NVMe-Übersicht

NVMe (NVM Express) ist ein Kommunikationsprotokoll, das durch Verwendung von nicht-flüchtigem Speicher (NVM) schnellere und effizientere Datenübertragung zwischen Servern und Speichersystemen ermöglicht. Mit NVMe können Daten mit dem höchsten Durchsatz und mit den schnellsten Antwortzeiten übertragen werden. In dieser Übersicht erfahren Sie mehr über die NVMe-Unterstützung auf virtuellen Computern (VM), die in Azure erstellt wurden.

NVMe bietet mehr Ein- und Ausgabevorgänge pro Sekunde (IOPS) und einen höheren Durchsatz in Megabytes pro Sekunde (MBps). Diese Funktion kann die Leistung sowohl des temporären (lokalen) als auch des Remote-NVMe-Datenträgerspeichers mit von Azure verwalteten Datenträgern erheblich verbessern. Eine höhere Leistung ist besonders für E/A-intensive Workloads von Vorteil, die schnelle Datenübertragung an die Azure Managed Disks erfordern.

Vorteile

Azure-Speicherleistung mit NVMe-Datenträgern

Die Leistungsgewinne, die Ihre Anwendungen erzielen können, hängen von mehreren Faktoren ab, einschließlich VM-Typ, VM-Größe und E/A-Blockgröße. Um die ideale Blockgröße zu ermitteln und maximale Übertragungsraten zu erzielen, testen Sie die einzelnen VM-Größen. Es ist wichtig, die E/A-Größe basierend auf den spezifischen Anforderungen Ihrer Anwendung zu optimieren. Weitere Informationen zu den Leistungsfunktionen einzelner VM-Typen finden Sie in der Dokumentation zu VM-Größen in Azure.

Arbeitsauslastungen

Die VM-Familien, die NVMe-Datenträger verwenden, zeigen Leistungsvorteile gegenüber SCSI (Small Computer System Interface) über verschiedene Workloads hinweg, die höhere E/A-Vorgänge erfordern und die Speicherleistung verbessert haben. Zu diesen Workloads gehören Anwendungsserver, Webserver, Datenbanken, Data Warehouse und Analysen. Sie können diese Vorteile auf VMs erzielen, die temporäre und/oder Remote-NVMe-Datenträger nutzen.

vorteile von Azure Boost- und NVMe-VM

Azure Boost ist ein von Microsoft entwickeltes System, das Servervirtualisierungsprozesse, die traditionell vom Hypervisor und dem Host-Betriebssystem ausgeführt werden, auf speziell entwickelte Software und Hardware auslagert. Die Auslagerung dieser Prozesse ermöglicht eine schnellere Speicher- und Netzwerkleistung für Azure VM-Kundinnen und -Kunden.

Einer der Hauptvorteile von Azure Boost ist die Möglichkeit, den Durchsatz von von Azure verwalteten Datenträgern und lokalen Speicher zu verbessern. Diese Erweiterung wird durch das Auslagern der Speicherverarbeitungsaufgaben auf die dedizierte Hardware von Azure Boost ermöglicht.

Azure Boost optimiert auch die Leistung mithilfe der Branchenstandard-NVMe-Schnittstelle. Diese Schnittstelle nutzt die geringe Latenz und die interne Parallelität von Solid-State-Speicherlaufwerken. Ausführliche Informationen zur Leistung von Azure Boost finden Sie im Microsoft Blogbeitrag zur allgemeinen Verfügbarkeit von Azure Boost.

SCSI zu NVMe

Für v6, Ebsv5 und höhere VMs müssen Sie von SCSI zu NVMe wechseln. Weitere Informationen finden Sie unter Verwendung von Linux zum Konvertieren von SCSI in NVMe.

Unterstützbarkeit

VM-Größen

Typischerweise unterstützen die älteren Generationen von Allzweck-, speicheroptimierten und rechenoptimierten VMs (D/Ev5 oder Fv2 und älter) SCSI. Die neueren Generationen (Ebsv5, Da/Ea/Fav6 und neuer) unterstützen in der Regel nur die NVMe-Speicherschnittstelle.

