¿Por qué utilizar el almacenamiento de archivos All-Flash cuando puede hacerlo? Almacenamiento de archivos totalmente NVMe? Es posible que se pregunte, ¿no son lo mismo? Si bien ambos usan almacenamiento de estado sólido (SSD), de hecho, no son lo mismo.
Retrocedamos un poco en el tiempo.
Históricamente, la industria del almacenamiento estaba (y todavía está) bastante entusiasmada con los SSD. Los SSD realmente tuvieron un impacto significativo y positivo en la industria y su deseo interminable de velocidad. Después de todo, un almacenamiento más rápido, una latencia más baja y un mayor rendimiento siempre es algo bueno, ¿verdad? Los SSD hicieron todo más rápido. Eran más duraderos y confiables que los discos giratorios. Usaron menos energía. Tenían una huella más pequeña. Eran, sin embargo, mucho más caros.
Ahora, todo esto sonaba genial para cargas de trabajo críticas donde podría justificar el costo de los SSD para obtener un mayor rendimiento. Es decir, hasta que se dé cuenta de que la industria del almacenamiento, al utilizar tecnologías creadas durante años 20-30 que fueron diseñadas para unidades de disco duro (HDD), estaba limitando seriamente el rendimiento potencial de una SSD. Al limitar, quiero decir realmente, realmente estrangulando el rendimiento de los SSD. La industria estaba usando un nuevo medio de almacenamiento, pero con protocolos heredados.
Nuevo medio de almacenamiento | Protocolos heredados
La mayoría de los SSD actuales se han adaptado a sistemas que usaban los HDD y continúan usando los mismos protocolos heredados. Los protocolos Serial Advanced Technology Attachment (SATA) y Serial Attached SCSI (SAS) se diseñaron para HDD que requerían una sola cola (en serie) debido al hecho de que había un disco giratorio y un cabezal móvil. SATA solo podía tener una cola de comandos de 32 comandos y un ancho de banda máximo de 600 MB / s, SAS aumentó eso a 254 comandos por cola para un ancho de banda máximo de 1GB / s. Estos protocolos heredados estaban creando un cuello de botella significativo para las SSD. Es como tener un montón de Ferraris corriendo a tope en una autopista de ocho carriles y de repente la autopista se convierte en una carretera rural de un solo carril: ¡las cosas disminuyen bastante rápido! Todo flash (todo SSD) puede ser más rápido pero, con los protocolos heredados, ciertamente no obtiene lo que pagó.
Los protocolos heredados limitan significativamente el rendimiento de los SSD.
Un protocolo moderno de alta velocidad
Non-Volatile Memory Express (NVMe) es un nuevo protocolo diseñado para abordar los cuellos de botella inherentes a los protocolos heredados SATA y SAS. NVMe se basa en PCI Express (PCIe), que es un estándar de bus de expansión de computadora en serie de alta velocidad que se conecta directamente a la CPU.
Cada SSD NVMe requiere ocho carriles PCIe para alcanzar su máximo rendimiento, hasta 6 GB / s. Recuerde que la interfaz SATA obtuvo 600 MB / sy la interfaz SAS lo aumentó a 1 GB / s. Además de esto, NVMe puede tener 64,000 (¡sí, 64,000!) Colas paralelas y cada cola tiene 64,000 comandos. ¡Esto permite más de 4 mil millones de comandos! La cola única de SATA y SAS solo puede tener 32 y 254 comandos, respectivamente. Más de 4 mil millones de comandos, eso es un aumento bastante significativo.
¡NVMe con PCIe y 100Gb / E permite arreglos de almacenamiento que gritan rápidamente!
Lo que hay que recordar es que es el mismo SSD detrás del protocolo NVMe y los protocolos SATA o SAS. NVMe ofrece todo el potencial de rendimiento de almacenamiento flash al admitir de manera eficiente más núcleos de procesador, carriles por dispositivo, subprocesos de E / S y colas de E / S, lo que le brinda lo que pagó.
Entonces, ¿por qué no todos tienen All-NVMe?
El diseño de tecnología crítica es que la implementación SATA / SAS tiene una tarjeta controladora mientras que la implementación NVMe no. Esto se debe a que el controlador está en la unidad SSD NVMe. Esto significa que para adaptar una plataforma HDD para todo NVMe, es necesario que haya modificaciones significativas en el sistema operativo para lidiar con el hecho de que el controlador se eliminará cuando se extraiga la unidad. Cosas como encender y apagar los LEDS, permitir el intercambio en caliente y que el sistema no se bloquee cuando se extrae la unidad son algunos de los problemas que deben abordarse.
Resulta que estas no son modificaciones fáciles y muchos proveedores heredados están creando parches para resolver estos problemas. Reescribir el sistema operativo sería demasiado lento y costoso. El uso de un sistema que fue "parcheado" para habilitar nuevas unidades NVMe parece una forma arriesgada de administrar los datos de los archivos de su empresa, y también podría limitar el rendimiento.
¿Cómo lo hace Qumulo y lo hace tan rápido?
Qumulo diseñó un moderno, plataforma de datos de archivo con la expectativa de que aparezcan en el mercado nuevos protocolos y unidades con una cadencia constante. Parece algo bastante obvio para planificar, ¿verdad? Vendedores heredados, por el hecho de que están bien, legado, significa que no tienen la opción de adoptar fácilmente la nueva tecnología subyacente moderna. Se requieren ciclos de desarrollo largos y, a menudo, rediseñar el software para aprovechar las nuevas plataformas de almacenamiento, protocolos y dispositivos.
Qumulo eligió Linux como nuestro sistema operativo subyacente. Al desarrollar nuestro sistema de archivos como una aplicación de espacio de usuario que se ejecuta en Linux, tenemos una flexibilidad increíble para ejecutar en cualquier lugar que Linux lo haga. Muchos proveedores de NAS tradicionales se basan en FreeBSD, que no innova ni admite hardware más nuevo cerca de la tasa que Linux nos brinda.
Qumulo se ejecuta en el espacio de usuario y escribimos directamente en los medios para obtener el máximo rendimiento posible. Y admitimos todo NVMe que permite el rendimiento de gritos para el que fueron diseñados los SSD.
Qumulo es un sistema de archivos basado en NAS escalable y probado por la empresa que fue diseñado para una escala que admite todo NVMe. Análisis en tiempo real también son una parte integral del sistema de archivos Qumulo que elimina la ceguera de los datos. Qumulo proporciona visibilidad en tiempo real del uso de archivos y directorios en el entorno de almacenamiento en la nube híbrida. Sus análisis integrados brindan información sobre la utilización del ancho de banda y la capacidad.
Qumulo, con su avanzada tecnología de sistema de archivos, significa que está disponible el 100 por ciento de la capacidad aprovisionada. Esto es diferente a otros proveedores de almacenamiento de NAS y archivos que lo limitan a usar solo alrededor del 80 por ciento de su almacenamiento disponible antes de encontrar cuellos de botella en el rendimiento o la administración del sistema. Con Qumulo, no solo obtienes una latencia reducida con todo NVMe, sino que también puedes usar el 100 por ciento de este almacenamiento increíblemente rápido.
Con el precio de NVMe disminuyendo rápidamente, ahora es el momento de considerar el sistema de archivos distribuidos NAS de escalabilidad horizontal de Qumulo en almacenamiento de archivos totalmente NVMe.
Esta publicación es una actualización del artículo publicado el año pasado.
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