NVMe sur FC est une spécification technologique qui utilise les commandes de Non-Volatile Memory Express (NVMe) pour transférer des informations et des données via une connexion Fibre Channel (FC) haut débit, accélérant les vitesses de transfert des réseaux de stockage (SAN) ou du stockage cloud. En permettant d’utiliser le protocole NVMe sur des connexions FC et Ethernet, elle assure une connectivité plus rapide entre les périphériques de stockage et les serveurs. Cet article explique le fonctionnement de cette technologie et détaille ses usages et ses avantages.
Comment fonctionne NVMe sur Fibre Channel ?
Historiquement, les SAN utilisaient trois protocoles pour transférer les données : interface de petits systèmes informatiques sur Internet (iSCSI) , le SCSI attaché en série (SAS) et le protocole Fibre Channel (FCP). Mais les limites de ces protocoles sont devenues évidentes lorsqu’ils se sont révélés incapables d’exploiter tout le potentiel du stockage SSD haute vitesse.
La solution était NVMe, un nouveau protocole d’accès et de transport du stockage conçu spécifiquement pour les disques SSD, les baies de stockage 100 % flash et les autres technologies de stockage à semi-conducteurs. Voici un aperçu des technologies individuelles et combinées :
- Non-Volatile Memory Express. NVMe permet à une interface de stockage et au processeur d’un ordinateur de communiquer via un bus Peripheral Component Interconnect Express (PCIe).
- Fibre Channel. Fibre Channel est une interface haut débit créée pour les SAN, qui permet de transférer des données via des câbles à fibre optique ou en cuivre. Comme tous les commutateurs d’un réseau FC peuvent agir comme un seul commutateur unifié, un réseau Fibre Channel est considéré comme un fabric.
- NVMe sur FC. Lorsque les deux technologies sont combinées sous la forme de NVMe sur FC, elles créent un protocole efficace et haut débit pour le transfert de données sur les réseaux de stockage à semi-conducteurs.
NVMe sur Fibre Channel (NVMe-FC ou NVMe sur FC) utilise des commandes de messages basées sur NVMe pour transférer des données et des informations d’état entre un ordinateur hôte et le système de stockage cible. Ces commandes sont transmises après encapsulation dans une trame Fibre Channel, puis acheminées vers les commutateurs Fibre Channel.
Lorsqu’un ordinateur hôte lance une action vers un système de stockage cible par l’intermédiaire d’un serveur, le commutateur FC détecte un délimiteur Start-of-Frame (SOF) et établit une interaction entre l’initiateur et la cible sur le réseau Fibre Channel. Les trames FC sont sans perte : aucune trame n’est abandonnée ou perdue pendant son transit entre l’initiateur et la cible.
L’importance de NVMe sur Fibre Channel (NVMe-FC)
NVMe-FC est une solution fiable et efficace pour les centres de données d’entreprise qui hébergent des applications critiques. Elle réduit la latence, améliore les performances, optimise le traitement des entrées-sorties et gère très efficacement les charges de travail exigeantes.
Utilisé dans des environnements haut débit comme les centres de données, NVMe-FC permet de traiter efficacement et de manière prévisible le big data, l’analytique, l’apprentissage profond, l’intelligence artificielle (IA) et l’Internet des objets (IoT), ce qui en fait le choix privilégié des entreprises qui exécutent des opérations de business intelligence.
Cas d’usage de NVMe sur FC
NVMe sur FC est réputé pour sa grande fiabilité et ses performances, ce qui en fait une solution idéale pour toute entreprise exécutant des applications critiques 24 h/24 et 7 j/7. Par exemple :
- Les entreprises actives dans le trading à haut volume qui ont besoin de connexions à faible latence pour conserver un avantage concurrentiel.
- Les organisations qui exploitent des systèmes de contrôle industriel nécessitant des réponses en microsecondes afin de réagir rapidement aux entrées reçues.
- Les équipes DevOps qui souhaitent exécuter des opérations à faible latence pour réaliser davantage d’itérations en moins de temps.
- Les entreprises en temps réel qui prennent des décisions rapides à partir de grandes quantités de données.
- Les acteurs de la finance, du commerce en ligne et de la vente qui doivent réagir rapidement aux interactions avec les clients.
- Les entreprises qui utilisent des logiciels de BI, l’intelligence artificielle et l’apprentissage automatique (IA/ML), ainsi que des applications d’analyse avancée.
Avantages de NVMe sur FC
NVMe sur FC est une solution hautement évolutive pour les entreprises qui utilisent des technologies de stockage à semi-conducteurs. Elle améliore les performances des protocoles traditionnels et dépasse celles des réseaux sans FC : les performances et la latence du protocole SCSI sur un réseau NVMe-FC sont meilleures que celles d’un protocole SCSI exécuté dans un écosystème FC.
Globalement, NVMe-FC offre les avantages suivants :
- Latence réduite
- Utilisation d’un jeu de commandes optimisé
- Amélioration du nombre d’opérations d’entrée-sortie par seconde (IOPs)
- Connexions plus rapides et plus efficaces entre les périphériques Fibre Channel
- Réduction de l’utilisation du processeur des serveurs d’applications
Comme NVMe-FC améliore globalement les performances tout en continuant à utiliser les protocoles traditionnels, une organisation peut migrer vers le réseau basé sur NVMe sans devoir remplacer dans l’urgence son infrastructure actuelle.
Défis liés à NVMe sur FC
Les réseaux Fibre Channel sont des écosystèmes dédiés et, à ce titre, sont bien plus coûteux qu’un réseau Ethernet. Ils nécessitent également du personnel qualifié pour leur maintenance en raison des équipements spécialisés qu’ils mettent en œuvre.
NVMe-FC ne prend pas non plus en charge le multipathing, une technique d’amélioration des performances qui utilise plusieurs chemins physiques entre un processeur et les périphériques de stockage pour assurer la redondance, l’équilibrage dynamique de la charge et la reconfiguration, ainsi que la gestion automatique des chemins. Il est possible de remédier à cette limitation en utilisant d’autres options réseau afin de préserver la fiabilité de l’écosystème NVMe-FC, par exemple des chemins physiques et logiques redondants pour éviter les points uniques de défaillance.
En résumé : pourquoi utiliser NVME-FC
Toute organisation impliquée dans l’analytique ou le traitement des données en temps réel, le traitement des transactions en ligne, le traitement analytique en ligne ou l’hébergement d’applications critiques peut acquérir un avantage concurrentiel grâce à un réseau NVMe-FC. NVMe-FC peut être utilisé dans tous les secteurs, notamment la santé, le commerce de détail, la finance et le transport aérien, pour un large éventail d’applications allant de la réduction des pertes financières au sauvetage de vies. En offrant des vitesses supérieures, une latence réduite et une meilleure fiabilité, il optimise l’efficacité des réseaux de stockage et facilite le traitement des données à haut débit.
Lisez les types de stockage de données d’entreprise pour en savoir plus sur les technologies utilisées par les entreprises pour stocker les vastes quantités de données dont elles dépendent.