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如何选择优秀NVMe存储阵列

NVMe阵列是一种可用的最高性能的存储解决方案,愿意为此进行投资的企业将获得巨大的速度提升,但企业需要选择最佳的NVMe解决方案。

作者:Tim Ferrill 来源:企业网D1Net|2021-08-27 14:03

NVMe阵列是一种可用的最高性能的存储解决方案,愿意为此进行投资的企业将获得巨大的速度提升,但企业需要选择最佳的NVMe解决方案。

存储设备的速度永远不会像系统内存一样快,这是系统架构的本质决定的。但多亏有了NVMe,可以提高SSD磁盘快速存取的性能。

NVMe包含一系列关于软件如何与存储通信的规范。它适用于多种数据传输方法,其中包括PCI Express、RDMA和TCP。支持NVMe标准的存储阵列性能更高,其超高速存储介质比任何其他方法更直接、更高效。

NVMe支持的性能、效率和灵活性使整个数据库实例可以在存储阵列运行,其性能类似于内存数据库。例如,企业可以在单个主机上以最低的性能成本扩展虚拟机(VM)部署和基于容器的应用程序。

自从2015年以来,存储供应商都可以提供各种NVMe存储阵列产品,虽然其存储速度的优势显而易见,但不应低估购买NVMe存储阵列的成本。以下是选择NVMe存储产品时需要考虑的一些问题,以及选择一些主要厂商的NVMe存储产品需要考虑的问题。

1.了解NVMe工作负载

NVMe存储阵列对于文档存储来说有些供过于求。其真正的价值在于处理诸如针对大量数据的实时或基于机器学习的分析之类的工作负载,其中CPU和存储设备需要高效地协同工作并具有最佳性能。每秒处理数千笔交易的金融系统是主要采用者。

运行大规模托管虚拟机的企业可以从NVMe存储阵列受益,无论是集群环境中的虚拟服务器以获得高可用性还是虚拟桌面基础设施(VDI)部署,以获得它们带来的所有安全和管理优势。

基于容器的应用程序也受益于基于NVMe的存储阵列。一方面,容器化应用程序的可扩展性与NVMe规范中嵌入的并行性完美结合。另一方面,能够在需要时立即增加容器实例对企业的DevOps团队来说是一个真正的福音。

NVMe的并行性是其价值的基础。在基于SAS的存储支持单个消息队列和每个队列256个并发命令的情况下,NVMe将其提升到64000个队列,每个队列可以支持64000个并发命令。这种大幅增长是企业能够增加单台物理主机上的虚拟机数量、提高效率和简化管理的关键。

识别单个工作负载并规划随着时间的推移增长——以及高可用性需求和连续性要求(备份/恢复、复制、异地冗余或简单的灾难恢复),这可以帮助企业描述在NVMe存储阵列中的需求。虽然这些考虑中的每一个都有可能推高企业选择的NVMe存储阵列的初始成本,但从长远来看,符合企业需求的明智投资最终会降低其拥有成本。

2.保持存储效率

NVMe阵列是大宗商品,因此高效的存储实践对于充分利用购买的硬件和延长存储介质的生命周期至关重要。

重复数据删除和压缩是第一步,因为它们有助于减少存储阵列上使用的存储量,更重要的是,有助于限制介质上的写入操作数量,从而延长使用寿命。大多数NVMe阵列应该能够轻松处理重复数据删除和压缩。只需确保在提交之前验证即可。

一些供应商提供的另一个关键功能是优化数据放置的工具。这个想法是保持文件连续性,这减少了碎片,并最终限制了对数据维护任务的需求和它们所需的读/写操作。

这些功能不仅可以延长使用寿命,而且还具有降低功耗和提高性能的潜力。至少,企业的NVMe系统应该支持优化数据放置,但如果供应商提供基于人工智能的工具来解决问题,那就更好了。

3.规划NVMe阵列迁移

规划在NVMe阵列上运行的工作负载对企业至关重要,这是理所当然的。必须尽可能避免停机(甚至性能下降)。对于许多企业来说,这不是为了节省成本,而是为了继续经营甚至避免破产。

