SSDのリモートDMAを実現する「NVMe Over Fabrics」：福田昭のストレージ通信（22） SSDインタフェースの現在（4）（1/2 ページ）

今回は、リモートアクセスが可能なネットワークを経由してNVMeのホスト／デバイスを接続するための規格「NVMe Over Fabrics」を解説したい。

[福田昭，EE Times Japan]

ネットワーク接続されたSSDにアクセスする

　前回に続き、「フラッシュメモリサミット（FMS：Flash Memory Summit）」から、SSD（Solid State Drive）インタフェースの最新動向に関する講演の概要をご報告する。講演者は、IntelでDirector of Technology InitiativeをつとめるJim Pappas氏。講演のタイトルは「Annual Update on Interfaces」である。

　本シリーズ（SSDインタフェースの現在）の前回は、PCIe SSDに向けたホスト・コントローラー・インタフェースの「NVMe」をご紹介した。NVMeはPCIe SSDの性能を最大化するだけでなく、数百台を超える膨大な数のSSDを扱える、ホスト・インタフェースでもある。

　ところで、実際に使われている高速なインタフェースや高速なネットワークなどは、PCIeとは限らない。既に設置してある高速のネットワークにも、SSDを接続するケースは当然ながらあり得る。特に重要なのは、リモートアクセス（厳密にはリモートDMA（Remote Direct Memory Access））が可能なネットワークである。

　リモートDMAでは、CPUを介在せずに、別のホスト・システムのSSDからデータを直接、読み込んだり、あるいはデータを直接、書き込んだりする。ネットワークを介して別のシステムのSSDに読み出しアクセスするときはふつう、システムメモリにSSDのデータをいったん読み込み、それから、ネットワーク経由でデータを伝送する。このため、CPUの介在と、長い待ち時間が避けられない。リモートDMAでは、このようなボトルネックが解消される。

　リモートアクセスが可能なネットワーク（あるいはスイッチドファブリック）を経由してNVMeのホストとNVMeのデバイスを接続する。このために策定中の技術仕様が「NVMe Over Fabrics（NVMeオーバーファブリック）」である。

　NVMeオーバーファブリックでは、NVMeとスイッチドファブリックの間に、抽象化層（トランスポート・アブストラクション層）を挟んでデータを変換し、スイッチドファブリックにデータを載せる。スイッチドファブリック経由で受け取ったデータは、再び抽象化層を通して変換される。

　NVMeオーバーファブリックで想定しているネットワークは現在のところ、「InfiniBand（インフィニバンド）」「iWARP（Internet Wide Area RDMA Protocol）」「RoCE（RDMA Over Converged Ethernet）」などである。いずれも、リモートDMA（Remote Direct Memory Access）をサポートするファブリックだ。

「NVMe Over Fabrics（NVMeオーバーファブリック）」の概念図。出典：FMS2015の講演「Annual Update on Interfaces」のスライド（クリックで拡大）

「NVMe Over Fabrics」のアーキテクチャ。左はPCIeファブリックを通じた接続（NVMeの規格仕様を策定済み）。右は「NVMe Over Fabrics」が想定する接続。出典：FMS2015の講演「NVMe Over Fabrics　Overview」のスライド（クリックで拡大）