Страница 2: Интервью о VCA 2.0
OCZ разрешила нам взять интервью с Алесандро Жилиганом (Alessandro Gilligan), специалистом отдела разработок OCZ, посвященное VCA 2.0.
1. Что делать, когда интерфейс SATA III не обеспечивает достаточную производительность?
Intel уже представила детали о форм-факторе следующего поколения (Next Generation Form Factor, NGFF) на одном из своих технических докладов на IDF. Данный стандарт предусматривает два направления: существенное увеличение производительности SSD, второе - создание ещё меньших по размеру ноутбуков (ультрабуков). Следуя логике Intel, модули mSATA с толщиной 5 мм слишком толстые, а протокол SATA со скоростью 6 Гбит/с слишком медленный. Всё же протоколу SATA исполнилось почти десять лет, так что неплохо было бы представить преемника. Причем SATA останется чисто маркетинговым термином, то есть повышать в будущем производительность SATA Intel не планирует. Передавать больше 8 Гбит/с по одной линии довольно проблематично. С другой стороны, необходимо поддерживать совместимость с накопителями и разъёмами. Некоторое время назад консорциум SATA объявил, что все существующие кабели не обеспечивают надёжную передачу со скоростью 12 Гбит/с. Это стало очевидным пи разработке SAS 3.0 (Serial Attached SCSI на 12 Гбит/с). Себестоимость новой версии SATA возросла бы слишком существенно. А многоканальную поддержку интерфейс SATA не предлагает. Если бы Intel и захотела перейти на многоканальность, потребовались бы новые разъёмы и кабели. Вместо преодоления данных препятствий, Intel решила начать с чистого листа и взяла за основу уже готовую спецификацию PCI Express. PCIe в третьем поколении достигла производительности 8 Гбит/с на линию. Кроме того, модули NGFF должны поддерживать несколько линий. Так что с интерфейсом PCIe 3.0 мы уже можем получить скорость до 16 Гбит/с в случае использования двух линий в конфигурации x2. Модули mSATA предназначены для слотов mini-PCIe, и они не будут работать быстрее интерфейса SATA 6 Гбит/с.
2. В чем разница между SATA, SAS и PCIe?
Стандарт SATA (Serial Advanced Technology Attachment) ограничен 32 запросами в очереди и не так хорошо масштабируется, как другие интерфейсы. Он оптимизирован для лёгких нагрузок, которые типичны для настольных ПК и встраиваемых систем. Максимальная скорость передачи SATA составляет сегодня 6 Гбит/с, и пока что планов увеличивать скорость не имеется. Устройства SATA могут подключаться к хостам SAS, но устройства SAS физически не могут использоваться с хостами SATA из-за конфигурации разъемов и слотов. Устройства SATA обеспечивают лучшее соотношение цены за гигабайт для систем с лёгкими нагрузками, где максимальная скорость не требуется.
SAS (Serial Attached SCSI) является традиционным интерфейсом для корпоративных систем хранения данных. Он поддерживает до 256 запросов в очереди и хорошо масштабируется. Из-за широкой поддержки индустрии, многие производители SSD вкладывают серьёзные средства на рынке SAS SSD, включая SanDisk. SAS SSD совместимы с современной архитектурой RAID. Для систем, которые требуют высокий уровень производительности, SAS SSD являются логическим выбором, они поддерживают скорости 6 Гбит/с сегодня и явно нацеливаются на скорости 12 Гбит/с и выше в будущем.
PCIe (Peripheral Component Interconnect Express) разрабатывался как интерфейс ввода/вывода между разными периферийными компонентами системы. В отличие от SAS и SATA, PCIe позиционируется как интерфейс расширения ввода/вывода, а не интерфейс накопителей; для работы накопителей с интерфейсом PCIe требуется драйвер, они не распространены в качестве основных системных дисков.
Из трёх типов описанных интерфейсов, PCIe является самым быстрым и находится ближе к CPU, что идеально подходит для сценариев с интенсивной нагрузкой ввода/вывода или кэширования.
