Fale Conosco
Índice:
- O que é armazenamento NVMe?
- A evolução do NVMe impulsionou o armazenamento
- Aplicações predominantes do armazenamento SSD
- Prática comparativa entre NVMe, SATA e SAS
- Desafios e limitações dos All flashes
- O efeito do NVMe em virtualização
- Vantagens para bancos de dados e aplicações essenciais
- Desafios em termos de custo e escalabilidade
- As funcionalidades dos sistemas de armazenamento
- Análise técnica sobre a adoção do NVMe
- Como o NAS Qnap potencializa o armazenamento?
Sistemas tradicionais de armazenamento frequentemente criam gargalos em empresas que lidam com grandes volumes de dados, devido à velocidade limitada desses sistemas.
Lentidões em bancos de dados, atrasos em workloads críticos, falhas em operações de backup: tudo isso tem um efeito direto na produtividade.
Diante disso, a busca por tecnologias que possibilitam um acesso mais ágil e garantem uma disponibilidade contínua passou a ser uma prioridade em empresas e datacenters.
Quando um servidor falha em responder rapidamente, o risco de perda financeira, a interrupção de serviços e o aumento da indisponibilidade se torna iminente.
Além disso, o consumo elevado de aplicações como inteligência artificial, virtualização e análise de dados requer uma infraestrutura de armazenamento que atenda a exigências crescentes.
Por isso muitos profissionais de TI e gestores começar a buscar soluções que ofereçam rapidez, confiabilidade e integração com diversas plataformas.
Portanto, o storage NVMe surgiu como uma solução para enfrentar essas questões.
O que é armazenamento NVMe?
Storage NVMe é um sistema de armazenamento que utiliza o protocolo NVMe (Non-Volatile Memory Express) para conectar os SSDs diretamente ao processador através do barramento PCIe, o que torna a leitura e a gravação de dados muito mais rápidas do que outras soluções.
Esse tipo de armazenamento possui latência quase zero, com taxas de transferência acima de 3 GB/s por unidade e acesso a várias filas ao mesmo tempo.
Ambientes como os bancos de dados transacionais, grandes servidores de arquivos e até aplicações de aprendizado de máquina sempre podem se valer das vantagens desse desempenho.
Em nosso laboratório testamos um NAS com NVMe foi até 5 vezes mais rápido que outros storages baseados em SATA SSD.
Além do aumento na velocidade, a tecnologia NVMe também oferece escalabilidade horizontal, a integração com clusters e a rápida replicação de dados entre servidores.
A evolução do NVMe impulsionou o armazenamento
O protocolo NVMe transformou o acesso aos dados ao cortar os gargalos dos controladores SAS e SATA.
Antes, o armazenamento estava preso a interfaces que estrangulavam a largura de banda e aumentavam a latência, sufocando aplicações essenciais.
Com o advento do barramento PCIe e do NVMe, os fabricantes começaram a criar unidades que conseguem alcançar milhões de IOPS e reduzir o tempo de resposta para abaixo de 20 microsegundos.
Esse avanço tecnológico possibilitou a virtualização de servidores, o processamento de dados em tempo real e a análise de grandes volumes de dados, entre outras aplicações.
Por conseguinte, atividades que antes levavam minutos para serem finalizadas agora são concluídas em segundos.
Isso torna o fluxo de operações mais simples e aprimora a experiência dos usuários finais.
Aplicações predominantes do armazenamento SSD
Para agilizar o processamento de grandes volumes de dados, empresas dos setores financeiro, de saúde, pesquisa e mídia recorrem a storages com NVMe.
Em instituições financeiras a realização de consultas complexas requer latência quase zero e disponibilidade constante.
Mesmo os ambientes de virtualização se beneficiam da tecnologia, visto que cada máquina virtual podem ter um acesso rápido e simultâneo aos discos.
Com o protocolo NVMe, o tempo de inatividade é minimizado e a integridade dos dados é mantida, mesmo durante migrações ou atualizações do sistema.
Produtores de conteúdo e editores de vídeo por exemplo, precisam desse tipo de storage para trabalhar com arquivos pesados e não passar perrengue.
Prática comparativa entre NVMe, SATA e SAS
Ao comparar storages NVMe com discos/SSD SATA ou SAS, fica muito claro que as memórias superam todos em desempenho na maioria das situações.
Enquanto um SSD SATA oferece velocidades até 600 MB/s, um arranjo NVMe facilmente ultrapassa 3 GB/s e ainda é capaz de lidar com filas de comandos paralelas.
Na realidade, servidores com NVMe lidam com várias requisições ao mesmo tempo sem engarrafamentos, enquanto soluções SATA ou SAS perdem desempenho em situações de alta carga.
Em testes de datacenters, a diferença de desempenho em leitura e gravação foi de até 400%.
Contudo, em ambientes onde o custo é a principal preocupação, ainda se usa SATA ou SAS, já que esses padrões atendem bem a aplicações que não exigem muito.
Por essa razão, a decisão deve ser baseada no perfil da carga de trabalho e nas necessidades da empresa.
Desafios e limitações dos All flashes
Mesmo com um desempenho impressionante, implementar um storage NVMe requer alguns cuidados em vários aspectos.
Primeiramente vale saber que o preço dos SSDs NVMe ainda é mais alto do que HDDs, o que pode dificultar a compra desses tipo de sistema por pequenas e médias empresas.
Outro ponto importante é que nem todos os servidores e controladoras são compatíveis com esse padrão de memórias, por isso não suportam simples upgrades.
