Los dispositivos de almacenamiento de memoria no volátil (NVM) que utilizan memoria persistente han adquirido gran popularidad en los centros de datos. Para conectarse a dispositivos NVM locales y en red, ESXi utiliza el protocolo NVM Express (NVMe), un protocolo estandarizado que se ha diseñado específicamente para la comunicación de varias colas de alto rendimiento con dispositivos NVM.

Conceptos de NVMe de VMware

Antes de comenzar a trabajar con el almacenamiento de NVMe en el entorno ESXi, conozca los conceptos básicos de NVMe.

NVM Express (NVMe)
NVMe es un método para conectar y transferir datos entre un host y un sistema de almacenamiento de destino. Está diseñado para usarse con soportes de almacenamiento más rápidos equipados con memoria no volátil, como dispositivos flash. Este tipo de almacenamiento puede alcanzar una latencia baja, un uso de CPU bajo y un alto rendimiento. Además, por lo general, sirve como alternativa al almacenamiento SCSI.
Transportes NVMe
El almacenamiento de NVMe se puede asociar directamente a un host mediante una interfaz PCIe o indirectamente a través de diferentes transportes de tejido. VMware NVMe over Fabrics (NVMe-oF) proporciona una conectividad a distancia entre un host y un dispositivo de almacenamiento de destino en una matriz de almacenamiento compartido.
Actualmente existen los siguientes tipos de transportes para NVMe.
Transporte NVMe Compatibilidad con ESXi
NVMe over PCIe Almacenamiento local.
NVMe over RDMA Almacenamiento de NVMe-oF compartido. Con la tecnología RoCE V2.
NVMe over Fibre Channel Almacenamiento de NVMe-oF compartido.
NVMe over TCP Almacenamiento de NVMe-oF compartido.

Para conocer los requisitos de configuración específicos para cada transporte, consulte Requisitos para el almacenamiento de VMware NVMe.

Espacios de nombres de NVMe
En la matriz de almacenamiento de NVMe, un espacio de nombres es un volumen de almacenamiento respaldado por cierta cantidad de memoria no volátil. En el contexto de ESXi, el espacio de nombres es análogo a un dispositivo de almacenamiento o LUN. Una vez que el host ESXi detecta el espacio de nombres de NVMe, aparece un dispositivo flash que representa el espacio de nombres en la lista de dispositivos de almacenamiento en vSphere Client. Puede utilizar el dispositivo para crear un almacén de datos y almacenar máquinas virtuales.
Los destinos pueden presentar espacios de nombres, equivalentes a los LUN en SCSI, a un host en los modos de acceso asimétrico o activo/activo. ESXi puede detectar y utilizar los espacios de nombres presentados de cualquiera de estas formas. ESXi admite NVMe de extremo a extremo y emulación sin NVMe a SCSI.
Controladores de NVMe
Un controlador está asociado a uno o varios espacios de nombres de NVMe y proporciona una ruta de acceso entre el host ESXi y los espacios de nombres de la matriz de almacenamiento. Para acceder al controlador, el host puede utilizar dos mecanismos, la detección del controlador y la conexión del controlador. Para obtener información, consulte Agregar controladores para NVMe over Fabrics.
Detección del controlador
Con este mecanismo, el host ESXi primero se contacta con un controlador de detección. El controlador de detección devuelve una lista de los controladores disponibles. Después de seleccionar un controlador para que el host acceda, todos los espacios de nombres asociados con este controlador pasan a estar disponibles para el host.
Conexión de controladores
Su host ESXi se conecta al controlador que especifique. Todos los espacios de nombres asociados con este controlador pasan a estar disponibles para el host.
Subsistema de NVMe
Por lo general, un subsistema de NVMe es una matriz de almacenamiento que puede incluir varios controladores de NVMe, varios espacios de nombres, un medio de almacenamiento de memoria no volátil y una interfaz entre el controlador y el medio de almacenamiento de memoria no volátil. El subsistema se identifica con un nombre calificado de NVMe (NVMe Qualified Name, NQN) del subsistema.
Complemento de alto rendimiento (High-Performance Plug-in, HPP) de VMware
De forma predeterminada, el host ESXi utiliza HPP para reclamar los destinos de NVMe. Al seleccionar rutas de acceso físicas para solicitudes de E/S, HPP aplica un esquema de selección de rutas de acceso (PSS) adecuado. Para obtener información sobre HPP, consulte Complemento de alto rendimiento de VMware y esquemas de selección de rutas de acceso. Para cambiar el mecanismo de selección de la ruta de acceso predeterminada, consulte Cambiar la directiva de selección de rutas de acceso.