Einige Angebote unterstützen sowohl die SCSI- als auch die NVMe-Schnittstellen. Ebsv5 ist ein Beispiel für ein solches Angebot.

Ab Da/Ea/Fav6 haben wir die NVMe-Schnittstelle für lokale SSD-Datenträger eingeführt.

Einzelheiten dazu, welche VM-Generationen welche Speichertypen unterstützen, finden Sie in der Dokumentation zu VM-Größen in Azure.

VM-Imagegenerierung

Wenn Sie der Meinung sind, dass Ihre Workload von der NVMe-Leistung profitieren wird, müssen Sie zu den VMs der Generation 2 wechseln. Führen Sie zum Erstellen einer VM der Generation 2 die dokumentierten Schritte aus.

Wenn Sie versuchen, ein VM-Image der Generation 1 zu verwenden, können Sie keine NVMe-fähige VM auswählen. Oder Sie erhalten eine Fehlermeldung, die besagt, dass das ausgewählte Bild für NVMe nicht unterstützt wird.

Verfügbarkeit des Supports

DIE NVMe-Unterstützung ist für über 50 der beliebtesten Betriebssystemimages verfügbar. Wir fügen keine NVMe-Unterstützung für ältere Betriebssystemimages hinzu. Wir verbessern jedoch kontinuierlich die Imageabdeckung für Betriebssysteme. Für Updates zur neuesten Betriebssystemimageunterstützung für Linux und Windows empfehlen wir, diese Dokumentation zu Betriebssystemimages, die NVMe unterstützen.

Wenn das betriebssystem, das Sie verwenden möchten, NVMe nicht unterstützt, verwenden Sie eine VM-Serie, die weiterhin über SCSI-Unterstützung verfügt. Viele der neuesten Azure-VM-Generationen sind nvMe-only und erfordern ein Betriebssystemimage, das NVMe unterstützt.

Erstellen einer VM mit der NVMe-Schnittstelle

Sie können NVMe während der VM-Erstellung mithilfe der folgenden Methoden aktivieren:

• Azure-Portal
• Azure CLI
• Azure PowerShell
• Azure Resource Manager-Vorlagen

Um eine NVMe-VM zu erstellen, müssen Sie zunächst die NVMe-Option auf einer VM aktivieren und den NVMe-Datenträgercontrollertyp für die VM auswählen. Sie können eine VM auch auf NVMe aktualisieren, wenn sie gestoppt und ihre Zuordnung aufgehoben wurde, sofern die VM-Größe NVMe unterstützt.

Markieren als NVMe-fähig

Sie können einen virtuellen Computer erstellen, der nur über die NVMe-Schnittstelle aktiviert ist, indem Sie ein Als NVMe gekennzeichnetes Image verwenden. Das Bild muss in Microsoft Marketplace oder in Azure Compute Gallery innerhalb Ihres Unternehmens verfügbar sein.

Um VMs mit einer NVMe-Schnittstelle zu erstellen, ist es wichtig, eines der unterstützten Betriebssystemimages auszuwählen, die als NVMe gekennzeichnet sind. Wenn Ihr aktuelles Betriebssystemimage für NVMe nicht unterstützt wird, erhalten Sie die folgende Fehlermeldung: "Das ausgewählte Image wird für NVMe nicht unterstützt. Siehe unterstützte VM-Images.“

Verwenden des Azure-Portals zum Aktivieren der NVMe-Schnittstelle während der VM-Erstellung

1. Fügen Sie einen Datenträgercontrollerfilter hinzu. Um die für NVMe berechtigten Größen zu ermitteln, wählen Sie Alle Größen anzeigen, den Filter Datenträgercontroller und dann NVMe aus.

   

2. Aktivieren Sie das NVMe-Feature, indem Sie zur Registerkarte Erweitert wechseln und das Kontrollkästchen unter Leistung (NVMe) aktivieren.

   

3. Stellen Sie sicher, dass das Feature aktiviert ist, indem Sie zur Registerkarte Überprüfen und Erstellen wechseln und bestätigen, dass der Wert von DatenträgercontrollertypNVMe ist.