NVMe 主动-主动存储和企业解决方案完整指南

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谈到现代技术基础设施，速度不再是唯一的考量因素；如今真正重要的是系统哪怕一秒钟都不能宕机。在这种情况下，采用主动-主动架构的NVMe存储对于那些无法承受因技术故障导致服务中断的公司而言，已成为不可或缺的利器。

与传统系统中一个控制器休眠而另一个控制器工作不同，我们这里采用的是两个处理器同时运行的系统。这不仅是技术上的改进，更是一次范式转变，它能够以惊人的敏捷性管理海量数据，是管理事务型数据库或重型虚拟化环境的理想之选。

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主动-主动架构：超越简单的冗余

在企业级存储领域，双活架构意味着两个控制器同时处理输入和输出请求。如果其中一个发生故障，另一个会立即接管流量，用户不会察觉到任何变化。为了确保可靠性，系统实施了强大的多层保护机制，例如三重奇偶校验 RAID (RAID-TP)，它本质上是为高密度系统中多块磁盘的故障提供安全保障。

关键在于使用非透明桥接器 (NTB)。这种硬件能够使控制器之间的内存写入以全速同步。如果没有它，一旦某个控制器突然发生故障，就可能导致数据不一致或损坏，这对金融服务或医疗保健公司来说将是真正的灾难。

此外，为了简化管理，设备还配备了带外 (OOB) 管理端口。本质上，这是一个独立的通信通道，即使主数据网络出现故障或中断，技术人员也能远程访问和管理设备，从而避免不必要的数据中心访问。

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全面迈向全NVMe和极致性能

NVMe协议打破了所有壁垒，消除了老式机械硬盘甚至SATA固态硬盘造成的瓶颈。它基于高速永久存储器构建整个系统，实现了惊人的性能，IOPS高达2万，顺序读写速度接近30GB/s。

这种功能在本地主存储中尤其有用。无论您需要用于存储块数据的 SAN 还是用于存储文件的 NAS，将两者统一在单一平台上都能简化操作，但这需要 IT 管理员仔细评估资源配置，以确保不同的访问模式不会相互冲突。

为了避免维护工作变成令人头疼的问题，像持续可用性管理器这样的工具可以实现固件和软件的无缝更新。这对任何首席信息官来说都是福音，因为维护窗口不再是后勤方面的噩梦。

空间效率和成本降低

如果存储空间瞬间被填满，强大的处理能力也毫无用处。因此，高级重复数据删除技术至关重要。通过使用最新一代的 Btrfs 文件系统，您可以实现5:1 的数据缩减率。这意味着您可以将原始容量转化为更大的有效容量，在某些情况下甚至可达 8,25 PB。

解决这个问题有两种方法：在线去重（在写入数据之前进行清理）和后处理（在写入数据之后进行清理）。这两种方法结合起来，通过优化机架空间和闪存模块的功耗，有助于降低总体拥有成本 (TCO) 。

此外，自动分层存储是处理不常用数据的明智之选。该系统会将使用频率较低的数据移至成本较低的存储层，而将成本更高、速度更快的 NVMe 存储专门用于实时满负荷运行的应用程序。

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数据保护和集成安全

在勒索软件攻击司空见惯的今天，系统速度快是不够的，还必须加强防护。实施自加密硬盘 (SED) 和全卷加密可以确保静态数据免受未经授权的访问。

另一方面，WORM（一次写入多次读取）技术和不可变快照是最后一道防线。这些功能可以防止数据被恶意删除或修改，使企业能够快速恢复信息，并将 RPO（感知回报率）降至最低。

云集成和虚拟化

我们不能忽视云环境，Azure 已集成 NVMe 支持以增强其虚拟机性能。下一代虚拟机从 SCSI 过渡到 NVMe，使得 Web 服务器和分析应用程序能够以极低的延迟处理信息。

得益于 Azure Boost 等创新技术，虚拟化进程从虚拟机管理程序卸载到专用硬件。这大大提升了托管磁盘的性能，前提是使用兼容的操作系统映像和第二代虚拟机。

对于使用较旧系统或家用系统的用户，可以使用命令行 (SSH) 技巧尝试将 NVMe SSD 配置为存储卷而不是简单的缓存，但这存在风险，并且需要具备在 Linux 环境中使用 mdadm进行分区和 RAID 管理的高级知识。

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