Какво е NVMe през TCP (NVMe/TCP)

Научете какво е NVMe през TCP и как работи NVMe през TCP на лесен език.

Обяснение на NVMe през TCP

Нарастващото търсене на облачни изчисления се нуждае от ефективна и достъпна система за съхранение. Въпреки че конвенционалните твърди дискове (HDD) са много евтини, те не са в състояние да хостват управляван от производителността софтуер или изчислителни процеси в облака.

Следователно, за да се справи с този проблем в масовото съхранение за компютърни устройства, NVM Express Inc. публикува архитектурата за NVMe SSD, светкавично бързо вътрешно устройство за съхранение за компютри през PCIe или периферна компонентна Interconnect Express шина.

PCIe обаче е само за директна комуникация на данни между RAM и NVMe SSD. Как би се приложило същото за облачна изчислителна среда, където хост и клиентските компютри са разположени на отдалечени места? Тези устройства могат да комуникират само чрез интернет или интранет.

За да се справи с това предизвикателство, протоколът NVMe over Fabric или NVMe-oF е проектиран да позволи разработването на решение за мрежово съхранение на NVMe. Той използва интерфейса за спецификация на логическо устройство NVMe за прехвърляне на данни между хост компютъра или сървъра и мрежа за съхранение (SAN) или директно свързано хранилище (DAS).

Но внедряването на NVMe-oF е много скъпо дори за големи предприятия. Освен това, тъй като NVMe-oF изисква главно оптичен кабел като транспортна среда за данни от точка А до точка Б, не е възможно само да се разположи NVMe-oF за обществени облаци.

За да се справи с този проблем, NVM Express Inc. излезе с NVMe през TCP или NVMe/TCP протокол.

Какво е NVMe през TCP (NVMe/TCP)?

NVMe/TCP е разширено издание на спецификацията на I/O командата за съхранение, базирана на NVMe. Това е усъвършенстваната версия на NVMe-oF и дефинира функционалностите на NVMe протокола за пренос на данни към комуникационния протокол, базиран на съобщения, TCP.

Има NVMe/TCP транспортна спецификация, която описва следното:

  • Как да картографирате NVMe опашки, като следвате стандартен набор от правила
  • Как да създадете капсули за NVMe през Fabric
  • Как да доставяме NVMe-oF капсули към оптични, InfiniBand и не-Fiber мрежови транспортни системи, използвайки познатия  транспортен контролен протокол или TCP

С две думи, комбинацията от NVMe и TCP, NVMe/TCP прехвърля данни и команди по-бързо и без грешки между NVMe-oF хостове и NVMe-oF контролерни устройства.

Такива устройства могат да бъдат свързани през Интернет и Интранет, като се използва TCP/IP мрежа, базирана на Ethernet. Средата за свързване може да бъде кабел от оптични влакна или конвенционални кабели Cat 5 и Cat 6

Защо NVMe през TCP?

Оригиналната транспортна система NVMe беше предназначена за SSD, които ще отидат директно в компютърната система, главно на дънната платка. Транспортният протокол първоначално е оптимизиран за NVM PCIe SSD, които се свързват вътрешно към сървърите или работните станции.

По-късно за изключително бързи и масивни изисквания за съхранение на данни в облака, транспортният протокол NVMe се свързва със спецификации за свързване на транспорта, които облачните центрове за данни използват най-вече, като Fibre Channel, RDMA през конвергиран Ethernet (RoCE), Интернет Wide Area RDMA протокол (iWARP) и Infiniband.

Въпреки че горната NVMe модификация работи добре, тя не е подходяща за обществени облаци, тъй като е необходимо специализирано хардуерно оборудване от края на клиента. Следователно беше включена TCP транспортна система за свързване, която е лесно достъпна в световен мащаб и надеждна в мрежи на дълги разстояния.

Основните компоненти на NVMe през TCP

Транспортна спецификация на NVMe/TCP за NVMe-oF включва следните мрежови компоненти:

  • Системата за отдалечен достъп до данни, използваща протокола NVMe, следва модела за свързване на отворени системи (OSI) за компютърни мрежови системи.
  • NVMe/TCP използва Ethernet мрежова технология, която работи във физическия OSI и OSI слоя на връзката за данни.
  • За комуникационни протоколи и политики за обмен на пакети данни, NVMe/TCP разчита на TCP/IP протокол.
  • Комплекти команди NVMe за преобразуване на всички издадени от потребителя команди и I/O на приложения в конкретна таблица с NVMe команди като администратор, I/O, fabric и т.н.
  • Дистанционното прехвърляне на NVMe команди в базирана на съобщения тъкан се извършва с помощта на капсули. Тези капсули могат да бъдат отговорни или командни капсули. NVMe командните капсули представляват единица за NVMe обмен на данни.
  • Подсистема и хост контролер комуникират помежду си чрез обмен на NVMe/TCP протоколни единици данни или NVMe/TCP PDU.
  • Съществува процес на свързване в три стъпки между подсистемата на контролера и хоста. Тези стъпки или фази са NVMe-oF Connect, NVMe/TCP Connect и Fabric Connect.
  • В NVMe/TCP система за свързване на транспорт, динамичните I/O контролери се създават автоматично и се присвояват на хост компютъра, когато подсистема се свърже успешно с хост NVMe-OF.