在部署NVMe阵列时,企业面临的首要挑战之一是如何将现有的关键业务工作负载转移到NVMe存储阵列上,而不会造成停机或明显的性能下降。

几乎每家NVMe存储供应商对于如何将大量数据传输到新存储设备都有自己的想法。这要比简单的文件副本复杂得多。企业需要寻求拥有专注于无缝迁移和零停机时间的强大工具和功能的存储供应商的帮助。

如果缺乏内部专业知识,企业需要让供应商的工程师或认证合作伙伴处理其初始迁移。查看哪些可用的服务以确保其迁移按计划进行。

4.制定存储阵列退出策略

很多企业都经历过这样的情况:特定供应商愿意帮助用户迁移到其系统,但不太热衷于帮助迁移负载。幸运的是,NVMe阵列供应商帮助用户出站迁移以保持竞争力。

通过出站迁移,企业可以针对更具成本效益的本地存储解决方案、基于云计算的存储或其他NVMe阵列。出于多种原因,可能需要从NVMe阵列迁移数据:创建数据库或应用程序的开发实例、出于性能或业务目的移动业务应用程序,甚至将存档数据迁移到云平台中以实现经济高效的长期存储。

企业选择的NVMe阵列供应商应该提供灵活性,其中包括自动化或安排迁移的能力。企业应该能够针对各种内部部署平台,尤其是自己投资的平台——更不用说大型云计算提供商提供的存储服务。拥有的选择越多,企业的投资就越能适应未来发展。

5.规划存储规模

规模增长几乎是任何企业的目标,而无论如何,数据增长都是不可避免的。企业从一开始就尽最大努力计划如何增加容量。无论NVMe阵列是否提供将介质添加到空插槽的功能,还是提供将多个阵列分组到单个可寻址端点的方法,而在评估NVMe阵列供应商时,企业的长期增长战略应该是首要考虑因素。

可扩展性是提供软件定义存储(SDS)的解决方案可以获得更大收益的领域之一。由于SDS解决方案从数据所在的物理介质中提供了一个抽象层,因此它们有可能在企业的客户甚至企业的应用程序不知道差异的情况下无缝扩展。如果预计需要这种灵活性,那么具有SDS功能的NVMe阵列将提供一个很好的解决方案。

6.检查与现有工作流程的集成

企业可能投入大量时间、资金和人员来构建一套优化的管理工具和工作流程,其结果可能只是在单个基础设施上管理新系统。无论企业为NVMe存储阵列选择哪种解决方案,都应该能够无缝集成到现有的管理工具中。

除了管理工具之外,许多采用NVMe存储的企业很可能拥有成熟的DevOps工作流程和强大的自动化功能。能够在存储中合并对象的创建,甚至管理安全性或如何满足个人存储需求。企业应该查看其供应商提供的API或命令行工具,并确保可用选项满足其近期和长期需求。

7.考虑管理程序集成

管理程序集成是NVMe存储阵列的一个主要用例。企业的虚拟机不仅可以从NVMe存储阵列提供的快速存储中受益,而且正确配置的虚拟机管理程序可以将NVMe存储设备直接分配给虚拟机,从而进一步提高性能并减少延迟。

对于I/O密集型虚拟机(VM)部署或DevOps工作负载,能够动态处理磁盘分配是理想的选择。因此,企业的虚拟机管理程序与NVMe阵列集成以发现和分配NVMe设备的能力变得至关重要。在某些情况下,虚拟机管理程序可能支持对单个设备的管理进行抽象化,以便企业可以管理虚拟机(VM)的性能层,而NVMe位于其顶部。

确定与虚拟机(VM)部署相关的业务要求和性能目标非常重要。在完成之后,企业可以与提供其业务所需的集成和动态功能的供应商合作。

8.确保NVMe存储阵列的安全

商业和行业需求将推动NVMe存储阵列增强安全功能。这会有一些共同点,其中包括需要提供证明安全配置的文档或工件。

至少,企业应该关注加密静态数据,因为大量关键业务数据将驻留在其NVMe存储阵列上。此外,提供基于角色的访问控制(RBAC)和职责分离的能力将成为许多行业组织的关键因素。

