Tại sao NVMe lại quan trọng trong trung tâm dữ liệu

Đăng bởi: Máy Chủ Hà Nội - 21/04/2023 | Lượt xem: 401

Các hình thức lưu trữ đang được cải tiến khi các tổ chức đầu tư vào quá trình chuyển đổi số tại các doanh nghiệp với lượng dữ liệu khổng lồ. Cho đến nay, SATA (hỗ trợ ổ cứng SSD và ổ đĩa cứng quay) là giao thức chủ đạo nhưng với sự phát triển của bộ nhớ phi biến đổi tốc độ nhanh, thế giới đang chuyển hướng sang một loại công nghệ mới.

Được biết đến với tên gọi NVMe, giao thức lưu trữ mới mang lại sức mạnh cho các trung tâm dữ liệu và môi trường doanh nghiệp để tận dụng tối đa bộ nhớ flash hiệu năng cao. Vì giao tiếp SATA được xây dựng cho đĩa cứng, giao tiếp này có rất nhiều điểm không hiệu quả khi kết hợp với ổ cứng SSD dựa trên bộ nhớ flash. Mặc dù giao thức SATA có trong cả ổ cứng SSD và HDD, NVMe được thiết kế đặc thù cho ổ cứng SSD. Do đó, sự khác biệt về hiệu năng giữa SATA và NVMe là rất ấn tượng.

Hình 1 ở trên thể hiện sự khác biệt về IOPS và băng thông giữa SATA và NVMe

SATA III có tốc độ lên đến 600MB/giây nhưng không thể duy trì hiệu năng này một cách ổn định. Ổ cứng SSD dựa trên SATA hữu hiệu cho một số khối lượng công việc trung tâm dữ liệu vì có nhiều máy chủ cũ trong thực tế chỉ hỗ trợ ổ cứng SSD SATA/SAS, nhưng cuối cùng các giao tiếp này sẽ bị giới hạn về hiệu năng.

Với việc cho phép nhiều thao tác I/O đồng thời, NVMe cho phép xử lý đa nhân mà các tổ chức cần để cạnh tranh trong việc truy cập, điều khiển và xử lý dữ liệu hiệu quả trong môi trường doanh nghiệp. Chất lượng dịch vụ (QoS) là điều tạo ra sự cân bằng xuất sắc giữa I/O ổn định và hiệu năng IOPS đọc và ghi cao để quản lý nhiều khối lượng công việc giao dịch khác nhau.

Tại sao nên chọn NVMe thay vì SATA?

Những lợi ích của việc chuyển sang NVMe bao gồm có tốc độ nhanh hơn và nhiều dòng dữ liệu đồng thời tận dụng tối đa sức mạnh của CPU và GPU. NVMe cũng hỗ trợ nhiều kích cỡ khác nhau bao gồm M.2, U.2 và EDSFF khiến giao thức này trở nên linh hoạt với nhiều nền tảng lưu trữ từ máy chủ đến các mảng toàn flash.

NVMe cho phép phân chia và tối ưu hóa dữ liệu để dữ liệu được ghi đồng thời. Ngoài ra, NVMe cho phép tăng băng thông gấp sáu lần, cải thiện độ trễ gấp ba lần, hỗ trợ đa nhân và nâng cao hiệu suất 4K. Không chỉ thế, NVMe bao gồm một số lệnh để liên lạc với ổ cứng SSD NVMe. Điều này dẫn đến giao tiếp nhanh hơn và tối ưu hóa thủ tục ghi dữ liệu vào ổ cứng SSD.

Các công ty và tổ chức trong môi trường doanh nghiệp đầu tư rất nhiều vào việc tạo, điều khiển, phân tích và lưu trữ dữ liệu để duy trì khả năng cạnh tranh. Giao thức PCIe và NVMe mới cải thiện đáng kể việc lưu trữ, quản lý và truy cập dữ liệu một cách hiệu quả mà không hi sinh hiệu năng bằng cách loại bỏ các nút thắt cổ chai và hạn chế trong các giao thức cũ.

Một điều cũng quan trọng nữa là ổ cứng SSD NVMe doanh nghiệp tích hợp các giải pháp tăng cường QoS vào thiết kế firmware và phần cứng. Một ổ cứng SSD NVMe với QoS tốt bảo đảm việc mang lại I/O và độ trễ dự đoán được mà một ứng dụng có thể phụ thuộc vào để mang lại hiệu năng mong muốn cho các nhà phát triển suốt từ hạ nguồn đến giao diện người dùng cuối. NVMe đang dẫn đầu lĩnh vực công nghệ lưu trữ, làm thay đổi cách thức các doanh nghiệp hoạt động với dữ liệu theo cách tốt hơn.

