Abwarten bei NVMe - ein Produkt ist noch keine Lösung

Wer will schon 60-prozentiges NVMe/f?

| Autor / Redakteur: Tina Billo / Rainer Graefen

NVMe-Zukunftsmusik: Nichtflüchtige "Post-Flash"-Speicher sollen die Latenzzeiten weiter senken und NVMeoF-Lösungen den Aufbau hochskalierbarer Shared-Storage-Lösungen ermöglichen.
NVMe-Zukunftsmusik: Nichtflüchtige "Post-Flash"-Speicher sollen die Latenzzeiten weiter senken und NVMeoF-Lösungen den Aufbau hochskalierbarer Shared-Storage-Lösungen ermöglichen. (Bild: www.nvmexpress.org)

Kaum eine andere Technik wird aktuell in der Storage-Welt so forciert propagiert wie NVMe. Dementsprechend reißt die Zahl der Produktankündigungen nicht ab. Allerdings reagieren die Anwender recht zögerlich auf den neuesten Geschwindigkeitsschub, fehlende Funktionalitäten schrecken ab.

Der Rummel um NVMe ist groß. Marktbeobachter rechnen damit, dass sich das Protokoll rasch durchsetzt. So sollen 2020 die Hälfte aller Enterprise-Server und 60 Prozent der angebotenen Speichergeräte mit NVMe-Einschüben ausgestattet sein.

Der Anteil an NVMe-basierten All-Flash-Arrays (NVMe-AFA) wird zu diesem Zeitpunkt auf gut 40 Prozent geschätzt. Erste mit NVMe-SSDs bestückte und die NVMeOF-Spezifikationen unterstützende All-Flash-Arrays (AFAs) sind schon heute erhältlich.

Allerdings verhält es sich bei den Lösungen ein wenig wie mit Fernsehgeräten, die das "4K-Ready"-Gütesiegel trugen.

Diese waren zwar auf das hochauflösende Format ausgelegt, aber ohne 4K-fähige Empfänger und Kabel, eine schnelle Breitbandverbindung und natürlich passende Inhalte änderte sich am TV-Bild erst einmal nichts.

Analog dazu müssen auch bei NVMe alle Komponenten angefangen vom Client und den darauf betriebenen Anwendungen über das Netzwerk bis hin zum Storage-Array die Technik beherrschen. Ansonsten bleibt der erhoffte Nutzen aus.

Das Design muss stimmen

Für Rechenzentren geeignete NVMe-AFAs müssen daher eine Reihe an Voraussetzungen erfüllen. Hierzu zählt unter anderem, dass

  • das Betriebssystem des Arrays für die Parallelverarbeitung optimiert ist,
  • die Controller NVMe-fähig sind,
  • das System NVMeoF für die Frontend-Anbindung von Hosts unterstützt,
  • Dual-Port NVMe-SSDs zum Einsatz kommen, um für Hochverfügbarkeit zu sorgen,
  • von klassischen Speichern vertraute Funktionen, darunter Komprimierung, Replizierung, Provisioning, RAID, Verschlüsselung, Snapshots und Cloning und vieles weitere mehr bereitstehen.
Ergänzendes zum Thema
 
Lohnt sich der Wechsel auf NVMe?

Doch genau hier liegt der Hund begraben. Kaum ein Enterprise-Storage-System erfüllt bislang alle geforderten Kriterien, darüber hinaus mangelt es oft an der Integration von Anwendungen und Datendiensten. Ohne diese wird es schwer fallen, Kunden zu einem Wechsel zu bewegen. Denn wer möchte schon auf Vertrautes verzichten.

Zudem steht NVMeoF noch am Anfang. Bislang unterstützen nur einige wenige Produkte den Standard und an Treibern, Betriebssystem-, Hypervisoren- sowie Adapter-Optimierungen wird noch gearbeitet. Dadurch lässt sich das Leistungspotenzial von NVMe heute noch nicht vollständig abrufen.

Performance ja, aber nicht um jeden Preis

Aus Sicht von Herstellern und Analysten soll sich dies jedoch rasch ändern. Als Hoffnungsträger gelten nichtflüchtige Speicher der nächsten Generation wie 3D XPoint, die den Grundstein für den Vorstoß in neue Performance-Dimensionen legen sollen und niedrigere Latenzzeiten verheißen. Doch diese sind zunächst einmal eins, noch teuerer als Flash. Womit wir bei finanziellen Aspekten angelangt wären und damit einer weiteren Hemmschwelle, die Kunden vom Wechsel auf NVMe-basierten Storage abhält.

Aus Hochverfügbarkeitsgründen ist der Einsatz von Dual-Port NVMe-SSDs in AFAs wie bereits erwähnt unverzichtbar. Diese schneiden bei einem Preisvergleich auf Basis der Kosten pro TByte deutlich schlechter ab, als SAS- oder SATA-SSDs. Hinzu kommt, dass ein Austausch auf die um etwa zehnfach schnelleren Laufwerke noch lange nicht heißt, dass die Leistungswerte urplötzlich in die Höhe schießen. Wenn sich der Leistungsschub "nicht auf dei Straße bringen lässt",,wird es schwierig, dem Kunden eine Umstellung auf die schnellere Technik schmackhaft zu machen.

Mit Storage alleine ist es zudem, wie gesagt, nicht getan. Um den Zugriff auf die Laufwerke über das Netz mit kleinstmöglichen Antwortzeiten zu ermöglichen, bedarf es NVMeoF. Damit die Kommunikation klappt, müssen eventuell Änderungen an den Clients und dem Netz vorgenommen sowie neue Komponenten zum Beispiel Host Bus Adapter oder Switches angeschafft werden. Aus Infrastrukturperspektive kann sich dies zu einem kostspieligen Faktor entwickeln.

Wie immer bei neuen Schnittstellen - es wird genörgelt

Dennoch steht für viele - schon allein in Folge der breiten Herstellerunterstützung - außer Zweifel, dass sich NVMe über kurz oder lang als De-Facto-Standard etabliert. Ob es sich wirklich wie häufig progagiert, um eine "disruptive" Technik handelt oder eher um eine lang ausstehende Evolution, hängt von der Betrachtungsweise ab.

Gleichermaßen bleibt abzuwarten, wie es um die Vorteile in der Praxis tatsächlich bestellt ist. Hier fehlen bislang die Erfahrungswerte. Ebenso wie es mit der real erzielbaren Performance aussieht, denn bislang stützen sich die Leistungsvergleiche auf von Anbietern durchgeführte Tests oder folgen dem Äpfel-Birnen-Prinzip. Und natürlich, ob und wie schnell sich die Preise für NVMe-SSDs den traditionellen Medien annähern und NVMe-AFAs damit erschwinglicher machen.

Bis dahin wird der Einsatz von NVMe-Lösungen wohl weiterhin auf spezielle Anwendungsfälle mit hohen Performanceanforderungen beschränkt bleiben und denjenigen vorbehalten sein, die bereit sind, für das Leistungsplus etwas tiefer in die Tasche zu greifen.

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