Photobank kiev - Fotolia
Grundwissen über das Management-Ökosystem von NVMe
Das Storage-Management wurde mit NVMe stark erweitert. Unter Aufsicht der SNIA kamen auch Redfish und Swordfish hinzu. Ziel ist es, die Angebote der Hersteller zu vereinheitlichen.
Storage-Management hat traditionell entweder herstellerspezifische Tools, eine Sammlung von allgemeinen Tools für verschiedene Aufgaben oder ein standardbasiertes Management-Ökosystem mit Skalierbarkeitsbeschränkungen genutzt. Dieses Modell ist unnötig kompliziert und schwierig zu steuern, so dass NVMe-Experten quer über die Speicherindustrie damit begonnen haben, eine zusammenhängende Suite von Managementfähigkeiten zu entwickeln. Diese arbeiten miteinander zusammen, um den verschiedenen Anforderungen von NVMe-Kunden und -Providern gerecht zu werden.
Redfish, SNIA (Storage Networking Industry Association) Swordfish, NVM Express Management Interface (NVMe-MI), Out-of-Band Management, In-Band Management – was bedeuten alle diese Begriffe und warum sind sie wichtige Bestandteile des Management-Ökosystems von NVMe?
Das Kleingedruckte bei NVMe-MI
Eine der zuerst festgestellten Anforderungen an das NVMe-Management war die Fähigkeit, eine billige Schnittstelle zu besitzen, die von angeschlossenen Managementsystemen wie zum Beispiel Baseboard Management Controllern benutzt werden könnte. Diese Managementform über eine Schnittstelle, die getrennt ist von der für Datentransport genutzten Schnittstelle, wird in den NVMe-Spezifikationen als Out-of-Band Management bezeichnet.
Die Organisation von NVM Express hat ein Team gebildet, um an NVMe-MI, einer Out-of-Band Management-Schnittstelle, zusammenzuarbeiten. Die Anforderungen an und die Fähigkeiten von NVMe-MI finden sich in der Spezifikation der NVM Express Management-Schnittstelle, die Teil der Spezifikationen der NVMe-Familie ist und die bei NVM Express unter diesem Link erhältlich ist.
NVMe-MI definierte zu Beginn nur Out-of-Band Management. Einige Speicherprodukte erfordern die Fähigkeit, NVMe-Laufwerke durch Kommandos zu steuern, die über die gleiche Verbindung wie die für Daten gesendet werden. Ein Management über die gleiche Schnittstelle, die für Datentransporte genutzt wird, wird in den NVMe-Spezifikationen In-Band Management genannt. Die NVMe-MI-Spezifikation wurde in der neuen Variante 1.1 erweitert, um besondere Admin-Kommandos für NVMe zu definieren, die für den In-Band-Versand von Management-Kommandos verwendet werden können. Die jüngste Version der NVMe-MI-Spezifikation ist 1.2b.
NVMe-MI stellt die ganze Management-Funktionalität zur Verfügung, die innerhalb einer Anlage oder innerhalb einer Speicherplattform erforderlich ist, ist aber nur erhältlich mit einem Zugang zu dem dedizierten Management-Bus oder zu der Datenschnittstelle. Welche Managementfähigkeiten existieren für Systeme, die ein entferntes Speichersystem über eine Netzwerkverbindung verwalten? Hierfür gibt es DMTF (früher bekannt als Distributed Management Task Force) und SNIA zum Tragen, die zusammen Modelle für NVMe Management over Ethernet erstellen und dabei das DMTF Redfish-Protokoll verwenden.
Details zu Redfish und Swordfish
DMTF definierte den Redfish-Standard, um einfaches und sicheres Management für gemeinsame, hybride IT und softwaredefinierte Rechenzentren (SDDC) zu liefern. Die SNIA bildete eine technische Arbeitsgruppe, die mit DMTF zusammenarbeitet, um Erweiterungen von Redfish für das Management von Speichersystemen zu schaffen. Diese von der SNIA definierten Erweiterungen des Speichermanagements werden Swordfish genannt. Das Redfish-Modell von DMTF liefert die Funktionalität für das Management von Computersystemen und einfachem DAS (Direct Attached Storage). Die Swordfish-Erweiterungen der SNIA bringen das gleiche Management-Modell zu Speichersystemen.
