Che cos'è NVMe-oF (NVMe over Fabrics)?

Che cos'è NVMe over Fabrics (NVMe-oF)?

NVMe-oF (NVMe over Fabrics) è un'estensione del protocollo di rete NVMe a Ethernet e Fibre Channel che accelera la connettività tra storage e server, oltre a ridurre l'utilizzo della CPU negli host server delle applicazioni.

Perché NVMe-oF è il futuro del data storage

Prima di NVMe-oF, nello scegliere un tipo di connessione per la propria rete SAN si avevano a disposizione solo tre opzioni:

• iSCSI: uno standard di storage networking basato su protocollo Internet (IP) per trasferire comandi SCSI (Small Computer Systems Interface) su una intranet basata su TCP/IP. iSCSI utilizza cavi Ethernet standard e switch per collegarsi ai dispositivi di storage e opera solitamente a velocità di 1 GB/s. Velocità superiori a 10 GB/s sono possibili con schede Ethernet a elevata larghezza di banda.
• Serial attached SCSI (SAS): protocollo seriale point-to-point per trasferire comandi SCSI su cavi SAS. Con le porte, SAS utilizza espansori chiamati canali SAS per collegare fino a 128 unità tramite host bus adapter (HBA). Le opzioni di velocità includono 3 GB/s, 6 GB/s,12 GB/s e 22,5 GB/s.
• Fibre Channel Protocol (FCP): FCP è un protocollo che trasporta comandi SCSI su cavi in fibra ottica (o rame). Le reti Fibre Channel (FC) sono chiamate fabric perché tutti gli switch di una rete possono comportarsi come un unico grande switch. FC consente di evitare i problemi di interferenza magnetica (EMI) delle altre tecnologie di rete utilizzando la luce per recapitare i segnali. La velocità di FC generalmente è compresa tra 1 e 128 GB/s.

Ma sebbene queste tecnologie funzionassero perfettamente per le unità disco rigido (HDD) e i sistemi di storage a nastro, hanno dimostrato di generare colli di bottiglia della performance nelle unità a stato solido (SSD). Le unità SSD SATA e PCIe non sono state in grado di liberare il potenziale nascosto che si sapeva esistesse nella memoria flash. 

È arrivato quindi NVMe, un protocollo di trasferimento progettato appositamente per collegare le unità SSD ai bus PCIe. Scalabile alle dimensioni richieste dal data center, è nato così l' array all-flash enterprise-ready. L'aggiunta delle funzionalità di trasferimento dati ad alta velocità senza perdita di FC a NVMe con NVMe-oF è stato il passo logico successivo nell'evoluzione dell'array all-flash.

I vantaggi di NVMe-oF

NVMe-oF offre connettività più veloce tra storage e applicazioni su server nonché un utilizzo più efficiente della CPU. Ciò consente un ulteriore consolidamento nel data center delle applicazioni che in passato si affidavano al DAS (Direct Attached Storage). Con una maggiore velocità di rete e una larghezza di banda superiore, le applicazioni potranno essere eseguite invece su uno storage in rete condiviso. NVMe-oF aumenta in tal modo il consolidamento dei data center e della rete poiché i silos dell'infrastruttura delle applicazioni sia SAN che DAS sfruttano una sola infrastruttura di storage condivisa ed efficiente.

NVMe-oF consente inoltre di stabilire una corrispondenza tra storage esterno e latenza di DAS ed è notevolmente più efficiente in termini di elaborazione di I/O dello storage rispetto a iSCSI, oltre a rendere l'intera architettura maggiormente parallela, evitando i colli di bottiglia delle applicazioni moderne.

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