隨著數(shù)據(jù)的爆發(fā)式增長(zhǎng)以及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的快速演進(jìn)，存儲(chǔ)并處理海量數(shù)據(jù)正成為企業(yè)業(yè)務(wù)增長(zhǎng)和保持競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵因素。為滿足高性能存儲(chǔ)的高速傳輸需求，英特爾最新推出了Ethernet 800系列網(wǎng)絡(luò)適配器，該產(chǎn)品支持三種基于以太網(wǎng)的NVMe over Fabrics實(shí)現(xiàn)，即基于iWARP RDMA的NVMe over Fabrics，基于RoCE v2 RDMA的NVMe-oF和基于TCP的NVMe-oF。

但問(wèn)題是，哪種傳輸方式更適合您的企業(yè)呢？

不同的協(xié)議選項(xiàng)

NVMe over Fabrics（簡(jiǎn)稱NVMe-oF，下同）支持幾種不同的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，每種都有其各自的優(yōu)勢(shì)。

如上所示，英特爾Ethernet 800系列網(wǎng)卡支持NVMe協(xié)議運(yùn)行在三種以太網(wǎng)協(xié)議之上，分別是iWARP RDMA、RoCE v2 RDMA和TCP（傳輸控制協(xié)議）。需要說(shuō)明的是，基于TCP（傳輸控制協(xié)議）的NVMe-oF也可以通過(guò)應(yīng)用設(shè)備隊(duì)列（Application Device Queues，ADQ）技術(shù)進(jìn)行加速，這一技術(shù)在英特爾Ethernet 800系列產(chǎn)品中得以應(yīng)用。讓我們來(lái)看看基于不同以太網(wǎng)技術(shù)的NVMe-oF實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)。

首先，無(wú)論NVMe-oF是基于iWARP還是RoCE v2都支持遠(yuǎn)程直接訪問(wèn)內(nèi)存（Remote Direct MemoryAccess，RDMA）。RDMA可以讓同一網(wǎng)絡(luò)上的兩臺(tái)計(jì)算機(jī)直接交換內(nèi)存而無(wú)需涉及操作系統(tǒng)或處理器，這顯著降低了數(shù)據(jù)延遲。我們發(fā)現(xiàn)，擁塞管理對(duì)于RDMA部署至關(guān)重要，其可以最大程度減少丟包，并提高傳輸性能及可伸縮性。英特爾Ethernet800系列網(wǎng)卡支持基于擁塞通知（ Congestion Notification，ECN）和往返時(shí)間（Roundtrip Time，RTT）的擁塞控制技術(shù)。

基于iWARP RDMA的NVMe-oF實(shí)現(xiàn)

iWARP基于TCP /IP協(xié)議，通過(guò)TCP傳輸所具有的可靠性來(lái)管理流量擁塞。它具有高度可擴(kuò)展性，可以在以太網(wǎng)上工作，并且其也沒(méi)有數(shù)據(jù)中心橋接(data center bridging，DCB)和優(yōu)先流控制機(jī)制(priority flowcontrol，PFC)的復(fù)雜性，基于這些優(yōu)勢(shì)，企業(yè)可以考慮采用iWARP，其更易部署和維護(hù)。此外，iWARP可基于企業(yè)現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施，例如現(xiàn)有的交換機(jī)和路由器，同時(shí)還能利用RDMA的高性能和低CPU使用率等優(yōu)勢(shì)。

基于RoCE v2 RDMA的NVMe-oF實(shí)現(xiàn)

RoCE基于UDP/IPv4或IPv6網(wǎng)絡(luò)，在融合以太網(wǎng)（Converged Ethernet）上運(yùn)行。融合以太網(wǎng)通過(guò)使用數(shù)據(jù)中心橋接功能（DCB）來(lái)創(chuàng)建無(wú)損以太網(wǎng)，并通過(guò)優(yōu)先流控制機(jī)制（PFC）進(jìn)行配置。已更新的RoCE v2可以利用用戶數(shù)據(jù)報(bào)文協(xié)議（UDP）進(jìn)行路由。盡管RoCE v2的可擴(kuò)展性通常不及iWARP，但其充分利用了RDMA的高性能和低CPU使用率等優(yōu)勢(shì)，同時(shí)還使用了以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)以及定義更明確的控制機(jī)制，從而構(gòu)建更高效的網(wǎng)絡(luò)。未來(lái)，隨著越來(lái)越多的融合工作場(chǎng)景如高性能計(jì)算（HPC）向以太網(wǎng)轉(zhuǎn)移，企業(yè)用戶可考慮采用RoCE v2來(lái)為企業(yè)服務(wù)。

