Fale Conosco
Índice:
- O que são NAS NVMe?
- A evolução do protocolo de armazenamento
- As principais diferenças entre SATA e PCIe
- Latência e IOPS em datacenters
- Gargalos de rede e a infraestrutura necessária
- Usos práticos para desempenho máximo
- Gestão térmica e longevidade
- Soluções híbridas e automação de tiering
- Qnap: Armazenamento seguro e íntegro
O volume mundial de dados aumenta a passos largos, por isso requer infraestruturas que processem informações em tempo real para atender as aplicações cada vez mais complexas.
Nesse contexto, inúmeros servidores tradicionais sofrem com gargalos sérios, já que os velhos protocolos não conseguem acompanhar a velocidade dos discos e comprometem o fluxo de trabalho.
Esse tipo de limitação impacta diretamente a produtividade das empresas e causa lentidão em sistemas essenciais.
A latência quase sempre é um dos vilões da história, por isso causa vários efeitos prejudiciais em aplicações como em bancos de dados, virtualização ou até na edição de vídeo.
A busca por mais desempenho levou à criação de tecnologias, capazes de eliminar os obstáculos físicos na comunicação entre o processador e o armazenamento, como os gerados pelo uso de hard disks.
Para vencer esses desafios, a forma mais eficiente é modernizar o data center com dispositivos que suportem memória flash.
Portanto, compreender o funcionamento dessa arquitetura possibilita a criação de projetos que oferecem alto desempenho e segurança.
O que são NAS NVMe?
Um NAS NVMe é um servidor de armazenamento em rede que emprega o protocolo Non-Volatile Memory Express para acessar dados armazenados em memória flash via barramento PCIe.
Essa arquitetura elimina os limites da interface SATA, diminui a latência e proporciona velocidades de transferência muito superiores às dos sistemas tradicionais.
Ao contrário dos modelos antigos que emulam discos em rotação, essa tecnologia se comunica diretamente com a CPU e tira proveito do paralelismo dos processadores atuais.
Isso se traduz em uma notável melhoria na capacidade de resposta para várias solicitações ao mesmo tempo.
Diversos fabricantes já disponibilizaram esse recurso em seus catálogos para atender a demandas que exigem muito.
Ela é utilizada tanto em cache para otimizar o desempenho de volumes mecânicos quanto em configurações "all-flash", nas quais toda a capacidade é armazenada em chips semicondutores.
A versatilidade do equipamento o torna essencial para a atualização da infraestrutura de TI.
A evolução do protocolo de armazenamento
A interface SATA, que por muitos anos foi a norma de mercado, foi projetada originalmente para discos rígidos que utilizam um cabeçote de leitura mecânico.
Com a introdução das memórias flash, esse padrão se tornou um gargalo físico para a velocidade dos SSDs atuais, uma vez que não conseguia acompanhar a velocidade dos chips. O protocolo NVMe é a solução, ligando o drive diretamente pelo barramento PCIe.
Essa mudança de estrutura eliminou a necessidade de intermediários na comunicação e desbloqueou todo o potencial dos componentes eletrônicos.
Agora, o percurso entre os dados e o processamento é mais rápido e eficiente. Esse progresso resultou em aplicações mais rápidas, sistemas mais confiáveis e um menor tempo de espera no atendimento das requisições.
Deixar o legado do padrão AHCI para trás também possibilitou que a indústria criasse sistemas que atingem velocidades antes inimagináveis.
Essa inovação virou padrão para quem precisa de máximo desempenho em servidores e estações de trabalho, como em soluções all flash e cloud servers.
As principais diferenças entre SATA e PCIe
Enquanto o padrão SATA opera com uma única fila de comando, que tem uma profundidade limitada, a tecnologia NVMe permite até 64 mil filas ao mesmo tempo.
Essa habilidade de processamento paralelo melhora o fluxo de informações e impede que o sistema permaneça inativo esperando por instruções. É por isso que, em tarefas pesadas, o tempo de resposta diminui significativamente.
O barramento PCIe também oferece uma largura de banda muito superior, que pode ser escalada de acordo com o número de linhas em uso (x4, x8, x16).
Por outro lado, uma conexão antiga tem um teto de 600 MB/s, o que limita o desempenho de qualquer SSD moderno. Essa disparidade técnica é o que torna a substituição gradual dos sistemas legados tão justificável para a maioria das aplicações.
Além da pura velocidade, a eficiência no consumo de energia é muito superior nos novos dispositivos.
O hardware alterna rapidamente entre estados de baixo consumo e de operação plena, o que economiza energia sem comprometer o desempenho imediato.
Latência e IOPS em datacenters
Quando se trata de bancos de dados e ambientes de virtualização, a taxa de transferência sequencial é menos relevante do que a quantidade de operações de entrada e saída por segundo (IOPS).
Equipamentos all-flash que utilizam essa nova tecnologia proporcionam milhares de IOPS com latências de apenas alguns microssegundos.
Essa performance impulsiona consultas complexas e aprimora a experiência do usuário final.
Diminuir o tempo que o disco leva para localizar e entregar um arquivo beneficia toda a cadeia produtiva.
As máquinas virtuais são colocadas online em segundos e relatórios de ERP são gerados em questão de instantes.
Nesses ambientes pequenos lucros a cada negocição se acumulam para formar um ambiente de trabalho ágil.
A consistência na entrega dos dados é melhor, sem lentidões repentinas em backups ou acessos simultâneos.