3. Зачем выбирать карту PCIe RevoDrive вместо двух или четырех отдельных SSD в режиме RAID?
Всё зависит от того, что вы ожидаете от RAID. Планируете ли вы увеличить надежность или производительность?
В массиве RAID 1 данные записываются одновременно на два или большее число накопителей. Производительность чтения в таком массиве увеличивается, но производительность записи заметно снижается, кроме того, вы получите половину ёмкости. Например, если два 500-Гбайт накопителя объединены в массив RAID 1, вы получите 500 Гбайт доступной ёмкости с увеличением надёжности хранения данных.
В массиве RAID 0 данные записываются попеременно на два (или больше) накопителя для повышения производительности. Такой массив обеспечивает максимальную ёмкость в расчете на цену.
В последней версии пакета драйверов Intel Rapid Storage Technology (RST) команды ATA-TRIM передаются на поддерживающие их накопители в режимах AHCI и RAID контроллера SATA, но только в случае подключения одиночного SSD, не при объединении флэш-накопителей в массив RAID. Так что в случае создания массива RAID и покупки отдельных накопителей вы получаете недостаток, так как не сможете использовать все функции SSD.
В случае же семейства OCZ RevoDrive 3 вы получаете полное решение, которое можно сделать загрузочным, а для работы никаких дополнительных настроек не требуется - достаточно подключить карт накопителя в систему, и она заработает.
4. Возможна ли поддержка TRIM в режиме RAID? Как можно вернуть первоначальную производительность накопителя в режиме RAID?
TRIM на данный момент в режимах RAID не поддерживается. OCZ SSD поддерживают "сборку мусора" для обеспечения оптимальной производительности через некоторое время, кроме того, вы можете создавать образ массива RAID, который можно восстанавливать обратно на массив после надёжного стирания отдельных накопителей. Надежное стирание каждого SSD и восстановление массива обеспечит всегда максимальную производительность.
5. Что такое VCA 2.0? Каковы наиболее интересные преимущества VCA?
Virtualized Controller Architecture™.
Новая разработка основана на первой версии VCA и представляет собой полноценную подсистему хранения данных, с улучшенным и расширенным набором функций, которая обеспечивает беспрецедентную гибкость при создании систем, высокую производительность и надежность. Встроенная поддержка SMART обеспечивает системных администраторов расширенными функциями для мониторинга, анализа и журналирования атрибутов устройства, а защита данных обеспечивается выбором режимов восстановления и защиты данных со стороны пользователей. В отличие от других слоев виртуализации флэш-памяти, архитектура OCZ VCA 2.0 полностью поддерживает защиту от сбоев по питанию; накопители OCZ PCIe корпоративного класса сохраняют все метаданные в энергонезависимой памяти, защита от сбоя по питанию завершает все текущие транзакции в случае непредвиденной потери питания.
6. Какие цели преследовались при разработке VCA 2.0?
OCZ желала перенести корпоративные системы хранения на новый уровень производительности, сохранив при этом полный набор функций поддержки и обслуживания данных, в результате был создан своего рода "виртуальный супер-контроллер". Собственная разработка OCZ VCA 2.0 является следующим шагом в эволюции слоев виртуализации флэш-накопителей корпоративного класса. Она поддерживает богатый набор функций корпоративного уровня, VCA обеспечивает беспрецедентную гибкость при конфигурации систем, высокую производительность и надёжность, одновременно с ориентацией на высокую пропускную способность подсистем хранения в будущем.
7. Как работает VCA 2.0?
VCA 2.0™ поддерживает создание виртуального массива логических номеров LUN и поддерживает лучшую в своем классе конфигурируемую агрегацию производительности, а также является единственным слоем виртуализации в индустрии с поддержкой TRIM и SCSI Unmap, что улучшает поддерживаемую производительность существенно снижая издержки, связанные со "сборкой мусора".
