Шта је НВМе преко ТЦП-а (НВМе/ТЦП)

Научите шта је НВМе преко ТЦП-а и како функционише НВМе преко ТЦП-а на једноставном језику.

Објашњење НВМе преко ТЦП-а

Све већа потражња за рачунарством у облаку захтева ефикасан и приступачан систем за складиштење података. Иако су конвенционални хард дискови (ХДД) јефтини, они нису у стању да угосте софтвер или рачунарске процесе који се заснивају на перформансама у облаку.

Стога, да би решио овај проблем у масовној меморији за рачунарске уређаје, НВМ Екпресс Инц. је објавио архитектуру за НВМе ССД, невероватно брз интерни уређај за складиштење за рачунаре преко ПЦИе или сабирнице периферних компоненти Интерцоннецт Екпресс.

Међутим, ПЦИе је само за директну комуникацију података између РАМ-а и НВМе ССД-а. Како би се то исто применило за окружење рачунарства у облаку где се хост и клијентски рачунари налазе на удаљеним местима? Ови уређаји могу да комуницирају само преко интернета или интранета.

Да би се решио овај изазов, НВМе овер Фабриц или НВМе-оФ протокол је дизајниран да омогући развој решења за мрежно складиштење НВМе. Користи НВМе интерфејс спецификације логичког уређаја за пренос података између главног рачунара или сервера и мреже за складиштење података (САН) или директно прикључене меморије (ДАС).

Али, имплементација НВМе-оФ-а је веома скупа чак и за велика предузећа. Такође, пошто НВМе-оФ углавном захтева оптички кабл као медијум за пренос података од тачке А до тачке Б, није изводљиво применити НВМе-оФ само за јавне облаке.

Да би решио овај проблем, НВМ Екпресс Инц. је смислио НВМе преко ТЦП или НВМе/ТЦП протокол.

Шта је НВМе преко ТЦП-а (НВМе/ТЦП)?

НВМе/ТЦП је проширено издање спецификације И/О команде за складиштење засновано на НВМе. То је напредна верзија НВМе-оФ и дефинише функционалности НВМе протокола за пренос података на комуникациони протокол заснован на порукама, ТЦП.

Постоји НВМе/ТЦП транспортна спецификација која описује следеће:

• Како мапирати НВМе редове према стандардном скупу правила
• Како направити капсуле за НВМе преко Фабриц-а
• Како испоручити НВМе-оФ капсуле на оптичке, ИнфиниБанд и не-фибер мрежне транспортне системе користећи познати  протокол контроле транспорта или ТЦП

Укратко, комбинација НВМе и ТЦП, НВМе/ТЦП преноси податке и команде брже и на начин без грешака између НВМе-оФ хостова и НВМе-оФ контролера.

Такви уређаји се могу повезати преко Интернета и Интранета користећи ТЦП/ИП мрежу засновану на Етернет-у. Медијум за повезивање могу бити каблови са оптичким влакнима или конвенционални каблови Цат 5 и Цат 6

Зашто НВМе преко ТЦП-а?

Оригинални НВМе транспортни систем је био намењен за ССД дискове који ће ићи директно у ПЦ систем, углавном на матичну плочу. Протокол транспорта је првобитно оптимизован за НВМ ПЦИе ССД који се интерно повезују са серверима или радним станицама.

Касније за велике захтеве за брзим и огромним складиштењем података у облаку, НВМе транспортни протокол је повезан са спецификацијама везивања за транспорт које центри података у облаку углавном користе, као што су Фибер Цханнел, РДМА преко конвергентног Етхернета (РоЦЕ), Интернет Виде Ареа РДМА протокол (иВАРП) , и Инфинибанд.

Иако горња модификација НВМе функционише сасвим добро, није погодна за јавне облаке јер је потребна специјализована хардверска опрема са стране клијента. Стога је уграђен ТЦП транспортни систем везивања који је лако доступан глобално и поуздан у мрежама на велике удаљености.