Manter a calma em situações de estresse quase sempre é a parte mais importante para a continuidade dos negócios.
Gargalos de rede e a infraestrutura necessária
Conectar um storage ultrarrápido a uma rede Gigabit Ethernet gera um novo gargalo, já que a largura de banda não consegue acompanhar a velocidade dos drives.
Para aproveitar todo o potencial do hardware, é essencial ter switches e placas de rede que suportem 10GbE, 25GbE ou até mesmo 100GbE. Investir em hardware sem esse upgrade na infraestrutura é jogar dinheiro fora.
O cabeamento deve ser apropriado, empregando categorias que sejam capazes de suportar as novas frequências de transmissão sem que haja perda de sinal.
A verdade é que fazer a escolha certa sobre qual topologia da rede utilizar é tão importante quanto selecionar o servidor certo.
Muitas organizações implementam a agregação de link (Port Trunking) para combinar a largura de banda de várias portas e garantir maior resiliência.
Com essa técnica é possível distribuir o tráfego da rede e evitar que um único cabo sobrecarregue a conexão entre dois ou mais sistemas.
Usos práticos para desempenho máximo
Para evitar travamentos na timeline e garantir um playback suave, editores de vídeo que lidam com 4K ou 8K precisam de uma largura de banda significativa.
Além disso, iniciativas de inteligência artificial e machine learning também exigem uma leitura veloz de grandes volumes de dados para o treinamento de modelos.
Nesses momentos, usar a tecnologia flash com interface PCIe e recursos como o NVMe asseguram que os dados continuem fluindo sem interrupções.
No meio da renderização 3D, ter um acesso rápido aos ativos e texturas minimiza o tempo total que se leva para gerar as imagens.
Estúdios de animação e agências de publicidade economizam um tempo valioso ao não precisarem esperar pelo carregamento de arquivos. A produtividade criativa cresce exponencialmente.
Isso é particularmente vantajoso para servidores de arquivos que atendem a centenas de usuários ao mesmo tempo, já que o sistema não fica sobrecarregado com várias pequenas solicitações.
A navegação entre pastas é imediata, o que eleva a qualidade percebida do serviço prestado.
Gestão térmica e longevidade
Quando controladoras de alto desempenho estão operando em sua capacidade máxima, elas geram muito calor e podem sofrer "thermal throttling", o que reduz a velocidade para evitar danos.
Um gabinete bem projetado oferece dissipadores eficientes e um fluxo de ar otimizado para os slots M.2 ou U.2. Vale lembrar que manter os componentes de um servidor ou storage na temperatura certa sempre aumenta a durabilidade do sistema.
Em muitos desses sistemas os sensores térmicos são monitorados constantemente, por isso permitem que a rotação das ventoinhas seja ajustada de acordo com cada necessidade.
Sistemas inteligentes ajustam o resfriamento para não comprometer o conforto acústico do ambiente de trabalho. O calor excessivo é o maior adversário da eletrônica delicada.
Outros modelos utilizam ainda dissipadores passivos robustos, acoplados diretamente aos módulos de memória do sistema para dispersar o calor rapidamente.
Essa engenharia preventiva impede falhas precoces e ainda assegura que o armazenamento continue confiável por um longo período.
Soluções híbridas e automação de tiering
Nem todos os arquivos precisam estar disponíveis e acessíveis sempre. Além disso, criar um ambiente completamente em flash pode ser financeiramente inviável para algumas empresas.
O tiering automático transfere os dados quentes para a camada de desempenho e armazena os dados frios em discos mecânicos de alta capacidade. Com isso, é possível equilibrar custo e performance dentro do mesmo chassi.
A inteligência artificial do aplicativo examina os padrões de uso e determina onde cada bloco de dados deve estar armazenado instantaneamente.
Esse processo é realizado automaticamente em segundo plano, sem a necessidade de intervenção humana e sem interromper os serviços.
Outra possibilidade é usar os SSDs apenas como cache de leitura e escrita, que acelera as operações mais utilizadas e deixa os HDDs com o armazenamento do volume total.
Esta configuração proporciona um aumento notável na velocidade, com um custo inicial mais baixo.
Qnap: Armazenamento seguro e íntegro
Todos sabemos que nem todas as aplicações dependem do uso soluções all flash com altíssimo desempenho.
Muitas soluções de armazenamento baseadas em SSD ou mesmo sistemas híbridos ainda possuem seu valor, por isso equacionar aplicação e desempenho é a chave de um investimento racional.
Nossos dispositivos unem um hardware resistente ao sistema operacional QuTS hero, que é fundamentado no ZFS, para oferecer integridade e desempenho excepcionais, sem exigir investimentos estratosféricos.
Funções como deduplicação e compressão em tempo real economizam espaço no SSD, e os snapshots oferecem proteção contra ataques ransomware.
Investir em um QNAP é modernizar o datacenter e tornar sua empresa mais preparada para o futuro.
Todos nossos sistemas permitem diversas configurações de RAID para suportar a falha de vários discos sem que os dados sejam comprometidos.
Além disso, a replicação remota de dados possibilita desenvolver um plano para recuperação de desastres mais simples e eficaz. Lembre-se: Sua paz de espírito está diretamente ligada à qualidade da solução que você escolhe.
Com a virtualização e o suporte a containers integrados, ele se torna um servidor compacto e versátil. Em suma, para quem prioriza desempenho extremo aliado à segurança, um storage NAS NVMe é a solução definitiva.
