W świecie IT wydajność to nie luksus – to konieczność. Wraz ze wzrostem złożoności aplikacji, systemów analitycznych i przetwarzania danych w czasie rzeczywistym, tradycyjne protokoły pamięci masowej nie są już w stanie sprostać wymaganiom współczesnych środowisk obliczeniowych. Tu właśnie wkracza NVMe – technologia, która odmienia sposób, w jaki infrastruktura IT komunikuje się z pamięcią masową.

Co to jest NVMe i czym różni się od klasycznych rozwiązań?

NVM (Non-Volatile Memory) to rodzaj ultraszybkiej pamięci, która zachowuje dane nawet po odłączeniu zasilania. NVMe (Non-Volatile Memory Express) to nowoczesny, otwarty protokół komunikacyjny zaprojektowany z myślą o tej właśnie pamięci. Zamiast korzystać z przestarzałych mechanizmów obsługi dysków twardych, NVMe używa magistrali PCI Express (PCIe) – co pozwala osiągać nieporównywalnie wyższą przepustowość i niższe opóźnienia.

NVMe obsługuje dziesiątki tysięcy równoległych kolejek poleceń, w przeciwieństwie do tradycyjnych dysków SSD (SATA/AHCI), które zazwyczaj mają tylko jedną kolejkę. Oznacza to radykalne zwiększenie szybkości dostępu do danych – bez względu na obciążenie.

Dlaczego NVMe to przyszłość pamięci masowej?

W tradycyjnych środowiskach dyskowych (HDD, a nawet SATA SSD) wykorzystywano protokoły stworzone z myślą o zupełnie innej klasie sprzętu. Tymczasem NVMe:

• W pełni wykorzystuje możliwości nowoczesnych nośników flash,
• Skalowalnie obsługuje setki tysięcy operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS),
• Doskonale współpracuje z wielordzeniowymi procesorami i pamięcią RAM w serwerach klasy enterprise.

To wszystko przekłada się na błyskawiczny dostęp do danych i minimalne opóźnienia – kluczowe w aplikacjach takich jak:

• bazy danych,
• sztuczna inteligencja (AI),
• uczenie maszynowe (ML),
• analityka czasu rzeczywistego (big data),
• środowiska DevOps.

NVMe over Fabrics – nowa jakość w sieciowej pamięci masowej

Dzięki standardowi NVMe over Fabrics (NVMe-oF), możliwości NVMe można rozszerzyć poza granice pojedynczego serwera. Protokół ten umożliwia przesył danych z wykorzystaniem szybkich sieci takich jak Ethernet, InfiniBand czy Fibre Channel.

Korzyści z wdrożenia NVMe-oF:

• jeszcze niższe opóźnienia sieciowe,
• zwiększona liczba IOPS w środowiskach rozproszonych,
• optymalizacja całej struktury Data Fabric – spójnej warstwy zarządzania danymi.

NVMe/FC – pełna obsługa w systemach NetApp ONTAP

Dzięki rozwojowi systemów operacyjnych pamięci masowej, takich jak NetApp ONTAP, NVMe/FC (NVMe over Fibre Channel) może być wdrażane równolegle z istniejącymi protokołami (FCP/SCSI), bez konieczności wymiany całej infrastruktury. Co to oznacza w praktyce?

• aplikacje takie jak bazy danych działają szybciej,
• administratorzy mogą stopniowo przechodzić na NVMe bez przestojów,
• nadal możliwe jest stosowanie sprawdzonych rozwiązań opartych o Fibre Channel, z których korzysta wielu klientów enterprise.

Kompatybilność NVMe z systemami operacyjnymi

NVMe jest już szeroko wspierane w większości popularnych środowisk:

• Windows:
  • systemy klienckie od Windows 8.1,
  • systemy serwerowe od Windows Server 2012 R2,
  • wsparcie dla starszych wersji (Windows 7, Server 2008 R2) dostępne w aktualizacjach.
• Linux: obsługa w jądrze od wersji 3.3.
• VMware: pełna integracja z NVMe od vSphere 6.0.