe 時,有兩個經常會被提到,類似、容易混淆,但本質上並不相同的技術詞彙。
NVMeoF (NVMe over Fabrtics),它是用來定義以遠端直接記憶體存取 (Remote Direct Memory Access, RDMA) 技術來移動資料進出 NVMe 儲存系統的傳輸協定,它是參考 NVMe.org 的規範定義在 NVMe 傳輸協定與其它傳輸協定 (RDMA) 間的訊息傳遞和控制參數。
FC-NVMe 或是 NVMeoFC (NVMe over FC) 則在描述利用光纖通道 (Fibre Channel, FC) 進行 NVMe 的資料傳輸,它是參考光纖通道標準規範,定義結合光纖通道傳輸協定 (Fibre Channel Protocol, FCP) 到 NVMe 儲存解決方案的參數。T11 組織在 2017 年 11 月時建立了新的 FC-NVMe 標準,目前的是 FC-NVMe-2 標準。

還是混淆?我們試著套用軟/硬體定義來做說明。
NVMeoF 就是定義如何使用光纖網路 (Fabrics) 來做 NVMe 的資料傳輸,可以把它想像成「軟體定義」。而在實際運作時,NVMeoF 可以嫁接在不同的網路硬體上;光纖通道是其中的一種,FC-NVMe 就是「硬體定義」了。
目前市場上,除了光纖通道外,還有其它的 NVMeoF 硬體定義傳輸協定,像 RoCEv2 (RDMA over Converged Ethernet)、iWARP (Internet Wide-area RDMA Protocol) 和 InfiniBand 等。

所以,NVMeoF 在實現上可以是 NVMe over FC、NVMe over RoCE、NVMe over iWARP 或是 NVMe over InfiniBand 等,另外還有 NVMe over TCP。

講完繞口令,回頭來看主題。既然市場上有不同的硬體網路,那麼 NVMe over FC 前景會比其它的硬體網路好嗎?

目前資料中心的網路大致上可分為以光纖通道為主的儲存區域網路 (FC SAN),以及以 TCP/IP 為主的乙太網路 (LAN)。長期以來資料中心單一網路的聲音始終存在著,就是希望以乙太網路來同時承載 SAN 與 LAN 兩種工作負載,於是融合式網路 FCoE (FC over Ethernet) 的技術就出現了,前述的 NVMe over RoCE/iWARP/TCP 都是基於乙太網路的傳輸協定。
因此如果它們未來在技術的發展上能夠克服 FCoE 當初在資料中心實現上的問題,特別是可以與 LAN 共用一個網路並且維持儲存效能,相信它們仍然具有與 FC-NVMe 分庭抗禮的機會。

光纖通道在這方面具有很大的優勢。首先,光纖通道原本就是一個為了儲存資料而發展的傳輸協定,提供高品質而可靠的傳輸能力,具備快閃儲存所需要的高效能低延遲特性。FC SAN 是當前的儲存網路標準,幾乎所有的資料中心都有光纖通道網路,所有主要的快閃儲存系統都支援光纖通道介面,目前主流的 Gen5 (16G) 和 Gen6 (32G) FC 也己經支援 NVMeoF。
使用一個網路可以同時支援目前的 SCSI over FC 與未來的 NVMe over FC,對企業用戶來說,透過光纖通道的微升級來部署 FCoE 是最便利、風險也最低的路線,與先前升級任何一代的光纖通道相同。

雖然目前在儲存系統端支援 NVMe over RoCE 的廠商比較多,但相對都是新興的儲存廠商。在一線主流儲存廠商上,不少產品已經是 NVMe Ready,真正支援 NVMe over FC 較少,但這是時間上的問題。預估全 NVMe 市場的成熟大約會落在今 (2019) 下半年到明年之間,在所有基礎設施都己經完善的情況下,NVMe over FC 儲存系統端口是最後的一塊拼圖。