NVMe over Fabrics（NVMe-oF）とは？

NVMe over Fabrics（NVMe-oF）とは？

NVMe over Fabrics（NVMe-oF）は、NVMe ネットワーク・プロトコルをイーサネットとファイバー・チャネルに拡張したもので、ストレージとサーバー間の接続の高速化と効率化を実現します。また、アプリケーション・ホスト・サーバーの CPU 使用率を低減させます。

NVMe-oF がデータ・ストレージの将来を担う

NVMe-oF の登場以前は、ストレージ・エリア・ネットワーク（SAN）の接続タイプとして、次の 3 つの方法がありました。

• iSCSI：TCP/IP ベースのイントラネットを介して SCSI (小型コンピュータ・システム・インターフェース) コマンドを転送するためのインターネット・プロトコル (IP) ベースのストレージ・ネットワーキング標準。iSCSI は、標準のイーサネット・ケーブルとスイッチを使用してストレージ・デバイスに接続し、通常、1 GB/s の速度で動作します。高帯域幅のイーサネット・カードで 10 GB/s 以上の高速化が可能です。
• シリアル接続 SCSI（SAS）：SAS ケーブルを介して SCSI コマンドを転送するためのポイントツーポイントのシリアル・プロトコル。SAS は、SAS チャンネルと呼ばれるポートを持つエキスパンダを使用し、ホストバス・アダプタ（HBA）を介して最大 128 台のドライブを接続します。3 GB/s、6 GB/s、12 GB/s、22.5 GB/s の速度を実現します。
• ファイバー・チャネル・プロトコル（FCP）：FCP は、光ファイバー（または銅線）ケーブルを介して SCSI コマンドを転送するプロトコルです。ファイバー・チャネル（FC）ネットワークは、ネットワーク内の全てのスイッチが 1 つの大きなスイッチとして動作するため、ファブリックと呼ばれています。FC は、光を使用して信号を伝送することで、他のネットワーク・テクノロジーが抱える電磁干渉（EMI）の問題を回避します。FC の速度は通常、1～128 GB/s です。

これらのテクノロジーをハードディスク・ドライブ（HDD）やテープ・ストレージ・システムで使用する上では問題はありませんでした。しかし、ソリッド・ステート・ドライブ（SSD）では、性能のボトルネックになることが判明しました。SATA や PCIe SSD では、フラッシュ・メモリの潜在的な可能性を完全に引き出すことは不可能でした。

そのため、SSD を PCIe バスに接続するために特別に設計された転送プロトコル NVMe への移行が検討されることとなりました。データセンターにあわせて拡張された、エンタープライズ対応のオールフラッシュ・アレイが誕生しました。NVMe-oF によって NVMe に FC のロスレスかつ高速なデータ転送能力を加えることは、オールフラッシュ・アレイの進化における自然な次のステップでした。

NVMe-oF のメリット

NVMe-oF は、サーバー上のストレージとアプリケーション間の高速接続と、CPU 使用率の効率化を可能にします。これにより、データセンターにおける DAS（直接接続ストレージ）に依存するアプリケーションのさらなる統合が可能になります。さらに、高速化したネットワーク速度とより広い帯域幅で、アプリケーションを共有ネットワーク・ストレージで実行できるようになります。NVMe-oF は、SAN と DAS のアプリケーション・インフラが単一の効率的な共有ストレージ・インフラを活用できるようにすることで、データセンターおよびネットワークのさらなる統合を実現します。

NVMe-oF は、外部ストレージが実質的に DAS と同等のレイテンシーを実現できるようにするだけでなく、iSCSI よりもストレージ I/O 処理が大幅に効率的で、アーキテクチャ全体をより並列化し、モダン・アプリケーションでのボトルネックを回避します。

NVMe-oF にピュア・ストレージを選ぶ理由

ピュア・ストレージの FlashArray は、世界初の 100% ネイティブ NVMe ストレージ・ソリューションです。FlashArray は NVMe-oF を完全にサポートするだけでなく、ピュア・ストレージ独自のメリットがあります。

• DirectFlash ファブリック：FlashArray の中核となる DirectFlash テクノロジーは、NAND フラッシュ・メモリの隠れたポテンシャルを引き出し、DAS に近い NVMe-oF 性能を実現します。
• Evergreen//Forever：無停止アップグレードをサポートするよう設計された、モダンで俊敏なデータ・ストレージは、移行、中断、性能の低下を伴わずに提供されます。
• Evergreen//One：このプログラムは、オンプレミスとクラウドの両方で、ピュア・ストレージ製品のイノベーションを単一のサブスクリプションで提供します。