Além disso, vários dispositivos mais antigos não suportam o protocolo NVMe por padrão, o que pode exigir atualizações ou a troca de componentes.
Além disso, os SSDs NVMe geralmente têm uma dissipação de calor maior, o que exige um bom sistema de refrigeração para evitar falhas.
Vale ainda lembrar que um projeto de infraestrutura bem planejado sempre é fundamental para manter a segurança e a estabilidade das aplicações.
O efeito do NVMe em virtualização
Quando se trata de ambientes virtualizados como clusters VMware ou Hyper-V, o tempo de resposta do storage sempre é um fator crítico.
Utilizar NVMe encurta o tempo de boot das VMs, bem como torna mais rápidas as operações de snapshot e replicação.
A performance do NVMe mantém a estabilidade do sistema, mesmo em picos de uso, em situações que envolvem centenas de VMs.
Dessa forma, a equipe de TI consegue alocar recursos com mais rapidez e responder de maneira ágil a incidentes.
Por outro lado, sem um planejamento adequado, pode haver uma saturação das interfaces PCIe ou um subaproveitamento da capacidade dos SSDs.
Por isso, a compatibilidade com switches, placas de rede e controladoras de última geração é indispensável.
Vantagens para bancos de dados e aplicações essenciais
Quando bancos de dados utilizam NVMe, as consultas são respondidas quase que instantaneamente e, durante picos de transações, o desempenho não cai perceptivelmente.
Em sistemas OLTP, menos de 20 microsegundos de latência são cruciais para garantir que os registros sejam feitos de forma íntegra e rápida.
Aplicações que envolvem a inteligência artificial ou análise preditiva também precisam de acesso simultâneo aos dados, já que lidam com grandes quantidades em tempo real.
Em nossos testes, o que antes levava horas agora é feito em minutos, acelerando iniciativas estratégicas.
Mesmo assim, a elaboração da arquitetura de armazenamento ainda é fundamental. A falta de redundância ou de backup apropriado torna qualquer ambiente vulnerável a corrupção de arquivos ou perda de dados.
Desafios em termos de custo e escalabilidade
Embora o custo inicial de um sistema NVMe seja elevado, o investimento se justifica a longo prazo, prinicipalmente para empresas que necessitam de desempenho superior.
O processamento mais rápido desse tipo de storage significa menos custos operacionais e mais produtividade para as equipes.
Além disso, a escalabilidade dos sistemas NVMe possibilita uma expansão modular, sem paradas longas.
Em cenários de rápido crescimento, essa adaptabilidade é importante para se manter à frente do jogo.
No entanto, empresas que trabalham com margens apertadas ou que não necessitam de um desempenho tão elevado podem escolher uma abordagem híbrida.
Esses sistemas utilizam os módulos NVMe para dados essenciais e os HDDs para arquivos que não são acessados com tanta frequência.
As funcionalidades dos sistemas de armazenamento
Os novos storages NVMe já trazem recursos como cache em RAM, deduplicação, replicação remota e integração com nuvem pública.
Essas ferramentas melhoram a eficiência do ambiente e o aproveitamento da capacidade disponível.
Além do NVMe, muitos modelos vêm com slots de expansão para placas de rede 10GbE, controladoras de backup e módulos de segurança.
Isso possibilita que o sistema seja adaptado às particularidades de cada empresa, adequando-se a diversas aplicações e serviços.
Portanto, o uso de recursos inteligentes prolonga o tempo de vida do storage e minimiza os riscos de downtime ou de perda de dados críticos.
Análise técnica sobre a adoção do NVMe
Em projetos reais, durante a implementação de storages NVMe, percebemos que a curva de aprendizado para a configuração inicial é bem rápida.
No entanto, a integração com sistemas legados pode demandar suporte especializado.
Em contextos onde a latência é crucial, como em operações de trading financeiro ou no processamento de imagens médicas, o NVMe superou todas as expectativas.
No entanto, a manutenção preventiva e o monitoramento constante dos SSDs permanecem cruciais para evitar surpresas.
É importante mencionar que, para cargas mistas ou grandes volumes de arquivos, a junção de NVMe com HDDs tradicionais em uma arquitetura de armazenamento em camadas pode ser uma boa estratégia para economizar e ainda garantir um bom desempenho.
Um outro ponto importante é o suporte a backup e replicação. Embora os módulos NVMe otimizem essas funções, esses sistemas não substituem a necessidade de ter políticas claras para a proteção dos dados.
Em cenários críticos, a redundância tanto física quanto lógica ainda é essencial.
No final, cada projeto necessita de uma análise minuciosa do perfil de utilização, do orçamento disponível e dos objetivos de desempenho.
O NVMe oferece benefícios evidentes, mas é o alinhamento com as demandas do negócio que assegura o retorno sobre o investimento.
Como o NAS Qnap potencializa o armazenamento?
Quando a Qnap coloca discos NVMe em modelos NAS, o resultado é velocidade, redundância e fácil gerenciamento.
Com suporte a vários protocolos de rede, snapshots automáticos e replicação entre locais, esses sistemas minimizam significativamente o tempo de recuperação de falhas.
Também é simples provisionar volumes, configurar usuários e monitorar o desempenho em tempo real, graças à interface intuitiva.
Empresas de todos os tamanhos conseguem ajustar o storage conforme vão crescendo, sem colocar em risco a segurança dos dados ou a continuidade dos serviços.
Profissionais que exigem desempenho, escalabilidade e confiabilidade encontrarão no NAS Qnap com suporte a NVMe a solução para os desafios contemporâneos de armazenamento.
