NVMe over Fabrics für Enterprise-Speicher

Moderner Block-Speicher über Ethernet- und RDMA-Fabrics

NVMe-oF erweitert das parallele NVMe-Befehlsmodell über einen lokalen PCIe-Bus hinaus. Erstellen Sie gemeinsam genutzten Speicher für Virtualisierung, Datenbanken und latenzkritische Anwendungen mit NVMe/TCP oder NVMe/RDMA – mit der Verfügbarkeit, dem Multipathing und der Befehlsunterstützung, die der Host tatsächlich benötigt

Architektur besprecheneuroNAS-Rollen vergleichen
VMware / Hypervisor
Datenbank / Anwendung
↓
Fabric A TCP oder RDMA
Fabric B Unabhängiger Pfad
↓
NVMe-Controller A
NVMe-Controller B
Gemeinsamer NVMe-Namensraum · Multipathing · Zusammengeführte Befehle
NVMe/TCPStandard-Ethernet- und IP-Operationen
NVMe/RDMARoCEv2 oder InfiniBand
MultipathingUnabhängige Host-zu-Ziel-Pfade
Fused CommandsVergleichen und Schreiben als atomares Paar
Beginnen Sie mit dem Speichermodell

NVMe ist der Befehlssatz; die Fabric trägt ihn

NVMe-oF ist vernetzter Blockspeicher. Der Client erkennt einen NQN, verbindet sich mit einem oder mehreren NVMe-Controllern und erhält einen Namespace, der sich wie ein lokales Blockgerät verhält
01
NVMe/TCP Transportiert NVMe über routingfähige IP-Netzwerke und vertraute Ethernet-Infrastruktur. Es ist in der Regel der einfachste Einstiegspunkt
02
NVMe/RDMA Reduziert den Datenpfad-Overhead auf qualifizierten RoCEv2- oder InfiniBand-Fabrics. Das gesamte Netzwerk muss durchgängig entworfen und validiert werden
03
Block – nicht Datei Der Host besitzt VMFS, ein anderes Dateisystem oder die Anwendungsdatenstruktur. SMB und NFS sind weiterhin die richtige Wahl, wenn Clients gemeinsam genutzte Dateien und Verzeichnisse benötigen
Schnelle Medien allein bestimmen nicht die Anwendungsleistung. Warteschlangendesign, Netzwerkpfade, Zielimplementierung, Datenschutz, CPU-Platzierung und der Host-I/O-Stack beeinflussen das Ergebnis
Protokollauswahl

NVMe-oF ergänzt jedes SAN, anstatt es automatisch zu ersetzen

Wählen Sie das Protokoll anhand von Workload, Betrieb, Verfügbarkeitsanforderungen und bestehenden Investitionen – nicht anhand des neuesten Namens
Protokoll Befehlsmodell Netzwerk Betriebsprofil Typische Anpassung
NVMe/TCP Native NVMe Ethernet / IP Vertrautes Routing und Monitoring Moderner Shared Block Storage
NVMe/RDMA Native NVMe RoCEv2 oder InfiniBand Qualifiziertes Low-Latency-Fabric Latenzsensitive E/A
iSCSI SCSI Ethernet / IP Ausgereift und weit verbreitet Etablierte IP-SANs
Fibre Channel SCSI oder NVMe/FC Dedizierte FC-Fabric Spezialisierte SAN-Operationen Bestehende deterministische Unternehmens-Fabrics
Anwendungsnutzen

Vorteile von Workload aus verschiedenen Gründen

Virtualisierung
VMware und gemeinsam genutzte Datenspeicher Parallele Warteschlangen, gemeinsam genutzte Namensräume und Multipath-Konnektivität unterstützen konsolidierten VM-Speicher, wenn die Fähigkeiten von Host und Ziel übereinstimmen
Virtualisierung
eEVOS-Cluster Der integrierte Initiator erkennt und nutzt entfernte NVMe/TCP- oder NVMe/RDMA-Namensräume als gemeinsam genutzten Speicher für Virtualisierungshosts
Transaktionale E/A
Datenbanken Blockzugriffe mit geringer Latenz können den Speicherbedarf reduzieren, während Datenbankkonsistenz, Warteschlangenlänge und Failover-Verhalten weiterhin eine Validierung auf Anwendungsebene erfordern
Parallele Daten
Analytik und HPC Hochkonkurrenzfähige und RDMA-fähige Fabrics können datenintensive Anwendungen unterstützen, wenn die Verarbeitungspipeline nicht anderweitig eingeschränkt ist
VMware und NVMe/TCP

