Fale Conosco
Índice:
- O que é um NAS NVMe?
- Como a tecnologia NVMe supera os SSDs SATA?
- Quais os principais formatos de SSDs NVMe?
- O impacto da latência em aplicações críticas
- NVMe over Fabrics (NVMe-oF) é o futuro?
- Desafios na implementação de um storage all-flash
- Casos de uso ideais para um NAS com NVMe
- O que considerar antes de comprar um equipamento?
- A proteção de dados em sistemas de alta velocidade
Muitas empresas investem bastante em redes de alta velocidade, como 10GbE, mas seus sistemas de armazenamento frequentemente não acompanham esse ritmo.
Os SSDs tradicionais, conectados por interfaces antigas, acabam se tornando um grande gargalo para o desempenho geral.
Esse descompasso tecnológico geralmente resulta em alto tempo de resposta e poucas operações por segundo.
Tais problemas prejudicam diretamente aplicações sensíveis, como a edição de vídeos em 4K, a virtualização e os bancos de dados transacionais.
Assim, a busca por performance máxima no armazenamento em rede virou um desafio complexo.
Uma solução de armazenamento baseada em NVMe surge como a resposta para superar essas barreiras e liberar todo o potencial da infraestrutura.
O que é um NAS NVMe?
NAS NVMe é um servidor de armazenamento conectado à rede que utiliza exclusivamente SSDs com o protocolo Non-Volatile Memory Express.
Essa arquitetura elimina os gargalos dos padrões SATA e SAS, pois oferece acesso direto ao barramento PCIe do processador e resulta em latências muito menores e taxas de transferência bastante superiores.
Diferente dos protocolos mais antigos, que foram projetados para discos rígidos, o NVMe foi criado especificamente para memórias flash.
Esse desenho moderno simplifica o caminho dos dados e também reduz a sobrecarga do sistema operacional, o que quase sempre acelera as operações.
Frequentemente, esses sistemas são usados em ambientes que exigem altíssimo desempenho.
Alguns exemplos claros são os bancos de dados, a renderização de vídeos 4K/8K e as infraestruturas com um grande número de máquinas virtuais.
Como a tecnologia NVMe supera os SSDs SATA?
Os SSDs SATA, embora muito mais rápidos que os HDDs, ainda usam uma interface legada.
Essa conexão limita a velocidade a cerca de 600 MB/s, um valor que já foi ultrapassado por muitas outras tecnologias.
Infelizmente, essa limitação impede o aproveitamento total da velocidade dos módulos flash.
A tecnologia NVMe, por outro lado, se comunica diretamente pela via PCIe.
Uma única pista PCIe 4.0 já supera a velocidade do SATA, e os SSDs NVMe geralmente usam quatro pistas (x4) para a comunicação.
Essa abordagem mais direta é fundamental para o ganho de velocidade.
Como resultado, a diferença de performance é enorme.
Um único SSD NVMe Gen4 pode atingir velocidades acima de 7.000 MB/s, mais de dez vezes a capacidade de um SSD SATA.
Isso também melhora drasticamente o número de operações de entrada e saída por segundo (IOPS).
Quais os principais formatos de SSDs NVMe?
Existem alguns formatos físicos para SSDs NVMe, e a escolha geralmente afeta a densidade e a capacidade total do storage.
O formato M.2 é o mais comum em computadores pessoais e também aparece em alguns NAS para acelerar o cache do sistema.
No entanto, para sistemas all-flash, o formato U.2 ou seu sucessor U.3 é frequentemente preferido pelos fabricantes.
Esses drives são mais robustos para o uso corporativo, pois suportam a troca a quente (hot-swap) sem desligar o equipamento.
Além disso, os SSDs U.2 quase sempre oferecem maior capacidade e durabilidade, medida em TBW (Terabytes Written) ou DWPD (Drive Writes Per Day).
Alguns equipamentos mais modernos também usam formatos como E1.S para alcançar uma densidade ainda maior no gabinete.
O impacto da latência em aplicações críticas
Para muitas aplicações, a latência é ainda mais importante que a taxa de transferência.
Bancos de dados e sistemas transacionais, por exemplo, sofrem muito com qualquer tipo de atraso, pois cada milissegundo conta em operações de larga escala.
Um NAS NVMe reduz a latência para a casa dos microssegundos, enquanto sistemas baseados em SATA raramente ficam abaixo dos milissegundos.