Основне компоненте НВМе преко ТЦП-а

НВМе/ТЦП транспортна спецификација за НВМе-оФ укључује следеће мрежне компоненте:

• Систем за даљински приступ подацима који користи НВМе протокол прати модел повезивања отворених система (ОСИ) за системе рачунарске мреже.
• НВМе/ТЦП користи Етхернет мрежну технологију која ради у ОСИ физичком и ОСИ слоју везе података.
• За комуникационе протоколе и политике размене пакетних података, НВМе/ТЦП се ослања на ТЦП/ИП протокол.
• НВМе командни сетови за претварање свих команди које издају корисници и И/О апликације у одређену НВМе командну табелу као што је администратор, И/О, тканина, итд.
• Даљински пренос НВМе команди, у ткиву заснованом на порукама, одвија се помоћу капсула. Ове капсуле могу бити одговорне или командне капсуле. НВМе командне капсуле представљају јединицу НВМе размене података.
• Подсистем и хост контролер комуницирају између себе разменом јединица података НВМе/ТЦП протокола или НВМе/ТЦП ПДУ-ова.
• Постоји процес повезивања у три корака између подсистема контролера и хоста. Ови кораци или фазе су НВМе-оФ Цоннецт, НВМе/ТЦП Цоннецт и Фабриц Цоннецт.
• У систему повезивања НВМе/ТЦП транспорта, динамички И/О контролери се аутоматски креирају и додељују главном рачунару када се подсистем успешно повеже са хостом НВМе-ОФ.

Предности НВМе у односу на ТЦП

• ТЦП је најчешће коришћени Интернет или Интранет протокол за пренос података и доступан је у сваком дата центру и клијентима рачунарских ресурса у облаку.
• Дата центри и њихови клијенти не морају да замене постојећи мрежни хардвер попут рутера, прекидача и мрежних картица.
• ТЦП може да користи и кабл за влакна и кабл Цат 5 или Цат 6 и стога је одржавање прилично лако.
• ТЦП транспортно везивање за НВМе-оФ нуди високе перформансе и ниско кашњење. Стога је савршено прикладан за процесе који су критични за мисију и процесе који захтевају ЦПУ на главном рачунару и лако му приступају више удаљених клијената без икаквих сукоба читања/писања.
• ТЦП нуди динамичко рутирање. Према томе, у поређењу са даљинским директним приступом меморији (РДМА), ТЦП је најбољи у великим дата центрима и операцијама у облаку са већих удаљености.
• ТЦП има већу развојну заједницу од било које друге НВМе транспортне спецификације.

Изазови НВМе у односу на ТЦП

• Када користите ТЦП стек, морате дозволити ЦПУ-у да реши већину ТЦП операција као што је израчунавање контролних сума. Дакле, у већој мери, када ће више клијентских радних станица захтевати да уписују и читају податке са умрежених уређаја за складиштење преко главног рачунара, оптерећење на централном процесору домаћина ће се повећати.
• Хиперконвергентна инфраструктура мора бити једноставна. Међутим, када користите НВМе/ТЦП, чините га сложеним.
• НВМе преко ТЦП-а такође има неке безбедносне слабости које хакери могу да искористе да би се инфилтрирали у ваше операције у облаку, украли податке и учинили поверљиве податке доступним на мрачном  вебу  осим ако не примените строго решење за сајбер безбедност и  антивирусно решење .

НВМе преко ТЦП-а: Завршне речи

ТЦП је водећи протокол у јавним или приватним умреженим центрима података. Стога је НВМе/ТЦП први избор за пружање приступачних решења за складиштење преко интернета, интранета и инфраструктуре у облаку.

Овај протокол је такође скалабилан и поуздан преко мрежних веза на велике удаљености. Пошто је кашњење читања/писања за складиштење у облаку еквивалентно већини протокола оптичких канала, НВМе преко ТЦП-а је преферирано решење за транспорт складиштења у облаку.

Следеће,  3 алтернативе за складиштење у облаку