Ein wichtiger Teil des Ökosystems von Redfish und Swordfish wird „Profiles“ genannt. Solche Profile bestimmen detaillierte Anforderungen von Standardausführungen für spezifische Konfigurationen.
Die Entwicklung von bestimmten Implementierungen gestützt auf geeignete Profile ermöglicht allen Kunden, genau zu wissen, auf welche im Gerät eingebaute Funktionalität sie sich stützen können.
Das Swordfish-Team entwickelte einen umfangreichen Profile-Satz, der voraussichtliche Blockfunktionen wie zum Beispiel Block- und Dateifähigkeiten abdeckte sowie aktive Konfiguration, Provisioning und Replizierungsfähigkeiten unterstützte. In der gemeinsamen Arbeit mit NVM Express entwickelte das Team auch einen Satz von NVMe-spezifischen Profilen. Diese decken folgende Punkte ab: NVMe-Laufwerke, Frontend-Schnittstellen für NVMe an Geräten wie zum Beispiel Arrays, Ethernet Bunch of Flash (EBOF), an Ethernet angeschlossene Laufwerke und Just a Bunch of Flash (JBOF).
Im Allgemeinen werden alle diese Profile in miteinander kombinierbaren Teilstücken erstellt, so dass eine Installation „bekanntmachen“ kann, welche Funktionalität sie unterstützt. Zum Beispiel benötigt ein an das Ethernet angeschlossenes Laufwerk ein Minimum von zwei Profilen, kann aber je nach den Fähigkeiten des besonderen Geräts weitere hinzufügen: Erfordert sind NVMe Drive und NVMe Drive Ethernet Attach, während einige allgemeine Optionen Drive Advanced Features, Swordfish Discovery und Swordfish Block Provisioning umfassen.
Swordfish ist die einzige Wahl für eine standardisierte Schnittstelle, um NVMe-Geräte in wachsendem Umfang zu verwalten. Redfish wird schnell zu einem Standard der Wahl für das Servermanagement. Seit es Swordfish als Aufsatz auf Redfish gibt, können viele der Management-Funktionen für Server auch leicht auf das Management des Speicher-Ökosystems ausgeweitet werden.
Swordfish ist mit dem Ziel entwickelt worden, die API-Verbindung für die Management-Bedürfnisse der Speichergeräte zu sein. Swordfish befindet sich weiter in aktiver Entwicklung und fügt weitere Funktionen hinzu, die von vielen Anwendern ermittelt worden sind.
Die Swordfish-Spezifikationen für die meisten üblichen Speicherfunktionen und für besondere Speicheranforderungen für NVMe sind jetzt veröffentlicht worden und erscheinen bereits in den ersten Produkt-Spezifikationen.
Ist Swordfish bereits Teil Ihrer eigenen Anforderungen? Behalten Sie im Auge, dass das Swordfish Conformance Test Program der SNIA besonders dafür entwickelt worden ist, die Übereinstimmung der Hersteller mit den verschiedenen Swordfish-Profilen zu garantieren.
Über die Autoren: Richelle Ahlvers hat sich viele Jahre intensiv mit Initiativen für Industriestandards bei SNIA und DMTF beschäftigt. Sie gehört zu dem Board of Directors der SNIA und leitet die technische Arbeitsgruppe „Scalable Storage Management“, die Swordfish SSM API entwickelt.
Curtis Balllard ist ein angesehener Technologieexperte in der Speicherabteilung von HPE. Er gehört zu dem Board of Directors für NVM Express sowie zu dem SNIA Technical Council und ist der stellvertretende Vorsitzende des INCITS/T10 SCSI Storage Interfaces Technical Committee.
Die Autoren sind für den Inhalt und die Richtigkeit ihrer Beiträge selbst verantwortlich. Die dargelegten Meinungen geben die Ansichten der Autoren wieder.
Die SNIA ist eine weltweite Non-Profit-Organisation, deren Mitgliedsunternehmen den Speichermarkt umfassen. Die SNIA sieht ihren Auftrag darin, die Speicherindustrie bei der Entwicklung und Verbreitung von herstellerneutralen Architekturen, Standards und Ausbildungsangeboten zu unterstützen, die effizientes Management, Bewegung und Sicherheit von Informationen erleichtern.
Die Storage Management Initiative der SNIA wurde geschaffen, um kompatible Technologien für Speichermanagement zu erzeugen und sie mit Nachdruck bei den Speicher- und Netzwerkherstellern sowie bei den Endanwendern zu fördern.
