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Put a Cherry on Top! Introducing FC-NVMe v2

By Nishant Lodha, Director of Product Marketing – Emerging Technologies, Marvell

その昔、データセンターは大きな問題に直面しました – ビジネス化の方法 - 卓越した信頼性で遠隔地のストレージにアクセスするサーバー上の重要なアプリケーション。それに応えて、最も優れたストレージマインドがファイバーチャネルを発明しました。その超信頼性は、専用ネットワークとバッファー間クレジットに実装されていることから生まれました。現実のパラレルについては、これから出かける目的地に、確実にある駐車スポットを考えて、私道を出る前に知っておいてください。それはかなりうまくいきました。しかし、テクノロジーが進化し、ストレージが回転メディアからNVMeインターフェイスを備えたフラッシュメモリに変化したため、同じく才能のある人々がFC-NVMeを開発しました。このソリューションは、既存の16GFCおよび32GFC HBAとスイッチがFC-NVMeを実行できるようにすることで、リップアンドリプレースを必要とせずにネイティブNVMeストレージトランスポートを提供しました。次に、宇宙線が高速ネットワークにどのように影響するかについての理解が深まり、時々ビットのサブセットが反転してエラーが発生しました。

高速ネットワークの課題

とは言っても、宇宙線だけがビットエラーの原因ではありません。はんだ付けの問題、重い産業機器による振動、ハードウェアとソフトウェアのバグなどもすべて問題があります。エンジニアはさまざまな保護メカニズム(ECCメモリ、シールド、FECアルゴリズムなど)で対応してきましたが、ビットエラーとフレーム損失は、現在のすべての高速ネットワークに影響を与えています。事実ネットワークの速度が高いほど(32GFCなど)、エラーの可能性が高くなります。もちろんエラーは決して良いものではなく、エラーを検出し失われたフレームを再送信すると、ネットワークの速度が低下します。しかし、検出が上位層(SCSIまたはNVMeプロトコル)に任されている場合、状況は悪化し、独自の癖や停滞を克服する必要があります。データセンターのオペレーターがFC-NVMeに期待する低レイテンシと高い復元力を考えると、これらのエラーはより効率的かつプロセスの早い段階で処理する必要があります。それに応じて、Marvell QLogicのような業界のリーダーと他のファイバーチャネルリーダーが集まり、FC-NVMe v2を定義しました。

IFC-NVMe v2のご紹介

FC-NVMe v2(2020年8月にT11委員会により標準化)は、低レイテンシNVMeトランスポートに適した方法でエラーを検出して回復することを目的としており、SCSIまたはNVMeレイヤーのエラー回復に依存していません。むしろ、ファイバーチャネルのリンク層に低レベルのエラー回復メカニズムを自動的に実装します。これは、以前の方法よりも最大30倍も速く動作するソリューションです。これらの新しく強化されたメカニズムには、次のものがあります:

  • フラッシュ: 送信されたフレームが宛先にすぐに到達しないかどうかをすばやく判断できる新しいFC-NVMeリンクサービス。これはこのように動作します。送信されたフレームに関してQLogic FC HBAが応答を返さずに2秒経過した場合、FLUSHを同じ宛先に送信します(2台目の車を同じ駐車スポットに送信するなど)。. FLUSHが宛先に到達した場合、元のフレームが途中で失われたことがわかり、スタックはフレームの欠落を検出するために通常の60秒待つ必要がありません(したがって30倍速くなります)。
  • RED: Responder Error Detected(RED)と呼ばれるもう1つの新しいFC-NVMeリンクサービスは、本質的に同じ失われたフレームの検出を行いますが、反対方向に行います。受信側は、何かを取得するはずであるが取得しなかったことがわかっている場合、低速の上位層プロトコルで損失を検出するのを待つのではなく、REDをすばやく送信します。
  • NVMe_SR:FLUSHまたはREDのいずれかが失われたフレームを検出すると、NVMe_SR(NVMe再送信)が作動し、最初に失われたものの再送信を有効にします。

複雑でしょうか? まったくありません — これらはバックグラウンドで自動的に機能します。FLUSH、RED、およびNVMe_SRは、FC-NVMe v2を提供するための優れた基盤テクノロジーの上にあるさくらんぼです!

Marvell FC-SCI + FC-NVMe version 2 is more reliable, more resistence, has advanced error recovery, is up to 30x faster with error detection and includes software updates with enhanced hardware capabilities

FC-NVMe v2を搭載したマーベル QLogic FC HBA

マーベルは、FC-NVMe v2標準を定義したT11標準委員会を率いており、今年後半には、QLogic 2690 エンハンスド16GFCおよび2770 エンハンスド 32GFC HBAでFC-NVMe v2をサポートできるようになります。お客様は、簡単なソフトウェア・アップグレードによるFC-NVMe v2からのシームレスな移行を期待し、既存のファイバーチャネル・インフラストラクチャーの破壊的な交換による近代化を回避するという約束を満たします。

したがって、ファイバーチャネル・インフラストラクチャに依存するビジネスクリティカルなアプリケーションの場合は、Marvell QLogic FC-NVMe v2を使用して、緩慢なエラー回復を振り切り、ファイバーチャネルをさらに活用してください!Marvell.comでより詳しく知る。

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