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如何選擇最佳NVMe存儲陣列

責任編輯:cres 作者:Tim Ferrill |來源:企業網D1Net  2021-08-27 13:52:01 原創文章 企業網D1Net

NVMe陣列是一種可用的最高性能的存儲解決方案,愿意為此進行投資的企業將獲得巨大的速度提升,但企業需要選擇最佳的NVMe解決方案。
 
存儲設備的速度永遠不會像系統內存一樣快,這是系統架構的本質決定的。但多虧有了NVMe,可以提高SSD磁盤快速存取的性能。
 
NVMe包含一系列關于軟件如何與存儲通信的規范。它適用于多種數據傳輸方法,其中包括PCI Express、RDMA和TCP。支持NVMe標準的存儲陣列性能更高,其超高速存儲介質比任何其他方法更直接、更高效。
 
NVMe支持的性能、效率和靈活性使整個數據庫實例可以在存儲陣列運行,其性能類似于內存數據庫。例如,企業可以在單個主機上以最低的性能成本擴展虛擬機(VM)部署和基于容器的應用程序。
 
自從2015年以來,存儲供應商都可以提供各種NVMe存儲陣列產品,雖然其存儲速度的優勢顯而易見,但不應低估購買NVMe存儲陣列的成本。以下是選擇NVMe存儲產品時需要考慮的一些問題,以及選擇一些主要廠商的NVMe存儲產品需要考慮的問題。
 
1.了解NVMe工作負載
 
NVMe存儲陣列對于文檔存儲來說有些供過于求。其真正的價值在于處理諸如針對大量數據的實時或基于機器學習的分析之類的工作負載,其中CPU和存儲設備需要高效地協同工作并具有最佳性能。每秒處理數千筆交易的金融系統是主要采用者。
 
運行大規模托管虛擬機的企業可以從NVMe存儲陣列受益,無論是集群環境中的虛擬服務器以獲得高可用性還是虛擬桌面基礎設施(VDI)部署,以獲得它們帶來的所有安全和管理優勢。
 
基于容器的應用程序也受益于基于NVMe的存儲陣列。一方面,容器化應用程序的可擴展性與NVMe規范中嵌入的并行性完美結合。另一方面,能夠在需要時立即增加容器實例對企業的DevOps團隊來說是一個真正的福音。
 
NVMe的并行性是其價值的基礎。在基于SAS的存儲支持單個消息隊列和每個隊列256個并發命令的情況下,NVMe將其提升到64000個隊列,每個隊列可以支持64000個并發命令。這種大幅增長是企業能夠增加單臺物理主機上的虛擬機數量、提高效率和簡化管理的關鍵。
 
識別單個工作負載并規劃隨著時間的推移增長——以及高可用性需求和連續性要求(備份/恢復、復制、異地冗余或簡單的災難恢復),這可以幫助企業描述在NVMe存儲陣列中的需求。雖然這些考慮中的每一個都有可能推高企業選擇的NVMe存儲陣列的初始成本,但從長遠來看,符合企業需求的明智投資最終會降低其擁有成本。
 
2.保持存儲效率
 
NVMe陣列是大宗商品,因此高效的存儲實踐對于充分利用購買的硬件和延長存儲介質的生命周期至關重要。
 
重復數據刪除和壓縮是第一步,因為它們有助于減少存儲陣列上使用的存儲量,更重要的是,有助于限制介質上的寫入操作數量,從而延長使用壽命。大多數NVMe陣列應該能夠輕松處理重復數據刪除和壓縮。只需確保在提交之前驗證即可。
 
一些供應商提供的另一個關鍵功能是優化數據放置的工具。這個想法是保持文件連續性,這減少了碎片,并最終限制了對數據維護任務的需求和它們所需的讀/寫操作。
 
這些功能不僅可以延長使用壽命,而且還具有降低功耗和提高性能的潛力。至少,企業的NVMe系統應該支持優化數據放置,但如果供應商提供基于人工智能的工具來解決問題,那就更好了。
 
3.規劃NVMe陣列遷移
 
規劃在NVMe陣列上運行的工作負載對企業至關重要,這是理所當然的。必須盡可能避免停機(甚至性能下降)。對于許多企業來說,這不是為了節省成本,而是為了繼續經營甚至避免破產。
 
