如何预防NVMe存储的四大问题

现在企业都在试图利用NVMe的性能和低延迟性优势，这使得NVMe迅速占据主导地位，而同时，NVMe存储问题也在不断涌现。

根据G2M Research称，NVMe SSD占所有企业SSD出货量的一半以上。G2M表示，此外，所有主要的全闪存阵列供应商现在都提供基于NVMe和NVMe-oF的AFA，根据G2M的估计，到2021年，NVMe生态系统的总量预计将达到650亿美元。

存储行业从一开始就为SSD开发了NVMe协议，目的是提高吞吐量和IOPS，同时减少延迟。正因为此，该协议可帮助克服因使用传统接口(例如为HDD开发的SATA和SAS)的SSD而导致的存储基础架构瓶颈问题。但是，除这些优势外，该技术也会暴露存储基础设施其他部分的薄弱环节。而企业才刚刚开始感受到NVMe对企业的全面影响，无论好的还是不好的影响。

在企业部署NVMe的道路上，请注意各种潜在问题。下面让我们来看看需要注意的NVMe存储问题，你应该如何预防这些问题以及应对方法。

知道你在买什么

请不要相信所有NVMe SSD都相同的陷阱，因为并非所有NVMe SSD都相同，请在购买之前了解你买的是什么。

NVMe SSD的耐用性、I/O一致性和服务质量各不相同。并且，虽然价格在下降，但低价也意味着更低的耐力或性能。同时，请检查服务细则，并向供应商提出各种问题。对于阵列，请注意包含哪种管理软件、你获得的NVMe支持级别以及这将如何影响性能。

此外，请检查你正在考虑的任何产品是否完全符合NVMe标准。例如，有些专有产品被认为是一致，但可能无法提供预期的性能、耐用性和成本节约。另外，也请确保你正在考虑的任何产品符合NVMe规范并且已通过NVMe一致性测试。

注意性能差距

对于NVMe AFA，性能改进取决于所使用的架构。传统AFA使用NVMe协议通常可将性能提高约20%，但新兴设计应可带来更高的性能提升。

这种NVMe性能差距的存在是因为并非所有AFA控制器都能发挥出NVMe SSD的全部性能优势。当使用提供端到端NVMe连接的AFA时，企业可以获得最佳性能。这些阵列使用NVMe-oF通过前端的光纤通道(FC)和以太网连接到主机，并且，它们提供后端连接到NVMe SSD。此方法使主机能够使用本机NVMe协议直接与NVMe SSD通信，并通过阵列控制器的以太网和FC网络发送本机NVMe命令。

不要让文件系统结构拖垮

NVMe存储 NVMe存在的问题是它会暴露存储基础架构其他部分的薄弱环节，而任何薄弱环节都会最终增加延迟并抵消NVMe的延迟效率。

文件系统就是这样一个可能导致瓶颈的薄弱环节。大多数NVMe存储系统都被设计使用块存储，以避免文件系统的性能问题。但是大多数现代应用程序(例如AI、机器学习和数据分析)都需要一个文件系统，因此通常会有文件系统添加到块存储中。对于传统的文件系统，所有I/O都通过一个主节点，这意味着高速工作负载很容易淹没主节点。

现在有两种类型的文件系统可以解决此问题。首先是那些直接写入NVMe驱动器而不是通过OS I/O堆栈写入的文件系统。还有通过NVMe-oF进行通信的文件系统，以便更有效地管理元数据。

应对NVMe存储管理挑战

当你拥有所有这些NVMe SSD和阵列，你将需要一种方法来管理它们。幸运的是，最近发布的NVMe管理接口(NVMe-MI)规范提供了管理NVMe设备的基础架构，使你直接对NVM子系统进行带外和带内管理。该规范定义了用于控制NVMe存储的命令集和架构结构，它使远程管理应用程序能够发现、监控和更新NVMe设备。

NVMe-MI不需要任何特定的NVM存储、系统处理器或操作系统;它也没有推荐任何特定的使用模型。它的目的是提供一个通用管理界面可抽象化部署细节。NVMe-MI基础架构主要包含四个层：应用程序、协议、消息传输和物理层，它们协同工作以处理与管理相关的通信。