Host-Unterstützung ist nur die halbe Miete für Kompatibilität

Mit ESXi 7.0 Update 3 wurden die VMware-Speicheradapter NVMe/TCP eingeführt. Neue Projekte sollten eine aktuell unterstützte ESXi-Version verwenden und die genaue Konfiguration von Netzwerkkarte, Treiber, Firmware, Switch und Speicher überprüfen Im Gegensatz zu iSCSI verwendet NVMe-oF Subsysteme, Controller und Namespaces über den nativen NVMe-Stack. Pfadstatus und Lastverteilung müssen daher mit den NVMe-fähigen Host-Tools und dem Verfügbarkeitsmodell des Zielsystems überprüft werden
MultipathingStellen Sie wirklich unabhängige Pfade bereit und bestätigen Sie, wie der Host mit aktiven, optimierten und nicht verfügbaren Controllern umgeht
ZielverhaltenValidieren Sie Neustart, Pfadverlust, Knotenausfall und Wiederverbindung unter repräsentativer VM-E/A
Aktuelle SoftwareVerwenden Sie gepflegte ESXi-Builds, die relevante NVMe/TCP-Fixes enthalten
Keine angenommene ZertifizierungProtokollkompatibilität ist nicht dasselbe wie eine VMware-Partnerschaft oder zertifizierte Konfiguration

VMware-Versionsreferenz: Broadcom Knowledge Base.

Warum Fused Commands wichtig ist

Vergleichen und Schreiben müssen eine atomare Operation bleiben

NVMe definiert Fused Compare and Write als zwei aufeinanderfolgende Befehle, die als atomare Einheit ausgeführt werden. Der Schreibvorgang wird nur fortgesetzt, wenn der Vergleich erfolgreich war. Diese optionale Controller-Funktion ist wichtig für Host-Workflows, die von atomaren Speicheraktualisierungen abhängen
1 · VERGLEICHEN
+
2 · SCHREIBEN
Broadcom dokumentiert die Snapshot-Verarbeitung des VMware, die kombinierte Vergleichs- und Schreibbefehle über den NVMe/TCP sendet. Ein Zielsystem, das das erforderliche Befehlsverhalten nicht implementiert, kann daher ungeeignet sein, selbst wenn die grundlegende Erkennung und die Lese-/Schreib-E/A funktionieren
euroNAS-Implementierung: Die NVMe-oF-Zielimplementierungen in euroNAS Premium, HA Cluster und eEKAS unterstützen Fused Commands. eEVOS stellt die Initiatorseite für die Nutzung kompatibler NVMe-oF-Speicher bereit. Nicht jedes Speicherziel implementiert diese optionale NVMe-Funktionalität

Technische Referenzen: Spezifikation des NVM Express-Befehlssatzes und Beispiel für einen Broadcom VMware-Fusionsbefehl.

Ausfallsicherer Datenpfad

Multipathing und Speicherverfügbarkeit lösen verschiedene Fehler

Zwei Netzwerkpfade schützen die Konnektivität. Sie machen ein eigenständiges Ziel nicht automatisch hochverfügbar
Host-InitiatorVMware, Linux, Datenbankhost oder eEVOS werden über unabhängige Initiator-Ports verbunden
→
NVMe-FabricsSeparate Adapter, Switches, VLANs oder Subnetze verhindern, dass ein Netzwerkfehler alle Pfade unterbricht
→
ZieldiensteController stellen den Namespace bereit und melden die Pfadzugänglichkeit an den Host
Fabric AUnabhängiger Adapter, Switch und Zielportal
Fabric BUnabhängiger Adapter, Switch und Zielportal
Die Verfügbarkeit muss über das Kabel hinausgehen Für die Kontinuität auf Knotenebene verwenden Sie eine HA- oder Scale-Out-Zielarchitektur und testen Sie die gesamte Sequenz: Speicherverwaltung, Zielverschiebung, Adressaktivierung, Controller-Wiederherstellung und Anwendungsreaktion
euroNAS-Produktrollen