审计是许多企业的另一项主要要求。例如,STIGS和HIPAA等法规都有最低审计要求的具体规则,这两项法规通常基于公认的最佳实践。

除了能够简单地进行审计之外,企业还应该能够确定哪些操作是可审计的。通常情况下,企业会遇到审核管理员级别活动的要求,可能还需要审核特定文件或在极端情况下所有文件的读/写活动。最后,审计和系统日志都应该能够输入到SIEM或其他企业监控系统中。

全球主要NVMe阵列供应商

在行业领先的供应商列表中,任何一家供应商都有可能提供满足企业90%业务需求的解决方案。以下8家NVMe阵列供应商在最新的Gartner魔力象限分析师报告中处于行业领先地位。这一列表按字母排序。

(1)Dell EMC:EMC公司几乎一直是网络存储领域的领导者,而在Dell公司收购之后也没有改变。Dell EMC PowerMax系列NVMe存储阵列提供用户期望的所有性能,以及无缝扩展的能力,甚至为企业选择的云平台提供基于策略的快照。

(2)Hitachi Vantara:Hitachi Vantara公司构建的存储解决方案提供了很多选项:重复数据删除、压缩、可扩展性、虚拟存储和SDS。除了标准购买或租赁外,Hitachi Vantara还为内部部署存储提供多种类似云平台的、基于消费的选项。

(3)HPE:HPE公司是企业存储硬件的另一家资深厂商,该公司及其基于NVMe的存储系统反映了用户所期望的成熟度。HPE公司的一项关键战略是通过其基于消费的GreenLake计划将云平台的效率移植到企业数据中心。该策略不仅在连接云平台和内部部署数据中心的管理控制台中实现,而且在基于人工智能的优化和内部部署存储即服务中实现。

(4)华为:越来越多的企业IT部门选择华为公司为其关键业务基础设施提供存储支持,其原因不难理解。华为公司可能以其网络硬件而闻名,但不要错过其提供的NVMe存储解决方案。华为公司可以提供其竞争对手所没有的一些管理和提高效率的功能,但其中一项突出的功能是对性能、容量甚至磁盘故障的预测分析。

(5)IBM:作为企业IT社区的另一个主要厂商,IBM公司提供创新的NVMe存储系统。无论是具有不可变/隔离数据副本以抵御勒索软件攻击的受保护副本,还是IBM Hyper Swap提供的地理冗余、100%正常运行时间,企业肯定希望在做出最终购买决定之前先了解一下IBM的解决方案。

(6)Infinidat:Infinidat公司的NVMe阵列提供的功能集符合企业对一流存储提供商的期望。这包括通过自我修复架构、预测性故障分析和三重硬件冗余实现100%的可用性和可靠性,而这些都是主要的卖点。再加上基于HTML5的现代化控制面板、RESTAPI和命令行工具,Infinidat公司的产品在行业竞争中脱颖而出。

(7)NetApp:NetApp公司提供跨几个产品系列的各种存储解决方案。除了传统的NVMe存储阵列,NetApp公司还提供其Storage GRID SDS套件。Storage GRID支持混合存储解决方案,通过优化数据驻留位置以平衡性能与成本,从而有可能为企业节省资金。

(8)Pure Storage:Pure Storage公司通过Purity Active Cluster解决方案高效解决可用性和冗余问题。虽然集群传统上需要来自同一供应商的硬件,但Pure Storage公司并不关心用户将数据保存在哪里,无论是另一个Pure Storage阵列、NFS目标还是云计算端点。显然,企业将内容保留在Pure Storage存储系列中具有性能和管理优势,但利用现有基础设施的灵活性是一个巨大的优势。

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【责任编辑:姜华 TEL:(010)68476606】

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