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NVMeとは

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NVMe、NVMe SSD、NVMe-oF、NVMe / FC、NVMe / TCPを定義

Nonvolatile Memory Express(NVMe)は、フラッシュや次世代のソリッドステート ドライブ(SSD)向けのストレージ アクセスとトランスポート用のプロトコルです。NVMeは、あらゆるタイプのエンタープライズ ワークロードに対して、最高のスループットと最速の応答時間を提供します。

現在は、コンシューマ アプリケーションもビジネス アプリケーションも、アプリケーション自体が非常に複雑になり、リソース依存度が高まっていますが、それにも関わらず、ユーザがアプリケーションに期待する応答速度は速まる一方です。

広帯域で低レイテンシのユーザ エクスペリエンスを実現するために、NVMeプロトコルはPCI Express(PCIe)バスを介してフラッシュ ストレージにアクセスします。PCIeバスは数万の並列コマンド キューをサポートしているため、単一のコマンド キューにしか対応していないハードディスクや従来型のオールフラッシュ アーキテクチャよりもはるかに高速です。

NVMeは、あらゆる種類のコンピューティング環境で不揮発性メモリを活用する仕様になっています。また、将来のニーズも見据えており、まだ開発されていない永続メモリ テクノロジに対応するよう拡張できます。

データ ストレージにおけるNVMeのメリット

時間の節約になるNVMeストレージが、エンタープライズ データセンターで大きな話題となるのは時間の問題です。

  • 機械的なハードディスク ドライブの時代に設計されたプロトコルとは異なり、NVMeはソリッドステート ストレージだけでなく、最新のマルチコアCPUとギガバイト単位のメモリも活用
  • NVMeストレージでは、合理化されたコマンド セットを使用して、データを効率的に解析、処理。

NVMeのユースケース

NVMeストレージは、1マイクロ秒たりとも軽視できない、次のようなビジネス シナリオですでに活用されています。

NVMe over Fabrics(NVMe-oF)

NVMeは、単に高速なフラッシュ ストレージというだけでなく、ストレージ システムとサーバ間のデータ転送効率を大幅に向上させるエンドツーエンドの標準でもあります。

  • NVMe over Fabricsによって、NVMeのパフォーマンスとレイテンシのメリットが、イーサネット、ファイバチャネル、InfiniBandなどのネットワークファブリックにまで拡張
  • ホスト ソフトウェア スタックからデータ ファブリック全体、さらにはストレージ アレイまで、IOPSが向上し、レイテンシが低減

NVMe over Fibre Channel(NVMe / FC)

現在NetApp® ONTAP® は、NVMe over Fibre Channelをサポートしています。

パフォーマンスと信頼性が高く、ファブリックベースのゾーニングやネーム サービスのサポートも提供するため、多くの企業がファイバチャネルを中心にインフラ全体を構築しています。

NVMe / FCプロトコルを使用すると、データベースなどのアプリケーションの実行速度は、FCP(ファイバチャネル接続をベースとするSCSIプロトコル)に比べてはるかに速くなります。ONTAP NVMe / FCトラフィックは、同一のファイバチャネル ファブリックでFCPトラフィックと共存できるため、NVMe / FCの導入は簡単です。ONTAP AFFシステムを使用されている多くのお客様は、ソフトウェアをアップグレードするだけで、無停止でNVMe / FCの利用を開始できます。

ダミーのためのNVMe Over Fibre Channel

NVMe over TCP(NVMe / TCP)

NVMe / TCPは、NVMe / FCと同様にNVMe-oFを実現するための手段を提供しますが、イーサネット上で動作し、NVMeコマンドとデータをTCPデータグラム内にカプセル化します。 

iSCSIと比べると、NVMe / TCPではデータ転送に使用するキューの数やキューのパスが大きく増えるため、スループットが大幅に向上してレイテンシが低減します。 

NVMe / TCPが特に便利なのは、専用特別なハードウェアがなくても導入できることです。iSCSIと同じく、任意のイーサネットNICとスイッチを使用できるので、導入と保守が簡単で、余計なコストがかかりません。どのTCPネットワークにも実装できるため、オンプレミスにもクラウドにも使用できます。この優れた柔軟性により、NVMe / TCPは、ブロック ストレージ ソリューションの提供を必要とするクラウド サービス プロバイダに特に歓迎されています。パフォーマンスの向上、クラウドの柔軟性、TCOの削減、簡単な導入により、iSCSIの代わりにNVMe / TCPを使用するケースは今後もますます増えていくでしょう。

NVMe / FCとNVMe / TCPのどちらにも対応していれば、顧客は、最新のSANインフラのニーズに合わせて最適なプロトコルを選択できます。2つを同時に使用したり、状況に応じてどちらか一方に自由に切り替えたりすることも可能です。企業やクラウド サービス プロバイダにとって、シンプルかつ柔軟な方法でパフォーマンスを最適化し、ビジネス コストを削減できる方法です。

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