Неизбежный выбор в эпоху «all-flash» — NVMe over Fabric (NoF)

Конференция Huawei Connect 2021 собрала экспертов из IDC, Tolly, Bank of China и Huawei для обсуждения будущего сетей хранения данных. Именно на этой встрече все стороны пришли к заключению, что NVMe over Fabric является неизбежным выбором в эпоху «all-flash». Более того, компания Huawei предложила решение для сетей хранения NoF+ на базе Ethernet, именуемое также «решением NoF+» и представляющее собой революционную новацию в данной отрасли, разработанную с целью раскрытия потенциала систем хранения, формируемых только из флэш-накопителей («all-flash»). Архитектор сети хранения данных в Bank of China Чжан Цзидун (Zhang Jidong) отметил, что это решение, обеспечивающее возможность передачи данных на большие расстояния (до 200 км) без потерь по каналам 100GE, сокращая на 90% число перекрестных DC-каналов по сравнению с системами хранения типа FC, является идеальным вариантом для развертывания внутригородских активно-активных систем.

Быстрое развитие сферы финансовых услуг сопровождается резким увеличением объемов, что требует высокой степени параллельного доступа к данным. Кроме того, банкам теперь повсеместно требуется предоставлять свои услуги в круглосуточном режиме, что создает беспрецедентные проблемы с задержками в проведении операций и их надежностью. Банковскому сектору всегда требовалась высоконадежная инфраструктура для предотвращения гигантских экономических убытков, вызываемых потерей данных и перебоями в обслуживании. Если точнее, то статистика показывает, что в среднем потери финансовых данных или перебои обслуживания в данной отрасли обходятся в 6,48 млн долларов в час. В столь жестких условиях наблюдается тенденция к созданию центра обработки данных с использованием только флэш-накопителей (all-flash), характеризующегося надежностью, экологичностью и энергоэффективностью и 100-кратно повышающего производительность систем хранения данных по сравнению с традиционными дата-центрами.

Эпоха «all-flash» послужила катализатором разработки новых протоколов, от SCSI до NVMe и поэтапно до сквозного NVMe, поддерживающего три типа сетей (FC, Remote Direct Memory Access over Converged Ethernet или RoCE и TCP). Сети хранения данных требуют высоких уровней надежности, производительности и простоты использования. Чжан Цзидун заявил следующее: «Традиционные сети хранения FC не соответствуют all-flash NVMe с точки зрения параллельных высокопроизводительных операций чтения/записи, а главными причинами этого являются недостаточная полоса пропускания и слабая масштабируемость, обеспечиваемые сетями типа FC».

NVMe over RoCE быстро набирает популярность в эпоху дата-центров «all-flash». В то же время данный протокол слабо устойчив к проблемам потери пакетов и удобства в использовании. Решение Huawei NoF+ было разработано в ответ на такие современные тенденции в области хранения данных в дата-центрах, как «all-flash» и «all-IP». С точки зрения производительности потеря пакетов широко распространена в традиционной сети Ethernet, где потеря пакета в размере 0,1% снижает пропускную способность сети на 50%. В противоположность этому решение Huawei NoF+ использует один из алгоритмов iLossless для достижения нулевого уровня потери пакетов при 100% пропускной способности сети хранения, а также для улучшения показателей IOPS на 87% и задержки на 42% по сравнению с сетями типа FC. В решении NoF+ используются хранилище «all-flash» нового поколения OceanStor Dorado и коммутатор сети хранения данных CloudEngine DC для повышения производительности и надежности, а также облегчения эксплуатации и технического обслуживания. Именно эти преимущества привлекли Bank of China, побудив его к коммерческой реализации данного решения в своих средах.

Основатель и глава компании Tolly Кевин Толли (Kevin Tolly) выразил свою солидарность с Чжаном Цзидуном, заявив следующее: «Недавно компании Tolly было поручено провести функциональные испытания с целью сравнения решений Huawei NoF+ (являющегося одним из решений NVMe over RoCE) и NVMe over FC. По результатам испытаний решение Huawei NoF+ повысило производительность системы хранения данных, увеличив IOPS на величину до 93% и сократив задержку на 49% по сравнению с решением FC. В ходе испытаний на высокую готовность решение Huawei NoF+ продемонстрировало автоматический ввод резерва менее чем за 1 секунду при сквозном режиме обслуживания в качестве реакции на отказы в канальном модуле и модуле хранения. Я не удивлен тем, что решение Huawei NoF+ получило награду Best of Show Award на Interop и пользуется благосклонностью клиентов».

Компания International Data Corporation (IDC) убеждена, что будущее формируется с NVMe over Fabrics. Для этого существуют четыре основные причины: снижение цен на флэш-накопители ускорит процесс внедрения NVMe-oF; переход к NVMe/PCIe ускорит внедрение сквозного NVMe; намечающиеся задачи будут способствовать росту NVMe-oF, особенно в плане коммерческого применения, проектирования и технического оснащения; NVMe-oF обеспечит возможность междоменного управления данными.

Компания IDC полагает, что дата-центры «all-flash» уже практически стали реальностью и, несомненно, появятся в ближайшие несколько лет. Этому будут способствовать более эффективные системы хранения данных, в частности Huawei NoF+. Это решение обеспечивает сквозное ускорение обработки данных в сценариях хранения за счет использования систем хранения OceanStor Dorado, состоящих только из флэш-накопителей, и коммутаторов сетей хранения CloudEngine для дата-центров. Оно в полной мере использует преимущества систем хранения «all-flash» с миллионами операций ввода-вывода в секунду (IOPS) и отвечает требованиям к развитию петабайтного уровня, предъявляемым финансовой отраслью.

Источник