具有ADQ加速功能的NVMe over TCP實(shí)現(xiàn)

盡管iWARP和RoCE v2都具有明顯的速度優(yōu)勢(shì)，但并非所有企業(yè)都擁有能夠立刻支持RDMA所需的基礎(chǔ)設(shè)施。NVMe/TCP協(xié)議能夠幫助客戶在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施上實(shí)現(xiàn)NVMe-oF，并通過(guò)現(xiàn)有IP網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)。對(duì)于曾經(jīng)投入過(guò)大量網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)建設(shè)的企業(yè)來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。TCP是數(shù)據(jù)中心主流的技術(shù)，可通過(guò)Linux快速構(gòu)建，采用NVMe over TCP技術(shù)將非常易于部署，并具有高可伸縮性特點(diǎn)。

但是，NVMe over TCP在性能方面通常落后于使用了RDMA技術(shù)的解決方案。因此，Intel Ethernet 800系列網(wǎng)卡通過(guò)使用應(yīng)用設(shè)備隊(duì)列（ADQ）技術(shù)進(jìn)行加速，縮小了與使用RDMA技術(shù)的NVMe-oF之間的性能差距，為客戶提供了更有吸引力的選擇。

基于開(kāi)源Linux的 NVMe/TCP，英特爾正致力于加速推進(jìn)ADQ技術(shù)的應(yīng)用更新（在Linux系統(tǒng)相當(dāng)于“補(bǔ)丁”）。在不久前圣塔克拉拉舉行的存儲(chǔ)開(kāi)發(fā)者大會(huì)（StorageDeveloper Conference）上，來(lái)自英特爾云平臺(tái)部門的同事RebeccaWeekly宣布，英特爾將提供開(kāi)源Linux NVMe/TCP更新，使ADQ加速在Linux環(huán)境下可用于RFC（Request for Comments）。并且，用于Target的RFC將在稍后幾周內(nèi)更新，用于主機(jī)（host）的RFC則將在今年底更新。這是基于ADQ加速的NVMe/TCP向所有行業(yè)開(kāi)放的第一步。

正如Lightbits Labs的聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席技術(shù)官M(fèi)uliBen-Yehuda所說(shuō)，“ Lightbits LightOS基于標(biāo)準(zhǔn)的NVMe/TCP協(xié)議并在標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器上運(yùn)行，為企業(yè)提供分布式存儲(chǔ)解決方案，不但具有高可擴(kuò)展性，同時(shí)還易于部署，并顯著降低延遲。我們預(yù)計(jì)，在LightOS服務(wù)器上使用具有ADQ加速技術(shù)的英特爾Ethernet 800系列網(wǎng)卡，將提供更高的性能和更低的延遲，從而讓LightOS在幫助企業(yè)構(gòu)建云原生分布式存儲(chǔ)堆棧上更具吸引力。”

當(dāng)然，為企業(yè)選擇最合適的NVMe-oF只是第一道門檻。要完全推進(jìn)數(shù)據(jù)中心連接的發(fā)展與進(jìn)步，則需要對(duì)數(shù)據(jù)中心進(jìn)行全盤了解。英特爾Ethernet 800系列網(wǎng)卡與第二代英特爾至強(qiáng)可擴(kuò)展處理器、英特爾傲騰DC持久內(nèi)存和英特爾固態(tài)硬盤相結(jié)合，為客戶數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供放心的保障。

圍繞數(shù)據(jù)，英特爾不僅加快針對(duì)計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)新速度，更重要的是，還能夠?qū)⒓夹g(shù)融合在一起，給客戶搭建一個(gè)高效的數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)。而且這三者的組合，不僅僅是簡(jiǎn)單的拼接，加上英特爾開(kāi)發(fā)的一些創(chuàng)新技術(shù)特性和軟件，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)加成，達(dá)到1+1+1>3的效果。

總結(jié)

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