Reutlingen, Starnberg, 24. Juni 2015 – Non-Volatile-Memory-Express (NVMe) liefert geringe Latenzzeiten und hohe I/O-Leistung für SSD-PCIe Storage-Server...
Zum Hintergrund: Geringe Latenzzeiten, hohe I/O-Performance und niedriger Energieverbrauch sind Vorteile, welche die NVMe-Technologie beim Einsatz mit SSD Storage bringt (1). Zum Einsatz kommt NVMe nun auch bei zwei neuen Applikationsservern und NAS-Systemen von transtec. Neu sind die CALLEO-Application-Server 1281S NVMe und 2281S NVMe und Storage-Lösungen PROVIGO Microsoft NAS 1280 NVMe und NAS 2280 NVMe: es handelt sich dabei um Systeme mit ein- bzw. zwei Höheneinheiten (ausgestattet werden können die Serien 12xx mit max. zwei NVMe-SSDs und 8 HDDs oder SSDs; bei den Produkten 2281S und 2280 liegt die maximale Ausbaustufe bei vier NVMe-SSDs und 20 HDDs oder SSDs).
Bislang werden SSDs meist in Kombination mit SATA/SAS-Schnittstellen eingesetzt, die allerdings für HDDs entwickelt wurden und damit für Anforderungen im Umfeld von SSDs nicht immer optimal sind. Da bei diesen Schnittstellen am vorhandenen Design aus HDD-Kompatibilitätsgründen festgehalten werden muss, können sie Performance-Steigerungen neuer SSD-Generationen nicht in vollem Umfang für die Applikationen nutzbar machen.
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Bei der NVMe-Technologie bestehen diese Einschränkungen nicht: Zum einen wird die HDD-Schnittstelle durch eine direkte PCIe-Anbindung ersetzt. Dadurch entfallen Latenzen durch die Protokollumwandlung. Die Treiber für NVMe werden komplett neu konzipiert, das heißt, es muss keine Rücksicht auf alte Hardware wie HDDs genommen werden. Dadurch kann beispielsweise auch der Befehlssatz deutlich reduziert werden, auf rund 20 Prozent im Vergleich zu SATA. Im Gegensatz zu flashbasierten PCIe-Steckkarten kann eine NVMe-SSD im laufenden Betrieb wie eine Festplatte ausgetauscht oder hinzugefügt werden.
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Generell sind die NVMe-Vorteile weitreichend: Neben der geringeren Latenz und besseren I/O-Leistung ist auch der niedrigere Energieverbrauch zu nennen. Zukunftssicherheit besteht, da auch kommende schnellere Halbleiterspeicher unterstützt werden können.
(1) Mehr zum Thema NVMe und aktuellen Entwicklungstrends erfahren Sie aus erster Hand auch auf unserer 16. Anwender-Fachtagung am 25. Juni in Frankfurt/M.
Die neuen transtec-Systeme liefern in Verbindung mit NVMe-SSDs eine bis zu 6-mal höhere Datenübertragungsrate als mit 6-Gbit/s-SAS/SATA-SSDs. Und mit einem einzigen NVMe-Laufwerk der Intel-DC-P3700-Serie, das bis zu 460.000 IOPS bietet, wird nahezu dieselbe Leistung wie mit sieben SATA-SSDs erreicht, die über einen Host-Bus-Adapter (HBA) zusammengeschlossen sind – der IOPS-Wert liegt hier bei etwa 500.000 (siehe auch Abb. 1 unten).
Der Einsatz NVMe-basierter Systeme empfiehlt sich sowohl bei Datenbanken, virtualisierten Umgebungen, Cloud-Infrastrukturen oder auch Big-Data-Applikationen. Laut Transtec eignen sich NVMe-basierte Lösungen sehr gut als Plattform für die Umsetzung von Tiering-Konzepten im Umfeld von Software-Defined Storage (SDS). Solche Lösungen bieten die hohe Performance von NVMe-SSDs, kombiniert mit der hohen Kapazität von Nearline-SAS-Platten. Außerdem ermöglichen sie eine Optimierung der Anzahl benötigter Laufwerke – in Abhängigkeit von den jeweiligen Performance- und Kapazitätsanforderungen. Dies wiederum kann auch die Kosten für den Stromverbrauch und die Kühlung reduzieren. Die neuen Systeme sind laut Anbieter ab Anfang Juli verfügbar (bezogen werden können sie direkt über transtec oder auch über die transtec-Tochter Lynx).
Zitat Milka Kriegelstein, Senior Product Manager Storage bei transtec: "Die Applikationsperformance wird heute oft nicht durch die CPU oder das RAM beeinträchtigt, sondern durch die I/O-Leistung der Speichersysteme. SSDs sind dabei ein erster Schritt zur Beseitigung dieses Engpasses, allerdings kein ausreichender...".
Abb. 1: Bildquelle transtec. Messdaten der P3600 1,2 TB NVMe SSD (Intel P3600 Random Read, gemessen mit FIO 2.1.1)
Weitere Informationen hierzu auch in unserer Rubrik Downloads im aktuellen OCZ Whitepaper "New NVMe-Compliant Z-Drive 6000 SSD Series"
Abb. 2: Linux Storage Stack, Bildquelle NVM Express.org
| Anhang | Größe |
|---|---|
 Messdaten P3600 1,2 TB NVMe SSD; Anbieter transtec | 63.84 KB |
| Linux Storage Stack, NVMe.org | 32.5 KB |