在部署NVMe陣列時,企業面臨的首要挑戰之一是如何將現有的關鍵業務工作負載轉移到NVMe存儲陣列上,而不會造成停機或明顯的性能下降。
 
幾乎每家NVMe存儲供應商對于如何將大量數據傳輸到新存儲設備都有自己的想法。這要比簡單的文件副本復雜得多。企業需要尋求擁有專注于無縫遷移和零停機時間的強大工具和功能的存儲供應商的幫助。
 
如果缺乏內部專業知識,企業需要讓供應商的工程師或認證合作伙伴處理其初始遷移。查看哪些可用的服務以確保其遷移按計劃進行。
 
4.制定存儲陣列退出策略
 
很多企業都經歷過這樣的情況:特定供應商愿意幫助用戶遷移到其系統,但不太熱衷于幫助遷移負載。幸運的是,NVMe陣列供應商幫助用戶出站遷移以保持競爭力。
 
通過出站遷移,企業可以針對更具成本效益的本地存儲解決方案、基于云計算的存儲或其他NVMe陣列。出于多種原因,可能需要從NVMe陣列遷移數據:創建數據庫或應用程序的開發實例、出于性能或業務目的移動業務應用程序,甚至將存檔數據遷移到云平臺中以實現經濟高效的長期存儲。
 
企業選擇的NVMe陣列供應商應該提供靈活性,其中包括自動化或安排遷移的能力。企業應該能夠針對各種內部部署平臺,尤其是自己投資的平臺——更不用說大型云計算提供商提供的存儲服務。擁有的選擇越多,企業的投資就越能適應未來發展。
 
5.規劃存儲規模
 
規模增長幾乎是任何企業的目標,而無論如何,數據增長都是不可避免的。企業從一開始就盡最大努力計劃如何增加容量。無論NVMe陣列是否提供將介質添加到空插槽的功能,還是提供將多個陣列分組到單個可尋址端點的方法,而在評估NVMe陣列供應商時,企業的長期增長戰略應該是首要考慮因素。
 
可擴展性是提供軟件定義存儲(SDS)的解決方案可以獲得更大收益的領域之一。由于SDS解決方案從數據所在的物理介質中提供了一個抽象層,因此它們有可能在企業的客戶甚至企業的應用程序不知道差異的情況下無縫擴展。如果預計需要這種靈活性,那么具有SDS功能的NVMe陣列將提供一個很好的解決方案。
 
6.檢查與現有工作流程的集成
 
企業可能投入大量時間、資金和人員來構建一套優化的管理工具和工作流程,其結果可能只是在單個基礎設施上管理新系統。無論企業為NVMe存儲陣列選擇哪種解決方案,都應該能夠無縫集成到現有的管理工具中。
 
除了管理工具之外,許多采用NVMe存儲的企業很可能擁有成熟的DevOps工作流程和強大的自動化功能。能夠在存儲中合并對象的創建,甚至管理安全性或如何滿足個人存儲需求。企業應該查看其供應商提供的API或命令行工具,并確保可用選項滿足其近期和長期需求。
 
7.考慮管理程序集成
 
管理程序集成是NVMe存儲陣列的一個主要用例。企業的虛擬機不僅可以從NVMe存儲陣列提供的快速存儲中受益,而且正確配置的虛擬機管理程序可以將NVMe存儲設備直接分配給虛擬機,從而進一步提高性能并減少延遲。
 
對于I/O密集型虛擬機(VM)部署或DevOps工作負載,能夠動態處理磁盤分配是理想的選擇。因此,企業的虛擬機管理程序與NVMe陣列集成以發現和分配NVMe設備的能力變得至關重要。在某些情況下,虛擬機管理程序可能支持對單個設備的管理進行抽象化,以便企業可以管理虛擬機(VM)的性能層,而NVMe位于其頂部。
 
確定與虛擬機(VM)部署相關的業務要求和性能目標非常重要。在完成之后,企業可以與提供其業務所需的集成和動態功能的供應商合作。
 
8.確保NVMe存儲陣列的安全
 
商業和行業需求將推動NVMe存儲陣列增強安全功能。這會有一些共同點,其中包括需要提供證明安全配置的文檔或工件。
 
至少,企業應該關注加密靜態數據,因為大量關鍵業務數據將駐留在其NVMe存儲陣列上。此外,提供基于角色的訪問控制(RBAC)和職責分離的能力將成為許多行業組織的關鍵因素。
 
