¿Por qué la NVMe se generalizará este año?

Hace cinco años, la memoria no volátil exprés (NVMe) era una plataforma de almacenamiento interesante, pero a fin de cuentas especializada. Sin embargo, con el tiempo, su capacidad para sustituir el cuello de botella de la SCSI conectada en serie (SAS) por miles de colas ha hecho que se adopte de manera generalizada en los smartphones y los ordenadores portátiles — que son dispositivos pequeños que necesitan acceder de manera eficiente al almacenamiento.

Todas las arquitecturas de almacenamiento all-flash están especialmente limitadas por la conectividad en serie basada en SAS, ya que por más núcleos de CPU que se utilicen o por más denso que sea el flash, todos los datos se tienen que mover en serie.

Gracias a las miles de colas, la NVMe permite un procesamiento y un almacenamiento con una comunicación masivamente paralela, lo que hace que todo se mueva más rápidamente.

¿Qué es la NVMe?

La NVMe es un protocolo que acelera el modo en que las CPU y las unidades de estado sólido (SSD) se comunican. Sustituye al protocolo SCSI existente, que tiene más de tres décadas de antigüedad. La SCSI introduce un mensaje en una cola, que es básicamente una pila de comandos que el dispositivo ejecutará cuando llegue a ella.

No importa lo avanzada o cara que sea la red que usa el protocolo SCSI, ya que todos los comandos se ejecutan uno a uno. El nuevo mundo de la NVMe sustituye este ineficiente cuello de botella del back-end de las cabinas all-flash por un paralelismo masivo — de hecho, se trata de hasta 64.000 colas y conexiones desbloqueadas que proporcionan a cada núcleo de CPU un acceso de cola específico a cada unidad de estado sólido.

Hasta ahora la NVMe ha funcionado de maravilla con los dispositivos personales, pero el siguiente paso consistirá en llevar estas ventajas a los sistemas que se conectan al almacenamiento a través de una red en lugar de hacerlo a través de PCI-express.

Para ello hay un estándar abierto y no registrado: NVMe over Fabrics (NVMe-oF), la extensión de NVMe para las redes de almacenamiento Ethernet y Fibre Channel. NVMe-oF coge el conjunto de comandos ligeros de NVMe y el eficiente modelo de colas de NVMe y añade una interfaz abstracta que permite la sustitución del transporte PCIe por otros transportes que proporcionan un movimiento de datos fiable.

NVMe irá cogiendo velocidad este 2019

Actualmente la NVMe está conquistando a las grandes empresas. Puede acelerar todos los elementos de la red de una organización, incluyendo las bases de datos, los entornos virtualizados y contenedorizados, las iniciativas de los desarrolladores y las aplicaciones de escala web.

De hecho, la enorme ventaja que la NVMe tiene respecto de SAS en cuanto al rendimiento será necesaria para poder aprovechar avances tecnológicos futuros como las CPU multinúcleo, las SSD superdensas, las nuevas tecnologías de memoria y las interconexiones de alta velocidad. Sin duda, clave para la inteligencia artificial, el aprendizaje automático y la automatización.

Los sectores más grandes y complejos, como la banca y el comercio electrónico, son los que están mejor situados para aprovechar estas ventajas. No es ningún secreto que unas transacciones más rápidas por segundo generan también más ingresos por segundo y la NVMe permite que todo el sistema de una empresa funcione más rápidamente, aumentando directamente el resultado neto de esta.

La NVMe-oF ya proporciona un rendimiento a baja latencia constante y la última pieza del rompecabezas que hará que las grandes empresas, como, por ejemplo, los bancos o las compañías aéreas, adopten esta tecnología a gran escala será muy probablemente el lanzamiento de la capacidad de extremo a extremo gracias a la adición de la NVMe-oF para la conectividad front-end.

Será algo especialmente aplicable en los entornos en los que se busca un mejor rendimiento, una latencia aún más baja y una menor sobrecarga de procesamiento. La NVMe-oF hace que todo esto sea posible. Cuando una tecnología tiene un impacto claro en los ingresos, es fácil imaginar que se convertirá en una opción muy popular.

Las arquitecturas tradicionales saldrán perdiendo

La NVMe-oF permite acceder a todo el almacenamiento en microsegundos y hace que para los usuarios finales no haya diferencia entre el almacenamiento local y el almacenamiento remoto conectado a una red de alta velocidad. Cualquier organización que funcione con una base de datos puede beneficiarse de ello, así que es muy lógico pensar que la revolución de la NVMe dará otro paso en 2019.

Cuando lo haga, es probable que las arquitecturas de almacenamiento que no estén preparadas para la NVMe — y son muchas las que no lo están — se queden atrás. Las cabinas tradicionales y las retroadaptaciones flash, por ejemplo, probablemente no podrán actualizarse al 100% a la NVMe y no podrán aprovechar esta tecnología potente y eficiente.

Las organizaciones que deseen mejorar el rendimiento de las aplicaciones de misión crítica, así como de las nuevas aplicaciones de escala web que tradicionalmente han funcionado con un almacenamiento con conexión directa, deberán contactar con sus proveedores preferidos para ver si pueden ofrecerles una solución NVMe/NVMe-oF que se ajuste a todas sus necesidades futuras.

Marco Blanco es country manager de Pure Storage para España y Portugal. Es licenciado en Ingeniería Informática por la Univ. Complutense de Madrid y cuenta con más de 20 años de experiencia en el sector TI en España.