Предимства на NVMe над TCP

  • TCP е най-широко използваният интернет или интранет протокол за пренос на данни и е наличен във всеки център за данни и клиенти на облачни изчислителни ресурси.
  • Центровете за данни и техните клиенти не трябва да заменят съществуващ мрежов хардуер като рутери, комутатори и мрежови карти.
  • TCP може да използва както оптичен кабел, така и кабел Cat 5 или Cat 6 и следователно поддръжката е доста лесна.
  • TCP транспортното свързване за NVMe-oF предлага висока производителност и ниска латентност. По този начин той е идеално подходящ за критични и интензивни за CPU процеси на хост компютъра и лесно достъпен от множество отдалечени клиенти без конфликти при четене/запис.
  • TCP предлага динамично маршрутизиране. По този начин, в сравнение с дистанционния директен достъп до паметта (RDMA), TCP е най-ефективният в големи центрове за данни и облачни операции от по-големи разстояния.
  • TCP има по-голяма общност за разработка от всички други транспортни спецификации на NVMe.

Предизвикателства на NVMe през TCP

  • Когато използвате TCP стек, трябва да позволите на процесора да разреши повечето от TCP операциите като изчисляване на контролни суми. По този начин, в по-голям мащаб, когато множество клиентски работни станции ще поискат да записват и четат данни от мрежови устройства за съхранение през хост компютъра, натоварването на хост процесора ще се увеличи.
  • Хиперконвергентната инфраструктура трябва да е проста. Въпреки това, когато използвате NVMe/TCP, вие го правите сложно.
  • NVMe през TCP също има някои слабости в сигурността, които хакерите могат да използват, за да проникнат в облачните ви операции, да откраднат данните и да направят поверителни данни достъпни в тъмната мрежа,  освен  ако не внедрите строго решение за киберсигурност и  антивирусно решение .

NVMe през TCP: Последни думи

TCP е водещият протокол в публични или частни мрежови центрове за данни. Следователно NVMe/TCP е първият избор за предоставяне на достъпни решения за съхранение през интернет, интранет и облачна инфраструктура.

Този протокол също така е мащабируем и надежден при мрежови връзки на дълги разстояния. Тъй като закъснението при четене/запис на облачно хранилище е еквивалентно на повечето протоколи за оптичен канал, NVMe през TCP е предпочитаното транспортно решение за облачно съхранение.

Следва  3 алтернативи на облачно съхранение

Оставете коментар

Как да снаждате Ethernet кабел

Как да снаждате Ethernet кабел

Ethernet кабелите остават най-бързата и надеждна форма на компютърна мрежа. Кабелите са евтини, но често ще ви е необходима различна дължина на кабела от тази, която се предлага на пазара.

Как да поставите PS5 в режим на почивка

Как да поставите PS5 в режим на почивка

Режимът на почивка е функция на Sony PlayStation 5, която пести енергия, когато не използвате активно конзолата. За разлика от пълното изключване, той запазва системния софтуер и отворените видеоигри в паметта, което ви позволява да се върнете към действието за секунди.

Как да влезете и излезете от режим на цял екран в Google Chrome

Как да влезете и излезете от режим на цял екран в Google Chrome

Режимът на цял екран ви осигурява безпроблемно изживяване за приложенията, които използвате. Когато искате да работите онлайн, да четете уеб страница или да гледате онлайн видеоклип, можете лесно да влезете в режим на цял екран в Google Chrome на Windows и macOS.

Snapchat „Само моите очи“: Какво означава и как да го настроите

Snapchat „Само моите очи“: Какво означава и как да го настроите

Всички имаме снимки, които искаме да запазим поверителни, независимо дали са лични снимки или просто нещо, което не искаме никой друг да вижда, използващ телефона ни. Вече можете да създавате лични истории в Snapchat, а сега, за тези допълнителни лични снимки, можете да защитите поверителността си в Snapchat с функцията My Eyes Only Snapchat.

Как да прекратите абонамента си за SiriusXM

Как да прекратите абонамента си за SiriusXM

Независимо дали сте дългогодишен слушател и решавате, че е време за промяна, или може би обмисляте преминаването поради бюджетни ограничения, може да дойде момент, в който искате да прекратите абонамента си. Прекратяването на услугата SiriusXM не е прекалено сложен процес, но зависи от това как всъщност сте се абонирали за услугата.

10 скрити функции на Google Таблици, за които не сте знаели, че съществуват

10 скрити функции на Google Таблици, за които не сте знаели, че съществуват

Ако използвате Google Таблици редовно, вероятно сте запознати с тези инструменти, които използвате често. Има обаче много функции на това приложение за електронни таблици, които остават незабелязани и недостатъчно използвани.

Как да удължите живота на батерията на вашия PS5 DualSense контролер

Как да удължите живота на батерията на вашия PS5 DualSense контролер

Контролерът PS5 DualSense е снабден с презареждаща се батерия от 1560 mAh, която може да издържи между 12 и 15 часа, в зависимост от употребата. Начинът, по който използвате контролера си, влияе върху това колко дълго ще издържи батерията му, а някои игри консумират повече време от други, така че как можете да удължите живота на батерията на вашия PS5 контролер.

Как да поправите грешката „Нещо се обърка. Опитайте да презаредите“ в Twitter в Google Chrome

Как да поправите грешката „Нещо се обърка. Опитайте да презаредите“ в Twitter в Google Chrome

Получавате ли грешка „Нещо се обърка. Опитайте да презаредите“, докато достъпвате Twitter в Google Chrome на вашия компютър.

6 програми за начинаещи, за да си създадат собствени видеоигри

6 програми за начинаещи, за да си създадат собствени видеоигри

Идеята за създаване на видеоигри е привлекателна за мнозина. Процесът на реалното им създаване обаче, особено когато сте начинаещ в програмирането, е обезсърчителен.

Как да махнете във Facebook (настолен компютър и мобилно устройство)

Как да махнете във Facebook (настолен компютър и мобилно устройство)

Започването на разговор с някого чрез социална медийна платформа като Facebook може да бъде плашещо. Често прекалено много мислим какво да кажем и как да се представим.