Essa redução parece pequena, mas seu efeito se acumula em milhões de operações diárias e transforma a experiência do usuário.
Com isso, os tempos de resposta das aplicações melhoram bastante.
Uma consulta ao banco de dados que antes demorava vários segundos pode ser executada quase instantaneamente.
Esse ganho de agilidade é o que muitas empresas buscam para seus serviços.
NVMe over Fabrics (NVMe-oF) é o futuro?
O NVMe over Fabrics estende os benefícios do protocolo NVMe para toda a rede.
Basicamente, ele permite que um servidor acesse um storage remoto como se os SSDs estivessem instalados localmente, com uma latência extremamente baixa.
Essa tecnologia encapsula os comandos NVMe em protocolos de rede de alta velocidade, como Fibre Channel ou RoCE (RDMA over Converged Ethernet).
Esse processo minimiza a latência que a própria rede adiciona na comunicação entre os dispositivos.
Atualmente, o NVMe-oF é ideal para datacenters que precisam de armazenamento compartilhado com desempenho de bloco local.
Ainda é uma tecnologia com custo elevado, mas sua adoção está crescendo rapidamente em ambientes que necessitam de performance máxima.
Desafios na implementação de um storage all-flash
O primeiro e mais óbvio desafio é o custo.
Os SSDs NVMe de alta capacidade e padrão corporativo são consideravelmente mais caros que os discos SAS ou mesmo os SSDs SATA.
Esse investimento inicial pode ser um obstáculo para algumas empresas.
Além disso, para aproveitar um NAS NVMe, sua infraestrutura de rede precisa ser compatível.
Uma rede de 1GbE seria um enorme gargalo, por isso redes de 25GbE, 40GbE ou até 100GbE são quase sempre necessárias para extrair todo o potencial do equipamento.
O gerenciamento desses sistemas também exige bastante conhecimento técnico.
Configurar corretamente os protocolos de rede e o storage para obter o máximo de desempenho não é uma tarefa trivial, por isso o suporte de especialistas é fundamental.
Casos de uso ideais para um NAS com NVMe
Equipes que trabalham com edição de vídeo 4K ou 8K com múltiplos usuários se beneficiam imensamente.
Com um NAS NVMe vários editores podem acessar e manipular arquivos muito grandes simultaneamente, sem qualquer tipo de travamento ou lentidão no fluxo de trabalho.
Ambientes com alta densidade de máquinas virtuais também são um caso de uso perfeito.
A baixa latência e o alto IOPS de um NAS com memórias NVMe evitam o famoso "boot storm", quando muitas VMs são ligadas ao mesmo tempo, e também aceleram todas as operações dentro dos sistemas virtualizados.
Aplicações de inteligência artificial e análise de big data, que processam enormes conjuntos de dados, também ganham muito desempenho.
O acesso rápido que um all Flash proporciona é essencial para reduzir o tempo de processamento desses algoritmos complexos.
O que considerar antes de comprar um equipamento?
O desempenho não vem só dos SSDs.
O processador e a quantidade de memória RAM do NAS são fundamentais para lidar com o alto fluxo de dados sem criar novos gargalos.
Um hardware balanceado é sempre a melhor escolha.
Verifique também as portas de rede disponíveis.
Um bom NAS NVMe precisa ter pelo menos duas portas de 25GbE ou superiores.
O suporte para agregação de link é outro ponto importante, pois aumenta a banda e a redundância da conexão.
O sistema operacional do storage é igualmente vital.
Recursos como snapshots, replicação e deduplicação de dados agregam muito valor e protegem suas informações.
Sistemas como o QuTS hero da QNAP, por exemplo, são totalmente otimizados para ambientes all-flash.
A proteção de dados em sistemas de alta velocidade
A alta velocidade não elimina a necessidade de proteção.
Na verdade, a importância do backup e da redundância aumenta, pois muito mais dados são gerados e modificados em menos tempo.
Qualquer falha pode ter um impacto gigantesco.
Um bom NAS all-flash NVMe deve suportar arranjos RAID otimizados para SSDs, como o RAID 5 ou RAID 6, para proteger contra falhas de disco.
A capacidade de criar snapshots instantâneos também é essencial para uma recuperação rápida após um erro humano ou um ataque de ransomware.
Portanto, ao avaliar uma solução, não olhe apenas para os números de IOPS.
Verifique sempre quais ferramentas de proteção o equipamento oferece.
Garantir a continuidade do seu negócio é a principal prioridade.
