什么是NoF?
NVMe是一种存储协议,我们可以把NVMe看成是一种存储语言。由于数据中心网络存在存储、计算等各种不同种类设备,因此就会涉及在不同种类设备间传输NVMe语言的问题。从而产生了NVMe over FC、NVMe over TCP、NVMe over RDMA等不同的技术路线。
什么是NVMe
数字经济时代,数据是最关键的生产要素。数据的爆发式增长对数据中心存储性能提出了更高的要求,各种新技术层出不穷。在存储领域,我们听过NoF、NVMe、FC、RoCE等很多术语,他们之间的关系是什么呢?
在机械存储HDD的时代,运行的存储协议为SCSI。由于原有的机械存储HDD无法满足数据爆发式增长的需要,技术人员研制出了全闪存SSD,存储协议也相应的发展为NVMe协议。我们可以把存储协议看成是一种存储语言。如果说SCSI是为HDD量身打造的语言,那NVMe就是为SSD量身定制的语言。
NVMe与SCSI
什么是NVMe over Fabric(NoF)
存储网络不仅仅只有一台设备,而是由很多存储设备一起构成的整个存储网络。我们已经介绍了NVMe是在存储设备上运行的协议,或者说是存储设备的语言系统。那不同的设备间如何进行语言的传递呢?
列举一下目前常用的交互协议:
- FCP(Fibre Channel Protocol):光纤通道是一种广泛用于存储设备互联的技术,在HDD时代便已经开始了大规模的使用,目前已经可以用于传输SCSI、NVMe语言。
- TCP(Transmission Control Protocol):一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。TCP可以适应多网络应用的分层协议层次结构。 网络中的设备之间可以依靠TCP提供可靠的通信服务。
- RDMA(Remote Direct Memory Access):远程直接数据存取,用于解决网络传输中数据延迟和丢包而设计的一种技术。RDMA可以通过网络直接将数据从存储设备中提取到计算设备的存储区中,同时不影响计算设备的操作和响应。
当NVMe在这些不同种类的网络中进行适配时,就形成了不同的技术路线,诞生了在FC网络上传输的NVMe over FC,在IP网络上基于TCP协议传输的NVMe over TCP,以及基于RDMA技术的NVMe over RDMA等。这些技术路线统称为NoF(NVMe over Fabric)。至于最为主流的基于以太网的RoCE网络来传输NVMe协议的NVMe over RoCE,是NVMe over RDMA的一种。
NVMe over FC
由于FC网络发展较早,在HDD时代,技术人员就已经针对FCP协议为SCSI进行了上层适配。这使得在SSD全闪存发展的过程中,很多的企业、高校、科研组织已经有了针对于FC网络的设备和线路建设。随着FCP对NVMe的适配,使得NVMe over FC在很多场景下先天就具有利旧、替换设备成本低的优势。
NVMe over TCP
IP网络由于其便利性和良好的扩展能力,具有非常好的兼容性,是目前使用最为广泛的网络类型。由于IP网络“尽力而为”的机制,因此需要通过TCP来保证互联网上端到端数据传递的可靠性。TCP对NVMe适配后,使得存储协议能够通过IP网络承载,在原有互联网络的基础上最大范围的构建存储网络。
NVMe over RDMA
RDMA多用于对性能要求较高的领域,例如RoCE。由于他们的性能优势,所以基于RDMA的NVMe over RDMA也成为了很多超算中心、科研机构、互联网公司的首选。华为公司主导的NoF+存储网络解决方案,就是基于NVMe over RoCE的一种增强方案。
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- 作者: 李晔帆
- 最近更新: 2024-04-15
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