Arquitectura y componentes básicos de VMware NVMe

ESXi admite el almacenamiento local de NVMe over PCIe y el almacenamiento compartido NVMe-oF, como NVMe over Fibre Channel y NVMe over RDMA (RoCE v2) o NVMe over TCP.

VMware NVMe over PCIe
En esta configuración, el host ESXi usa un adaptador de almacenamiento de PCIe para acceder a uno o varios dispositivos de almacenamiento de NVMe locales. Después de instalar el adaptador en el host, este detecta los dispositivos NVMe disponibles y aparecen en la lista de dispositivos de almacenamiento en vSphere Client.

La imagen muestra un adaptador de almacenamiento PCIe conectado a un dispositivo de almacenamiento NVMe local.

VMware NVMe over Fibre Channel
Esta tecnología asigna NVMe al protocolo Fibre Channel para habilitar la transferencia de datos y comandos entre un host y un dispositivo de almacenamiento de destino. Este transporte puede utilizar la infraestructura de Fibre Channel existente actualizada para admitir NVMe.

Para acceder al almacenamiento de NVMe over Fibre Channel, instale un adaptador de almacenamiento de Fibre Channel que admita NVMe en el host ESXi. No es necesario que configure el adaptador. Se conecta automáticamente a un subsistema de NVMe adecuado y detecta todos los dispositivos de almacenamiento de NVMe compartidos a los que puede acceder. Posteriormente, puede volver a configurar el adaptador y desconectar sus controladores o conectar otros controladores que no estaban disponibles durante el arranque del host. Para obtener más información, consulte Agregar controladores para NVMe over Fabrics.

La imagen muestra un adaptador de almacenamiento de NVMe over Fibre Channel conectado al almacenamiento NVMe a través del tejido de canal de fibra.

NVMe over RDMA (RoCE V2)
Esta tecnología utiliza un transporte de acceso de memoria directo remoto (Remote Direct Memory Access, RDMA) entre dos sistemas de la red. El transporte permite el intercambio de datos en la memoria principal omitiendo el sistema operativo o el procesador de cualquiera de los sistemas. ESXi admite la tecnología RDMA over Converged Ethernet V2 (RoCE V2), que habilita el acceso directo a la memoria remota a través de una red Ethernet.

Para acceder al almacenamiento, el host ESXi utiliza un adaptador de red de RDMA instalado en el host y un adaptador de almacenamiento de NVMe over RDMA de software. Debe configurar ambos adaptadores para usarlos para la detección de almacenamiento. Para obtener más información, consulte Configurar NVMe over RDMA (RoCE v2) en ESXi.

La imagen muestra un software NVMe over RDMA conectado al almacenamiento NVMe a través del tejido de RDMA.

NVMe over TCP

Esta tecnología utiliza conexiones Ethernet entre dos sistemas. Para acceder al almacenamiento, el host ESXi utiliza un adaptador de red instalado en el host y un adaptador de almacenamiento de NVMe over TCP de software. Debe configurar ambos adaptadores para usarlos para la detección de almacenamiento. Para obtener más información, consulte Configurar NVMe over TCP en ESXi.

La imagen muestra un adaptador de software NVMe over TCP conectado al almacenamiento de NVMe a través de la red TCP/IP.