審計是許多企業的另一項主要要求。例如,STIGS和HIPAA等法規都有最低審計要求的具體規則,這兩項法規通常基于公認的最佳實踐。
 
除了能夠簡單地進行審計之外,企業還應該能夠確定哪些操作是可審計的。通常情況下,企業會遇到審核管理員級別活動的要求,可能還需要審核特定文件或在極端情況下所有文件的讀/寫活動。最后,審計和系統日志都應該能夠輸入到SIEM或其他企業監控系統中。
 
全球主要NVMe陣列供應商
 
在行業領先的供應商列表中,任何一家供應商都有可能提供滿足企業90%業務需求的解決方案。以下8家NVMe陣列供應商在最新的Gartner魔力象限分析師報告中處于行業領先地位。這一列表按字母排序。
 
(1)Dell EMC:EMC公司幾乎一直是網絡存儲領域的領導者,而在Dell公司收購之后也沒有改變。Dell EMC PowerMax系列NVMe存儲陣列提供用戶期望的所有性能,以及無縫擴展的能力,甚至為企業選擇的云平臺提供基于策略的快照。
 
(2)Hitachi Vantara:Hitachi Vantara公司構建的存儲解決方案提供了很多選項:重復數據刪除、壓縮、可擴展性、虛擬存儲和SDS。除了標準購買或租賃外,Hitachi Vantara還為內部部署存儲提供多種類似云平臺的、基于消費的選項。
 
(3)HPE:HPE公司是企業存儲硬件的另一家資深廠商,該公司及其基于NVMe的存儲系統反映了用戶所期望的成熟度。HPE公司的一項關鍵戰略是通過其基于消費的GreenLake計劃將云平臺的效率移植到企業數據中心。該策略不僅在連接云平臺和內部部署數據中心的管理控制臺中實現,而且在基于人工智能的優化和內部部署存儲即服務中實現。
 
(4)華為:越來越多的企業IT部門選擇華為公司為其關鍵業務基礎設施提供存儲支持,其原因不難理解。華為公司可能以其網絡硬件而聞名,但不要錯過其提供的NVMe存儲解決方案。華為公司可以提供其競爭對手所沒有的一些管理和提高效率的功能,但其中一項突出的功能是對性能、容量甚至磁盤故障的預測分析。
 
(5)IBM:作為企業IT社區的另一個主要廠商,IBM公司提供創新的NVMe存儲系統。無論是具有不可變/隔離數據副本以抵御勒索軟件攻擊的受保護副本,還是IBM Hyper Swap提供的地理冗余、100%正常運行時間,企業肯定希望在做出最終購買決定之前先了解一下IBM的解決方案。
 
(6)Infinidat:Infinidat公司的NVMe陣列提供的功能集符合企業對一流存儲提供商的期望。這包括通過自我修復架構、預測性故障分析和三重硬件冗余實現100%的可用性和可靠性,而這些都是主要的賣點。再加上基于HTML5的現代化控制面板、RESTAPI和命令行工具,Infinidat公司的產品在行業競爭中脫穎而出。
 
(7)NetApp:NetApp公司提供跨幾個產品系列的各種存儲解決方案。除了傳統的NVMe存儲陣列,NetApp公司還提供其Storage GRID SDS套件。Storage GRID支持混合存儲解決方案,通過優化數據駐留位置以平衡性能與成本,從而有可能為企業節省資金。
 
(8)Pure Storage:Pure Storage公司通過Purity Active Cluster解決方案高效解決可用性和冗余問題。雖然集群傳統上需要來自同一供應商的硬件,但Pure Storage公司并不關心用戶將數據保存在哪里,無論是另一個Pure Storage陣列、NFS目標還是云計算端點。顯然,企業將內容保留在Pure Storage存儲系列中具有性能和管理優勢,但利用現有基礎設施的靈活性是一個巨大的優勢。
 
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關鍵字:存儲 存儲陣列

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