Ein Protokoll, vier verschiedene Bereitstellungsmodelle

Die Produkte sind nicht austauschbar. Wählen Sie zuerst das Verfügbarkeits- und Skalierungsmodell und anschließend das Transportmodell
Plattform NVMe-oF-Rolle Transporte Multipathing Kompatibilität mit verschmolzenen Befehlen Verfügbarkeitsmodell
euroNAS Premium Ziel und Initiator TCP und RDMA Unterstützt Zielunterstützung Standalone-Speicherserver
euroNAS HA Cluster Ziel und Initiator TCP und RDMA Unterstützt Zielunterstützung Zwei-Knoten-Spiegelung oder Failover mit gemeinsamem Speicher
eEKAS Ziel und Initiator TCP und RDMA, sofern qualifiziert Unterstützt Zielunterstützung Ceph-gestützte Scale-Out-Speicher und Gateways
eEVOS Integrierter Initiator; kein Ziel TCP und RDMA Unterstützt Initiatorseitige Verwendung kompatibler Ziele Virtualisierungshost oder Cluster, der gemeinsam genutzten Speicher verwendet
Einzelner Speicherserver

euroNAS Premium

Bereitstellung von NVMe-oF zusammen mit Datei-, iSCSI- und Fibre Channel-Diensten auf Standard-Serverhardware oder als virtuelle Speicher-Appliance Premium-Details →
Zwei-Knoten-Kontinuität

HA Cluster

Koordinieren Sie geschützten Speicher, Dienstadressierung und NVMe-oF-Ziele über zwei Knoten hinweg für automatisches Failover HA Cluster Details →
Verteilter Speicher

eEKAS

Stellen Sie Ceph RBD-gestützte Namensräume über skalierbare Gateway-Dienste anstelle eines Zwei-Knoten-Speicherspiegels bereit eEKAS Details →
Virtualisierungskonsument

eEVOS

Remote-Namespaces des Typs NVMe-oF über den integrierten Initiator für gemeinsam genutzten Virtualisierungsspeicher erkennen und verbinden eEVOS Details →
RDMA im Kontext

Verwenden Sie RDMA, wenn die gesamte Infrastruktur dies rechtfertigt

RDMA ist keine Option für herkömmliches Ethernet. Adapter, Switch, MTU, VLAN, Staubehandlung, Firmware und Hostkonfiguration müssen als ein qualifiziertes System zusammenarbeiten
RoCEv2 Routingfähiges RDMA über konvergentes Ethernet. Es kombiniert Ethernet-Hardware mit einem RDMA-Datenpfad, erfordert jedoch ein gezieltes Design zur Reduzierung von Paketverlusten und zur Vermeidung von Stau
InfiniBand Ein natives RDMA-Fabric mit eigenem Link- und Subnetzmanagementmodell, das häufig dort eingesetzt wird, wo geringe Latenz und Fabric-Spezialisierung erforderlich sind
Software-RoCE Nützlich für Validierung und ausgewählte Workloads, beansprucht jedoch Host-CPU und sollte nicht als gleichwertig mit Hardware-RDMA-Offload dargestellt werden
Eine separate Technologieseite zu RDMA wird RoCEv2, InfiniBand, die Software RoCE, das Schalterdesign, NFS über RDMA und die Funktionsvalidierung detaillierter behandeln
Primäre technische Referenzen

Spezifikationen und Plattformleitfaden

NVM Express-Spezifikationen Aktuelle NVMe-Basis-, Befehlssatz- und Transportspezifikationen Öffnen Sie NVM Express →
Einführung in VMware und NVMe/TCP Broadcom bestätigt die Einführung der Unterstützung mit ESXi 7.0 Update 3 Öffnen Sie die Broadcom-Knowledgebase →
Beispiel für fused-command in VMware Broadcom dokumentiert Snapshot-I/O mit fused Compare and Write über NVMe/TCP Öffnen Sie die Broadcom Knowledge Base →

Definieren Sie die Workload und das Ausfallmodell, bevor Sie die Fabric auswählen

Teilen Sie uns mit, welche Hosts, Anwendungen, Netzwerke und Verfügbarkeitsanforderungen zusammenarbeiten müssen. Wir prüfen, ob TCP, RDMA, HA oder eine Scale-Out-Architektur für das Projekt geeignet ist
Besprechen Sie Ihre Architektur
NVMe, NVMe-oF und zugehörige Marken gehören ihren jeweiligen Eigentümern. VMware wird als Beispiel für technische Interoperabilität genannt; diese Seite impliziert keine Partnerschaft oder Zertifizierung für VMware. Unterstützte Konfigurationen hängen von der aktuellen euroNAS-Version, der Lizenz, der qualifizierten Hardware und der validierten Client-Plattform ab
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