Le NVMe franchit une nouvelle étape en 2019

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Par Gabriel Ferreira, Directeur Technique chez Pure Storage France

La mémoire non-Volatile, aussi connue sous le nom de NVMe, était considérée, il y a encore cinq ans, comme intéressante mais surtout comme une solution de stockage de niche. En permettant de remplacer le goulot d’étranglement créé par l’ancien protocole SCSI (SAS) par des milliers de files d’attente, le NVMe a vu son adoption facilitée dans les smartphones et dans les ordinateurs portables, autant d’appareils de petite taille qui ont besoin d’un accès rapide à leur système de stockage. 

Techniquement parlant, les architectures de stockage 100% flash sont limitées par la connectivité en série SAS : quel que soit le nombre de cœurs de CPU utilisés ou la densité du flash, toutes les données se déplacent impérativement en série.

En créant de nombreuses files d’attente, le NVMe accélère les traitements des serveurs et du stockage en créant une communication massivement parallèle.

 

La technologie NVMe en quelques mots

Le NVMe est un protocole permettant d’accélérer la communication entre les CPU et les SSDs. Il remplace le protocole SCSI, qui, depuis plus de trente ans, consiste à placer une suite de commandes dans une file d’attente pour qu’elles soient exécutées par le périphérique quand il le pourra. Cela signifie que les commandes sont exécutées l’une après l’autre, quel que soit la technologie avancée de réseau ou son coût. 

Ce goulot ainsi créé a été remplacé par le nouveau protocole NVMe au sein de toutes les baies 100% flash grâce à un parallélisme massif, avec un maximum de 64 000 files d’attente et connexions capables de fournir à chaque cœur CPU des accès directs et dédiés à chaque SSD. Le NVMe a déjà fait beaucoup pour les périphériques personnels, l’étape suivante consiste maintenant à apporter les mêmes avantages aux systèmes qui utilisent un stockage via un réseau Ethernet ou Fiber-Channel plutôt que via PCI-express. C’est ce que va permettre la norme NVMe over Fabrics (NVMe-oF), qui s’appuie sur un jeu de commandes et le modèle de files d’attente du NVMe tout en offrant une meilleure performance.

 

Le NVMe prend de la vitesse en 2019

Le NVMe intègre désormais les grandes entreprises, grâce à ses capacités d’accélération de leur réseau, de leurs bases de données, de leurs environnements virtualisés et conteneurisés, des initiatives de leurs développeurs et des applications à l’échelle du Web. Le débit que permet le NVMe est stratégiquement avantageux par rapport au SAS, nécessaire pour tirer parti des avancées futures en termes de processeurs multicœurs, tels que les SSD très denses, les nouvelles technologies de mémoire et les interconnexions à haut débit. Tout cela permet par exemple de faciliter les déploiements d’intelligence artificielle et d’apprentissage automatique.

Les institutions financières et les plateformes e-commerce font partie des acteurs les mieux placés pour profiter de ces avantages. Et comme ces bénéfices augmentent avec l’accélération du nombre de transactions par seconde, le NVMe impacte directement l’activité et le résultat des entreprises et accélère le fonctionnement de l’ensemble du système. L’offre NVMe-oF de bout en bout constituera la dernière étape d’adoption à grande échelle de cette technologie, comme dans les banques ou les compagnies aériennes par exemple.

Le NVMe-oF est en effet parfaitement adapté aux environnements en quête de performances plus élevées, d’une latence I/O plus faible et d’un meilleur rendement des CPUs des serveurs. Il est difficile d’imaginer que cette technologie ne devienne pas un choix évident, quand on sait qu’elle peut impacter aussi directement les bénéfices d’une entreprise. 

 

Il n’y a pas d’avenir pour les anciennes infrastructures 

Le NVMe-oF rend l’ensemble du stockage accessible en quelques microsecondes : pour les utilisateurs finaux, cela signifie qu’il n’y a aucune différence entre le stockage local et le stockage à distance via un réseau haut débit. Le protocole NVMe devrait franchir une nouvelle étape de sa montée en puissance en 2019, car toute entreprise utilisant une base de données est amenée à en bénéficier très prochainement.

Quant aux architectures de stockage qui ne sont pas prêtes pour le NVMe, et elles sont nombreuses, il y a tout à parier qu’elles seront laissées pour compte. En effet, les baies de stockage qui n’ont pas été initialement conçues pour le 100% flash ne pourront a priori pas bénéficier d’une mise à niveau NVMe totale ni tirer profit de cette technologie puissante et efficace. 

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