Sedan starten har Marvells fokus varit infrastrukturnätverk, genom att bygga produkter som uppfyller de servicenivåer som efterfrågas av en mängd olika applikationer och olika arbetsbelastningar. IT-arkitekter måste leta efter intelligent teknik som ger flexibilitet och skalbarhet för att stödja SSD, Flash, stora databaser och virtualisering. Marvell är övertygad om att Fibre Channel (FC) är den bästa tekniken för lagringstransport, med en FC-migreringsstrategi för NVMe-oF via FC (FC-NVMe) med stöd för inbyggda VMware vSphere och ESXi. Denna teknik är tillgänglig idag men inte uppenbar för många kunder.
Sedan starten har Marvells fokus varit infrastrukturnätverk, genom att bygga produkter som uppfyller de servicenivåer som efterfrågas av en mängd olika applikationer och olika arbetsbelastningar. IT-arkitekter måste leta efter intelligent teknik som ger flexibilitet och skalbarhet för att stödja SSD, Flash, stora databaser och virtualisering. Marvell är övertygad om att Fibre Channel (FC) är den bästa tekniken för lagringstransport, med en FC-migreringsstrategi för NVMe-oF via FC (FC-NVMe) med stöd för inbyggda VMware vSphere och ESXi. Denna teknik är tillgänglig idag men inte uppenbar för många kunder.
NVMe-oF Primer
Marvell tror att FC kommer att förbli guldstandarden för lagringsnätverk främst för att FC har en historia av tillförlitlighet och innovation; det höjer värdet av FC genom att fokusera på att inkludera NVMe-oF-teknik för Fibre Channel för att leverera ytterligare värde för företaget. Marvell har hållit innovation i förgrunden för sin djupa produktportfölj som stöder EBOF, FC-NVMe, DPU, SSD-kontroller och NVMe-oF. Med en så djup produktlinje och deras intresse för nätverksteknik har Marvell bjudit in oss till deras labb för att göra några prestandatester fokuserade på FC-NVMe, NVMe/TCP, NVMe-RoCEv2 i en VMware ESXi-miljö.
När leverantörer fortsätter att rulla ut lagring baserat på NVMe-protokollet, anammar företag tekniken fullt ut. NVMe Flash-arrayer distribueras globalt i många datacenter med Fibre Channel som den föredragna transporten eftersom det är en beprövad teknik för tillförlitlighet, prestanda och säkerhet. NVMe-oF har vuxit i popularitet, med NVMe-arbetsgruppen som rullar standarden in i NVMe 2.0-specifikationen som tillkännagavs i slutet av 2021.
I takt med att NVMe-oF-standarderna har mognat införlivar leverantörer tekniken i lagrings- och transporthårdvara, vilket underlättar distributionsproblemen. NVMe over Ethernet-protokoll kommer att användas i mjukvarudefinierade och HCI-apparater eftersom de vanligtvis ansluter till Ethernet-nätverk. I SAN kommer organisationer som använder Fibre Channel idag att gå över till FC-NVMe, medan de som använder iSCSI sannolikt kommer att övergå till NVMe/TCP.
I decennier har FC varit den bästa tekniken för uppdrags- och affärskritiska miljöer eftersom designen uppfyller kraven på prestanda och latens för blocklagringsarbetsbelastningar. FC stödjer mötet med tight SLA för uppdrag och affärskritiska arbetsbelastningar som är extremt känsliga för prestanda och tillgänglighet hos underliggande lagringsinfrastruktur. Arbetsbelastningen har ökat i storlek, och det har påverkat infrastrukturens skalbarhet. Naturligtvis är en av de primära fokuspunkterna när dessa arbetsbelastningar växer tillgång till lagringssystem. NVMe över fiberkanal ger många fördelar med prestanda, latens och tillförlitlighet. Uthållig och förutsägbar lagringsprestanda kräver sömlös integration och kompatibilitet med Fibre Channel.
Andra alternativ för att bygga ut en IT-infrastruktur inkluderar Ethernet och Infiniband. Fibre Channels inneboende kapacitet kan dock bäst hantera nästa generations infrastrukturprestanda och krav på skalbarhet för att möta NVMe-mått. Kom ihåg att Fibre Channel-tyger har varit väletablerade sedan ANSI-standarden publicerades 1994 och har fortsatt att utvecklas, vilket gör att Fibre Channel fortfarande är den främsta nätverkstekniken för lagringsnätverk. Och NVMe over FC kan samtidigt stödja både NVMe och SCSI på samma nätverk.
När organisationer övergår till mer krävande arbetsbelastningar som AI/ML, ger NVMe över FC förutsägbarhet i nätverksprestanda och låg latens. Leverantörer har levererat switchteknik som samtidigt stöder FC-NVMe, SCSI/FC och inbyggda SAN-tyger. Att integrera nätverkskomponenter som stöder FC-NVMe är ganska enkelt och kräver vanligtvis ingen extra hårdvara. Om den aktuella implementeringen är ett FC SAN som arbetar vid 16GFC eller högre, är NVMe-kommandon inkapslade i FC. Utöver att eventuellt ändra eller lägga till NVMe-måldiskar kan det vara en firmware- eller drivrutinsuppdatering till HBA eller systemoperativsystem.
VMware och FC-NVMe
VMware ESXi 7.0+ stöder NVMe over Fibre Channel (FC-NVMe) och NVMe över RDMA Converged Ethernet (NVMe-RoCE). NVMe-RDMA och NVMe-RoCE är i huvudsak desamma och är ibland utbytbara. VMware släppte nyligen ESXi 7.0 U3 med stöd för NVMe/TCP. Arbetsbelastningar som körs i en VMware vSphere- eller ESXi-miljö, integration av FC-NVMe är enkel och liknar en traditionell FC-implementering. Följande skärmdumpar illustrerar likheterna i att konfigurera HBA:er för att stödja FC och FC-NVMe.
Använda Marvell QLogic QLE2772 dubbelportar 32Gb FC-adaptrar och NetApp AFF A250 för att presentera traditionella FC LUN:er och NVMe-namnområden, kan vi visa hur sömlöst det är för en slutanvändare att tillhandahålla varje lagringstyp. Med lagringen zonerad på lämpligt sätt på Fibre Channel-tyget till en VMware-värd skapar samma arbetsflöde ett datalager.
Bakom kulisserna presenteras kortet med dubbla portar som fyra enheter. Två är för traditionell FC-lagring, medan de andra är för NVMe. I vår skärmdump är vmhba2/3 standard FC-enheter och vmhba67/68 är för NVMe. Det bör noteras att dessa automatiskt visas i VMware ESXi 7 med de inbyggda drivrutinerna och aktuell firmware, vilket inte kräver någon unik installation. VMware-dokumentationen rekommenderar att du accepterar standardinställningar under installationen. I vår första vy är den traditionella Fibre Channel-enheten vald, som visar en 1TB NetApp Fibre Channel-disk som är "Inte förbrukad".
Genom att byta vyn till Marvell QLogic NVMe-vyn ser vi en annan 1TB NVMe Fibre Channel Disk, inte heller förbrukad. vSphere-utgången innehåller alternativ för namnområden och kontroller för att definiera hur systemet får åtkomst till LUN.
NVMe-namnutrymmesvyn skulle vanligtvis ha flera enheter som visas; vi har dock tillhandahållit en enda 1TB-enhet i vårt test.
Under Controllers-vyn visas NetApp ONTAP NVMe-kontrollerna och presenterar enheterna för de mappade värdarna. Alternativet "Lägg till styrenhet" är tillgängligt för att manuellt lägga till en ny styrenhet, även om VMware ESXi 7 automatiskt upptäcker dessa när de är lämpligt zonerade till en given FC WWN.
Detta nästa steg innebär att konfigurera lagring. ESXi tillhandahåller ett "New Datastore"-verktyg för att enkelt lägga till ett i systemet. Vi har både FC- och FC-NVMe-lagringstyper tillgängliga som alternativ i vår värdinställning, vilket illustrerar hur smärtfri processen är för en slutanvändare att konfigurera. Först väljer vi NVMe-enheten för vårt test för att skapa en datalager med lämpligt namn och gå vidare till nästa steg.
