PURE LIEFERT DIRECTFLASH FABRIC: NVME-OF FÜR FLASHARRAY

Der Start von DirectFlash™ Fabric ist ein aufregender Meilenstein auf Pures Weg mit NVMe. Bei Pure haben wir die Bedeutung von NVMe zum Ausschöpfen des vollen Potenzials von Flash erkannt und Support in das erste FlashArray//M integriert. FlashArray///X– und DirectFlash-Technologie haben die revolutionären Vorteile von NVMe gegenüber SAS- und SATA-SSDs bewiesen.

Wie ich in diesem Blogbeitrag erklärt habe, besteht der nächste Schritt ganz klar darin, Servern die Verwendung von nativem NVMe over Fabrics (NVMe-oF) zu ermöglichen, um auf FlashArray™ zuzugreifen, und so noch mehr Storage-Performance und -Effizienz zu erzielen. Mit Purity 5.2 ist NVMe-oF over RoCE heute auf FlashArray///X verfügbar. Wir haben FlashArray zu Kunden gebracht, die Cloud-Architekturen zum Erstellen von SaaS oder anderen Online-Anwendungen verwenden. Bisher mussten diese Anwendungen möglicherweise Direct Attached Storage (DAS) verwenden, weil:

  • die iSCSI-Performance unzureichend ist. Der Overhead von SCSI- und TCP-Verarbeitung verlangt Servern viel ab.
  • möglicherweise das Fachwissen oder der Wunsch, ein Fibre Channel-SAN zu einem reinen Ethernet-Rechenzentrum hinzuzufügen, nicht vorhanden ist.

Leider bedeutet die Verwendung von DAS, dass die Vorteile eines externen Shared-Storage nicht genutzt werden können:

25G- und 100G-Ethernet-Switches sowie eine Reihe von NICs von Broadcom, Cisco, Marvell und Mellanox, die alle hardwarebasiertes RDMA over Converged Ethernet (RoCE) unterstützen, sind zusammengekommen, um High-Performance-Storage der Enterprise-Klasse auf Ethernet-Fabrics zu ermöglichen. NVMe-oF läuft effizient auf RoCE und bringt die bewährte Performance von NVMe auf einen Standard, der der Storage-Branche zusagt. Wir haben unglaubliche Performance-Vorteile für Anwendungen gesehen, wenn wir NVMe/RoCE mit iSCSI unter Nutzung desselben Fabric verglichen haben. Im Hinblick auf die von uns getesteten Anwendungen erkennen wir eine vergleichbare Performance wie bei DAS, aber mit Unternehmens-Datenservices!

Die Anwendungen, die wir beschleunigen, basieren in der Regel auf Linux und weisen sowohl NoSQL- als auch SQL-Datenbanken auf. Das NVMe-Standardisierungsgremium hat effektiv mit der Linux-Community zusammengearbeitet und dem Linux-Kernel am selben Tag, an dem der Standard veröffentlicht wurde, Open-Source-Treiberunterstützung zur Verfügung gestellt (mit ein wenig unterstützender Hilfe von Pure, wie zum Beispiel diese Linux-Kernel-Festschreibung).

Ich habe schon vor der Erfindung von GIT am Linux-RDMA-Stack gearbeitet (dies ist eine der ersten Festschreibungen, die ich finden konnte, mit einem amüsanten Änderungsprotokoll) und es freut mich, zu sehen, dass die Grundlagen, die wir gelegt haben, es der Spitzentechnologie von NVMe/RoCE ermöglicht haben, so schnell Linux-Support zu erhalten. Sogar Linux-Unternehmensdistributionen wie Red Hat Enterprise Linux und SuSE Linux Enterprise Server enthalten die NVMe-/RoCE-Treiber.

NVMe-oF unterstützt mehrere Übertragungswege; neben RoCE gibt es Standards für NVMe sowohl über Fibre Channel als auch über TCP. Ich werde oft gefragt, warum Pure sich für die Implementierung von NVMe/RoCE entschieden hat. Es ist zu betonen, dass Pure sich entschieden hat, NVMe/RoCE zuerst zu implementieren, denn wir haben fest vor, in der Zukunft auch NVMe/FC und NVMe/TCP zu implementieren. Wir haben uns entschieden, unsere Bemühungen zunächst auf die Bereitstellung unseres RoCE-Produkts zu konzentrieren, da dies FlashArray ermöglicht, Probleme für Kunden zu lösen, für die FlashArray andernfalls keine Option wäre. Außerdem ist es das Protokoll, bei dem Betriebssysteme und Anwendungen heute so weit sind.

DirectFlash NVMe-oF Evolution

Wir möchten aber ganz bestimmt nicht behaupten, Fibre Channel sei tot. Die Unterschiede zwischen NVMe/FC und SCSI-FCP sind nicht so extrem wie zwischen NVMe/RoCE und iSCSI, da FC-HBAs bereits die Datenbewegung für SCSI-FCP entlasten, NVMe weist jedoch immer noch die Vorteile eines leichteren Stacks und mehrerer Warteschlangen auf. Trotzdem ist Fibre Channel ein konservativerer Markt mit Anforderungen im Hinblick auf umfassende Anwendungsunterstützung und Unterstützung für andere Betriebssysteme als Linux. Beispielsweise hat VMware noch keine NVMe-oF-Treiber veröffentlicht. (Allerdings haben wir NVMe/RoCE mit VMware auf der VMworld 2018 gezeigt.)

Für alle, die sich Fibre Channel-Storage wünschen: Ich bin fest davon überzeugt, dass FlashArray///X die beste verfügbare Lösung ist, und ich möchte sicherstellen, dass das auch so bleibt. Die FlashArray///X-Hardware, die wir jetzt ausliefern, ist bereit für NVMe/FC (und tatsächlich betreiben wir NVMe/FC-Prototypen in unserem Entwicklungslabor). Wenn Purity mit Support für NVMe/FC veröffentlicht wird, ist nur ein Software-Upgrade erforderlich, um diesen Support zu erhalten. Wir glauben zwar, dass es für NVMe/FC recht früh ist, aber wir arbeiten hart daran und ich freue mich sehr darauf, einen Blogbeitrag zu schreiben, in dem ich Ihnen mehr darüber berichte.