Hiệu năng tăng cường của NVMe sẽ mang lại lợi ích cho các khối lượng công việc nhạy cảm với độ trễ và các khu vực khác như phân tích dữ liệu lớn theo thời gian thực hoặc môi trường dữ liệu với khối lượng công việc lớn. Giao thức NVMe tận dụng các đường dẫn dữ liệu độ trễ thấp song song giống như các kiến trúc bộ xử lý tiêu chuẩn ngành. Điều này mang lại hiệu năng cao hơn và độ trễ thấp hơn đáng kể so với giao thức SATA cũ. Điều đó cho phép khối lượng công việc tăng tốc các ứng dụng hiện có đòi hỏi tốc độ nhanh hơn trong khi hỗ trợ các ứng dụng và khả năng mới về xử lý công việc thời gian thực trong trung tâm dữ liệu và tại biên.

Hiệu năng cao trên 3GB/giây
Độ trễ thấp dự đoán được và độ ổn định I/O cao
Giảm độ trễ của ứng dụng

Hình 2 ở trên thể hiện sự khác biệt về độ trễ giữa SATA và NVMe

Các ngành như y tế, tài chính và viễn thông đều phụ thuộc vào những máy tính có tốc độ cực nhanh với hiệu năng cao và độ trễ thấp. Các công ty y tế và viễn thông tận dụng tốc độ của NVMe cho các công việc nhanh và phức tạp vì giao thức này gần như loại bỏ thời gian chờ của bộ xử lý khi đọc dữ liệu từ thiết bị lưu trữ.  Các công ty tài chính sử dụng NVMe làm thiết bị lưu trữ bổ sung để tăng tốc các khối lượng giao dịch lớn.
Cơ sở dữ liệu tiến trình giao dịch trực tuyến (OLTP) và dữ liệu lớn cũng nhận được lợi ích từ tốc độ nhanh. Trong các cơ sở dữ liệu, doanh nghiệp có thể sử dụng bộ đệm ổ cứng SSD để ghim dữ liệu, siêu dữ liệu và đầumục mà không làm chậm tốc độ đọc. Điều này cải thiện tốc độ truy vấn dẫn đến cải thiện hiệu năng của cơ sở dữ liệu. Các nhà phân tích doanh nghiệp có thể đưa ra các quyết định trong thời gian thực với dữ liệu truy cập nhanh vì các công việc sử dụng nhiều dữ liệu lớn không còn gặp phải nút thắt cổ chai nữa. NVMe không bị giới hạn chỉ trong một loại công việc cụ thể vì trình điều khiển này cũng cải thiện hiệu năng cho các ứng dụng khác.

Hình 3 ở trên thể hiện kiểm tra OLTP

NVMe cho phép các quản trị viên tối ưu hóa môi trường ảo hóa bằng cách tăng số lượng máy ảo mà mạng ảo có thể hỗ trợ. Thông thường, các môi trường ảo hóa cần phân vùng mạng theo khối lượng công việc, độ trễ và IOPS. Điều này có thể dẫn đến chi phí đắt đỏ và khối lượng công việc lớn hơn cần quản lý. NVMe được thiết kế có chủ ý để quản lý các cụm và tối ưu hóa hiệu năng trên khắp các công việc cho phép môi trường ảo hóa tăng tốc độ và hiệu năng của mạng mà không cần các phân vùng phức tạp.

Tại sao nên chuyển sang NVMe?

Với sự phát triển của dữ liệu lớn, các hệ thống doanh nghiệp đòi hỏi các giải pháp mới để đáp ứng các yêu cầu và thách thức của lĩnh vực dữ liệu mới này. Ngay cả những ổ cứng SSD hiệu năng cao kết nối với các giao thức cũ cũng có thể gặp phải hiệu năng thấp hơn, độ trễ cao hơn và chất lượng dịch vụ (QoS) kém trước dữ liệu lớn.

Công nghệ mới của NVMe giúp tránh các nút thắt cổ chai, cho phép tận dụng tối đa tất cả các nhân CPU và GPU, cho phép các ứng dụng cơ sở dữ liệu mở rộng truyền thống cùng với các kiến trúc điện toán biên mới nổi cần được mở rộng để đáp ứng những nhu cầu mới.

NVMe được thiết kế cho phương tiện lưu trữ không biến đổi và hiệu năng cao và là giao thức duy nhất có thể phát triển để đáp ứng các nhu cầu của dữ liệu lớn và hỗ trợ các môi trường doanh nghiệp sử dụng nhiều dữ liệu, bao gồm lưu trữ đám mây và hệ sinh thái điện toán biên. Giao thức này đang dẫn đường để giúp các doanh nghiệp lưu trữ, quản lý và truy cập dữ liệu hiệu quả hơn trong khi cải thiện hiệu năng, độ tin cậy và tính ổn định.

Quý khách hàng có nhu cầu mua máy chủ, máy trạm, linh kiện vui lòng liên hệ với Phòng Kinh doanh của chúng tôi hoặc Liên hệ:

—————-

CÔNG TY CPTM MÁY CHỦ HÀ NỘI

Trụ sở Hà Nội: