Приміряємось до NVMe NAS

Попит на NAS-рішення збільшується: за прогнозами, протягом наступних семи років обсяг глобального ринку NAS майже потроїться, досягнувши $130 мільярдів. Одним із драйверів зростання є здешевлення високошвидкісних накопичувачів NVMe — ціна за терабайт уже опустилася нижче $100.

Потенційні ролі NVMe NAS:

• Корпоративні файлові служби

Централізоване зберігання даних з можливістю оперативної аналітики.

• Запуск виробничих програм

Прискорення робочих процесів: завантаження, редагування та відтворення відео у надвисокій роздільній здатності, візуалізація, створення спецефектів, AI/ML-розрахунки.

• Хостинг гіпервізорів

Використання як високопродуктивного сховища для віртуалізованих серверів.

• Резервне копіювання та відновлення даних

Забезпечення цілісності даних і швидке аварійне відновлення.

Вибір є

На ринку представлений широкий спектр (здебільшого дорогих) високопродуктивних NVMe-систем, призначених для зберігання критично важливих даних. Також доступні спеціалізовані NVMe- та гібридні рішення для резервного копіювання.

Крім готових рішень, існують програмні продукти — як комерційні, так і з відкритим кодом — що дозволяють створювати NVMe-сховища на стандартному серверному обладнанні. Програмно-визначені системи приваблюють користувачів гнучкістю налаштування, можливістю добирати компоненти під власні потреби та значним зниженням витрат.

Складові програмно-визначеного NVMe-сховища

Типове сучасне сховище — це сервер, оснащений спеціалізованою ОС. Його функціональність та ефективність безпосередньо залежать від програмного забезпечення.

Open-E JovianDSS — приклад багатофункціонального програмного рішення на основі файлової системи ZFS. Воно забезпечує надійне зберігання, захист і постійний доступ до даних корпоративної інфраструктури. Серед ключових переваг — вбудовані функції резервного копіювання, що охоплюють широкий спектр ризиків і дозволяють обійтися без додаткових сторонніх інструментів. ZFS гарантує цілісність даних за допомогою механізмів знімків і реплікації.

Функція On- & Off-site Data Protection забезпечує надійне резервне копіювання та відновлення даних у разі аварій завдяки поєднанню кількох підходів: локального та віддаленого резервування, гнучких політик зберігання, моментальних знімків та клонування.

Апаратна основа для NVMe-сховища

Базова серверна платформа для NVMe-сховища повинна підтримувати підключення достатньої кількості NVMe SSD. Важливими критеріями є наявність запасу обчислювальних ресурсів (процесорні ядра, оперативна пам’ять), а також широкосмугове мережеве з’єднання.

Одним із прикладів такої платформи є ASUS RSA500A-E12-RS12U з підтримкою до 12 накопичувачів NVMe в конструктиві 1U. Якщо цього недостатньо, можна звернути увагу на ASUS RS520A-E12-RS24U з місткістю до 24 NVMe-дисків у 2U. Для побудови гібридних NVMe/HDD-рішень оптимальним варіантом буде ASUS RS520A-E12-RS12U.

Системи на базі ZFS активно використовують оперативну пам’ять для кешування даних та метаданих, обчислення надмірності, стиснення та дедуплікації. Особливо ресурсоємною є дедуплікація — вона суттєво підвищує вимоги до обсягу RAM. Необхідний обсяг пам’яті залежить від розміру блоку та загального обсягу дедуплікованого пулу. Залишається актуальним загальне правило: "1 ГБ оперативної пам’яті на кожен 1 ТБ зберігання".

Тести нашвидкуруч

Нашою метою було не оцінювання функціональності сховища, а практичне порівняння продуктивності систем на NVMe SSD та HDD.

У якості тестової платформи ми обрали ASUS RS520A-E12-RS12U, яка підтримує як NVMe SSD, так і SATA HDD. На сервер було встановлено Open-E JovianDSS, а самі пули сформовано засобами ZFS:

• Пул Z1 (NVMe): 3 × 7.68 ТБ NVMe SSD

• Пул Z1 (HDD): 4 × 4 ТБ SATA HDD

Тестували передачу потокових даних між сервером та клієнтом в мережі 25GbE за допомогою утиліти FIO, використовуючи такі шаблони:

fio --name=reads --filename=.PhysicalDrive$ --thread --rw=read --direct=1 --ioengine=windowsaio --bs=1M --numjobs=8 --iodepth=8 --size=138G --group_reporting >> read.txt

fio --name=write --filename=.PhysicalDrive$ --thread --rw=write --direct=1 --ioengine=windowsaio --bs=1M --numjobs=8 --iodepth=8 --size=138G --group_reporting >> write.txt

Результати тестів — на табло:

Час – гроші

Коли важливо швидко працювати, мінімізувати сервісне вікно резервного копіювання й не втрачати дані — на допомогу приходять NVMe-сховища. Вони бувають не такими дорогими, щоб ними нехтувати.