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Toshiba et Marvell simplifient la conception d'architectures NVMe over fabrics

En s'alliant à Marvell, Toshiba a profité du Flash Memory Summit pour présenter des disques SSD supportant nativement le protocole NVMe over Fabrics. L'objectif est de simplifier la mise en oeuvre d'architectures composables à base de flash en permettant la conception de tiroirs JBOF NVMe-oF performants et économiques.

Toshiba a profité du Flash Memory Summit pour lever le voile sur une offre de SSD supportant « nativement » le protocole NVMe over Fabrics (NVMe-oF) en collaboration avec Marvell. L’idée du constructeur est de permettre la conception de tiroirs de disques Ethernet auxquels des serveurs pourront se connecter nativement via le protocole NVMe over Fabrics afin d’en tirer parti comme s’ils étaient directement insérés dans les châssis serveur.

Les nouveaux SSD au format U.2 sont en fait des SSD NVMe Toshiba complétés par un convertisseur de protocole de nouvelle génération conçu par Marvell, le Marvell 88SN2400, qui embarque la logique nécessaire pour piloter le SSD ainsi qu’un convertisseur de protocole NVMe-oF.

Ce convertisseur se présente sous la forme d’une carte électronique miniature (photo ci-dessous) équipée d’un SoC ARM, qui vient s’interposer entre le port NVMe du disque et les connecteurs des châssis serveur. Cette carte permet dans la pratique de transformer un disque NVMe à deux ports PCIe en un disque Ethernet NVMe-oF doté de deux ports Ethernet 25 Gigabit.

La carte Marvell 88SN2400 transforme un SSD NVMe en un disque Ethernet NVMe-oF

Des JBOF Ethernet dépourvus de processeurs Intel

Ainsi équipés, les SSD de Toshiba peuvent s’insérer dans des châssis Ethernet comme le châssis JBOF (Just a bunch of Flash) conçu par Aupera Technologies. Ce dernier permet d’accueillir 24 SSD dans un châssis 2U équipé de deux commutateurs Ethernet Marvell redondants délivrant deux ports 25 Gigabit Ethernet par disque interne et 6 ports externes à 100 Gigabit.

Les contrôleurs NVMe-oF étant directement embarqués au dos des SSD, ce châssis n’a pas besoin des habituels contrôleurs Intel redondants des châssis équivalents et permet donc la réalisation d’infrastructures de stockage denses et flexibles bien plus efficaces d’un point de vue consommation énergétique que les infrastructures de JBOD (Just a bunch of Disk) traditionnelles à base de contrôleurs Xeon.

Selon Toshiba, un JBOF Aupera équipé pourra délivrer jusqu’à 16 millions d’IOPS (et environ 150 Go/s de bande passante) à un prix et un niveau de consommation inférieurs aux architectures traditionnelles. Il permettra aussi une plus grande flexibilité dans la conception d’architecture serveurs composables. Chaque SSD du JBOF sera visible comme une cible individuelle que les serveurs hôtes pourront se voir affecter dynamiquement via le protocole NVMe-oF.

Le chassis de stockage JBOF Ethernet d'Aupera

Il ne sera ainsi plus nécessaire d’installer des SSD dans les serveurs, ces derniers pouvant se connecter aux disques du JBOF comme s’ils étaient des disques internes et avec des performances similaires à ceux de disques NVMe directement connectés sur le bus PCI interne.

Faciliter la mise en œuvre d’architectures flash composables

L’architecture de Toshiba vise ainsi à simplifier la réalisation d’infrastructures « désagrégées » dans lesquelles des serveurs dépourvus de disques internes peuvent consommer à la volée des ressources SSD fournies par des JBOF externes et les libérer une fois qu’ils n’en ont plus besoin pour les rendre accessibles à d’autres serveurs.

Les JBOF équipés des nouveaux disques pourront aussi être utilisés pour étendre la capacité de baies de stockage NVMe. Dans ce dernier scénario, l’utilisation d’Ethernet et de NVMe-oF permettra de remplacer les infrastructures de JBOD SAS traditionnelles et de simplifier l’extension de capacité des contrôleurs de baies de stockage.

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