分析ローカル NVMe ドライブ アクセスは、NVMe over Fabrics リンク経由で同じドライブにアクセスする場合と比べてどうでしょうか? Zeta Storage Systems は 2 つのアクセス方法を比較し、ほとんど違いがないことを確認しました。
Zeta の CNO (Chief Nobody Officer、ストレージ製品の管理とマーケティングを担当) Lee Chisnall 氏は、次のように述べています。「システム管理者が本当に知りたいのは、NVMe デバイスをネットワーク経由で実行することで IOPS がどれだけ失われるかということです。」
テストリグには、SupermicroベースのXeon CPU E5-1620 v4（3.5GHz）と16GBのRAMを搭載した2つのシステムが搭載されており、1つはイニシエーターとして、もう1つはターゲットとして使用しました。NVMeドライブはIntel DC P3700 / 400GB / PCIeカードです。1つ目のテストは、イニシエーターとターゲットの両方にMellanox ConnectX-3 Pro MCX314A-BCCTカードを使用して40Gbit Ethernet経由で実行し、2つ目のテストはMellanox ConnectX-3 MCX354A-FCBTアダプターを使用してInfiniBand経由で実行しました。
2 台の Supermicro は 4.8-rc8 カーネルで Linux を実行し、FIO テストではバージョン 2.13、ランタイム 2、ワーカー 1 ～ 4、キュー深度 32 で 20 回実行して平均を算出しました。
このテストでは、iSERやSCSIを一切使用せず、RDMAネットワーク上でNVMeをネイティブに実行しました。イニシエーターはNVMeデバイスをSCSI LUNではなく、ローカルNVMeデバイスとして認識します。
NVMeドライブへの直接アクセスとNVMe over Fabricsアクセスを比較したグラフ
1KB ブロックによるローカル ランダム読み取りドライブ アクセスは、InfiniBand または Ethernet 経由の RDMA よりも高速ですが、4K ブロックではその差は小さく、16K ブロックではほぼなくなり、64K ブロックでは実質的に差がなくなりました。
ランダム書き込みの状況は異なり、4Kブロックではローカルドライブが若干優位に立ったのに対し、1K、16K、64Kブロックではほとんど優位性が見られませんでした。また、4Kブロックの書き込みは1Kブロックの書き込みよりも高速でした。
チズウェル氏は次のように指摘する。
- 1Kブロックサイズの単一ワーカーの場合、ランダム読み取りパフォーマンスはネイティブの約75%です。
- 64Kブロックサイズの単一ワーカーの場合、ランダム読み取りパフォーマンスはネイティブの約93%です。
- 4人のワーカーでは、ランダム読み取りパフォーマンスはネイティブに近く、約99.4%です。
- すべてのテストから総合的なパフォーマンスを見ると、イーサネットは基本的にInfiniBandに匹敵する。
彼はこう言います。「イーサネットのパフォーマンスには本当に驚きました。InfiniBandに匹敵するとは思っていませんでした。」
また、「今回使用したInfiniBandアダプタは帯域幅が広く（54.3 vs. 40）、NVMeデバイスではそのレベルのパフォーマンスに近づくことは不可能であるため、このテストではイーサネット帯域幅は問題ではありません。より高性能なNVMeを搭載したテストでは問題となるでしょう。」
以下は、IOPS と MB/秒の両方がリストされ、1 人と 2 人のユーザーがアクティブになっている完全な表です。
チズウェル氏は次のように述べています。「コモディティハードウェア上で動作するソフトウェア定義ストレージ製品を提供するベンダーとして、NVMeFターゲットをサポートするのは当社が初めてだと考えています。社内ではすでに開発を進めており、10月末のリリースを予定しています。Zetavault製品では標準機能として搭載され、Web GUIで管理できるようになります。」
「NVMeのサポートは既に提供されており、NVMeデバイスからボリュームを作成し、iSCSI、iSER、SRP、FCP経由でSCSI LUNとしてエクスポートできます。NVMeFは、NVMeストレージをイニシエーターにエクスポートする代替手段となります。」
彼は、「NVMeFはコモディティ技術となり、高価なマシンを購入する必要がなくなります。Dell/HP/Lenovo/Supermicroのマシンで実行すればいいのです。」と考えています。®
