Lưu trữ

NVMe là gì?

Còn được gọi là: NVM Express

Định nghĩa

NVMe is a storage protocol that connects solid-state drives directly over PCIe, reaching roughly 500,000 random IOPS with sub-100-microsecond latency. Its deep parallel queue model is architecturally different from SATA, which inherits a single-queue design intended for mechanical disks.

Tại sao NVMe quan trọng

Mô hình hàng đợi song song sâu của nó khác biệt về mặt kiến trúc so với SATA, vốn kế thừa thiết kế hàng đợi đơn dành cho đĩa cơ. Đối với các ứng dụng dựa trên cơ sở dữ liệu, khoảng cách IOPS ngẫu nhiên chính là khác biệt mà người dùng thực sự cảm nhận được.

NVMe trong thực tế

Khi bạn cung cấp một phiên bản NVMe, điều đầu tiên bạn nhìn vào là độ sâu hàng đợi của khối lượng lưu trữ của bạn. Một máy dùng SATA sẽ đạt tối đa vài nghìn IOPS dưới tải; NVMe duy trì khoảng 500.000 IOPS ngẫu nhiên với độ trễ dưới 100 micro giây. Thay đổi kiểm tra sysbench và fio của bạn để đo randread và randwrite, không phải thông lượng tuần tự, và xem sự khác biệt trong các commit cơ sở dữ liệu. Nếu bạn tối ưu cho kích thước khối của đĩa SAS hoặc bỏ qua cài đặt bộ lập lịch I/O, bạn đang để lại phần lớn khả năng của phần cứng không sử dụng. Làm sai và độ trễ của bạn tăng gấp trăm lần trên các khối lượng công việc thực sự chạm đĩa.

Điều mọi người hiểu sai về NVMe

Mọi người cho rằng NVMe chỉ là SSD nhanh hơn, vì vậy họ chọn gói dựa trên kích thước GB thay vì IOPS. Sửa lại: Sự khác biệt của NVMe là mô hình hàng đợi song song, không chỉ băng thông thô. Một ổ SATA lớn vẫn sẽ nghẽn cổ chai ở I/O ngẫu nhiên một hàng đợi; một ổ NVMe nhỏ hơn sẽ đánh bại nó cho khối lượng công việc cơ sở dữ liệu. Kích thước quan trọng, nhưng đối với công việc nhạy cảm về độ trễ, IOPS là chỉ số khiến bạn trả giá nếu bỏ qua.

NVMe — các câu hỏi thường gặp

NVMe đạt bao nhiêu IOPS ngẫu nhiên?

Khoảng 500.000 IOPS ngẫu nhiên, theo định nghĩa đã công bố. Đó là gấp khoảng một nghìn lần so với SSD SATA điển hình. Độ trễ dưới 100 micro giây có nghĩa là đối với các đọc và ghi ngẫu nhiên nhỏ, bạn không phải chờ cơ khí đĩa hoặc một hàng đợi SATA duy nhất — bộ điều khiển và bus PCIe là con đường duy nhất.

Tôi có cần NVMe cho một trang web không?

Chỉ khi khối lượng công việc của bạn nặng về I/O ngẫu nhiên, như cơ sở dữ liệu hoặc bộ nhớ đệm. Phân phối tệp tĩnh hoặc trang web có lưu lượng thấp sẽ không nhận thấy sự khác biệt giữa NVMe và SATA. Khoảng cách này sẽ hiện rõ khi chịu khối lượng công việc hỗn hợp liên tục, nơi hàng đợi đơn của SATA bão hòa và độ trễ tăng vọt. Nếu bạn chạy Postgres hoặc Redis, NVMe sẽ giữ độ trễ đuôi của bạn ở mức thấp.

Nơi NVMe xuất hiện

Thêm từ lưu trữ

IOPS: IOPS đo số thao tác đọc hoặc ghi riêng lẻ mà một thiết bị lưu trữ hoàn tất trong mỗi giây.
RAID 10: RAID 10 nhân bản dữ liệu trên các cặp ổ đĩa và chia khối trên các bản nhân bản, mang lại cả dự phòng lẫn hiệu suất cao với chi phí là một nửa dung lượng thô.
Ảnh chụp nhanh: Ảnh chụp nhanh là một bản sao đĩa máy ảo tại một thời điểm cụ thể, được tạo tức thì và lưu trữ trên cùng một hạ tầng.