VCA обеспечивает высокоэффективную агрегацию производительности по физическим LUN через интеллектуальную сложную структуру очереди команд, которая опирается на "родную" и тегированную очереди (NCQ, TCQ). Уникальная технология обеспечивает коммутацию и балансировку команд на основе проприетарного алгоритма OCZ Queue Balancing Algorithm (QBA™); он балансирует нагрузку на накопители вместе с максимизацией внутренней пропускной способности для почти линейной агрегации производительности. LUN VCA 2.0 поддерживают и более высокие уровни агрегации через каскадирование, когда чередование может выполняться на верхнем хосте - в зависимости от потребностей архитектуры подсистемы хранения данных. VCA адресует флэш-память NAND инновационным способом, используя массив с высокой степенью параллелизации, устраняя "узкие места" через увеличение скоростей чтения и записи до теоретического предела интерфейса, сохраняя минимальные задержки.
8. В чем разница между решениями RAID с поддержкой VCA или без нее? Как мне реализовать поддержку VCA 2.0 на существующей системе хранения данных?
В случае VCA разработчики ИТ-инфраструктуры могут опираться на функции корпоративного уровня, которые недоступны при использовании традиционных RAID-карт с массивами SSD в серверах. Клиенты могут преодолевать данное препятствие и внедрять одно простое и понятное решение хранения данных на флэш-памяти, которое не только обеспечивает превосходную пропускную способность, но и выигрывает от функций корпоративного уровня, включая поддержку TRIM, мониторинг SMART, "родную" очередь команд (NCQ), тегированную очередь команд (TCQ), защиту на случай сбоя питания, балансировку износа.
OCZ VCA 2.0 поддерживает принятый в индустрии набор команд SCSI по интерфейсу PCIe. Поскольку команды SCSI выбирают и используют разработчики корпоративных систем хранения, данная функция облегчает установку накопителей OCZ PCIe в корпоративные конфигурации. Технология VCA понимает и выполняет команды SCSI и ATA по физическому интерфейсу и использует любой доступный внутренний интерфейс для облегчения взаимодействия между компонентами общей архитектуры накопителей. Современные аппаратные реализации OCZ поддерживают передачу команд SCSI через интерфейсы PCIe (Z-Drive) и последовательный (Talos). Подобная виртуализация накопителей позволяет отсылать команды SCSI через физические интерфейсы PCIe или SAS на внутренний виртуальный массив устройств NAND.
9. Какие накопители выпущены с технологией VCA 2.0?
OCZ Z-Drive R3 PCI-Express SSD стал первым накопителем с реализацией новой технологии, VCA 2.0 доступна для OCZ PCIe SSD корпоративного класса и класса рабочих станций, включая семейства Z-Drive R4 и RevoDrive 3. Вскоре должны появиться накопители PCIe Vector, которые смогут поднять планку производительности накопителей Vector с помощью технологии OCZ VCA 2.0.
10. Каковы максимальные ёмкости накопителей PCIe с поддержкой VCA 2.0?
Максимальная ёмкость, которую мы предоставляем с нашим контроллером SuperScale, составляет 4 Тбайт. Архитектура VCA 2.0 может поддерживать ёмкости до 16 Тбайт.
11. Какова максимальная теоретическая пропускная способность карты PCIe 2.0 на линию?
Современное второе поколение интерфейса PCIe поддерживает скорости 5GT/s (гигапередач/секунду), есть планы увеличения скорости до уровня 8GT/s и выше. По мере того, как интерфейс PCIe становится более популярным для увеличения производительности систем хранения в серверах и рабочих станциях, производители будут работать над тем, чтобы интерфейс PCIe соответствовал требованиям хранения данных и обслуживания для корпоративного уровня.
12. Планируется ли в будущем представить версии RevoDrive с числом параллельных контроллеров более четырёх?
У нас грандиозные планы по развитию накопителей PCIe. Как вы можете видеть, в следующем квартале мы представляем накопители Vector PCIe, поэтому в ближайшей перспективе мы будем фокусироваться на клиентской стороне. Наши инженеры постоянно работают над созданием новых революционных продуктов, так что мы рекомендуем внимательно следить за нашими новостями в ближайший год или около того.