NVMe-dataarkivet har samma VMFS-valprocess, där användaren kan välja mellan VMFS 6 eller en äldre VMFS 5-version.
Därefter partitioneras disken för datalagringen, med hela det tillgängliga utrymmet på enheten.
Efter dessa få steg är det dags att skapa den nya FC-NVMe-databutiken. Under hela processen visar ESXi nyckelinformation för att hjälpa till att få denna process korrekt.
Stegen för att skapa FC-lagring är desamma som FC-NVMe som beskrivs ovan. Välj först den tillgängliga FC-enheten.
Välj sedan VMFS-versionen.
Med VMFS-versionen vald är nästa steg att partitionera datalagret, återigen använda allt tillgängligt utrymme på enheten.
Utdata på sammanfattningsskärmen visar NetApp Fibre Channel-enheten istället för NVMe Fibre Channel-enheten, men arbetsflödet för att komma till denna punkt är detsamma för båda.
De nya datalagren vi skapade visas i listan Datastore för värden och är redo att användas för VM-lagring.
FC-NVMe prestanda
För att illustrera den övergripande prestandan mellan FC-NVMe vs. NVMe-RoCE vs. NVMe/TCP, mätte Marvell resultat baserat på lätta, medelstora och tunga arbetsbelastningar. Prestandaresultaten var ganska konsekventa över alla tre arbetsbelastningar, med NVMe/TCP som låg efter FC-NVMe och NVMe-RoCE. Testlayouten konfigurerades enligt nedan.
Latensanalys vid körning av lätta arbetsbelastningar framhävde latens som är inneboende i TCP. Genom att mäta slumpmässiga blockstorlekar överträffade NVMe-RoCE, med FC-NVMe på nära håll. Genom att köra simulerade 8K-avläsningar hade NVMe/TCP nästan dubbelt så mycket tid som FC-NVMe.
I en miljö med medelstora arbetsbelastningar som jämför FC-NVMe med NVMe/TCP, var FC-NVMe den högpresterande. Resultaten var imponerande, där FC-NVMe levererade cirka 127 procent fler transaktioner än NVMe/TCP. Latenssiffror återspeglade FC-NVMe-dominans med 56 procent lägre latens än NVMe/TCP.
Genom att mäta stressnivåer som körs i en simulering av tung arbetsbelastning, presterade FC-NVMe genomgående bättre än Ethernet-baserade tyger. FC-NVMe levererade 50 procent högre bandbredd över NVMe/TCP men, ännu viktigare, krävde betydligt lägre CPU-cykler som frigjorde VMware ESXi-servern för att vara värd för fler virtuella datorer.
Avslutande tankar
Enkelheten att konfigurera både FC och NVMe-oF i en virtualiserad miljö har illustrerats i skärmdumparna ovan. De flesta användare är inte helt medvetna om hur lätt det är att implementera både FC och FC-NVMe på ESXi-system. VMware erbjuder ett enkelt alternativ för att konfigurera och administrera betrodda FC-fördelar utan att införa nya komplexiteter.
Även om vi använde NetApp-hårdvara i vårt labb för att lyfta fram den enkla anslutningsmöjligheten, finns det ett brett utbud av andra leverantörer som stöder FC NVMe-oF. Marvell har sammanställt en lista över leverantörer och lagt ut den på deras hemsida. Om du vill se hela listan klickar du här..
För mer information om Marvell FC-NVMe-adaptrarna, besök deras webbplats genom att klicka här.. Du kan också gå till NVM Express-webbplatsen för att kolla in de senaste specifikationerna och se vad som händer härnäst för NVMe genom att gå här..
Den här rapporten är sponsrad av Marvell. Alla åsikter och åsikter som uttrycks i denna rapport är baserade på vår opartiska syn på produkten/de produkter som övervägs.
Engagera dig med StorageReview
Nyhetsbrev | Youtube | Podcast iTunes/Spotify | Instagram | Twitter | Facebook | Rssflöde
