Windows Server’da NVMe-over-Fabrics Dönemi Başlıyor

Microsoft tarafından yapılan duyuruya göre, Windows Server Insider build’lerinde artık ilköğretim seviyede tek NVMe-over-Fabrics initiator mekan alıyor. Bu özellik Windows Server içerisinde yerleşik olarak geliyor ve hem NVMe/TCP hem da NVMe/RDMA protokollerini yardımliyor.

Bu sürüm preview niteliği taşıyor. Amaç, kullanıcıların öz ortamlarında NVMe-oF senaryolarını testleri edebilmesi ve geliştirme sürecine geri duyuru sağlayabilmesi.

Yeni özellik ile birlikteki Windows Server üzerinde:

• Ağ üzerinden NVMe depolar kullanımı testleri edilebilir
• Yerleşik Windows bileşenleri ile NVMe-oF bağlantısı kurulabilir
• Yeni komut satırı aracı ile yapılandırma yapılabilir

Bu geliştirme, Windows Server’ın modern bilgi orta depolar mimarilerine uyum sağlaması açısından önemli tek adım olarak görülüyor.

NVMe-over-Fabrics, aslında mahalli PCIe NVMe diskler için geliştirilen NVMe protokolünün ağ üzerinden kullanılmasını sağlayan tek teknolojidir.

Geleneksel depolar protokollerinde genelleme SCSI tabanlı iletişim kullanılır. Örneğin:

• iSCSI
• Fibre Channel

Bu protokoller NVMe SSD’lerin gerçek performansını kesinlikle kullanamayabilir.

NVMe-oF ise farklı tek yaklaşım benimser. Sistemler ırak tek depolar cihazı ile iletişim kurarken bile NVMe komut setini doğrudan kullanır. Böylece ırak depolar birimleri, sistemleri tarafından mahalli NVMe disk gibi kullanılabilir.

Windows Server Insider build’lerinde NVMe-oF şu ikisi protokol ile yardımlenmektedir:

NVMe/TCP

NVMe-oF’un norm Ethernet ağları üzerinden çalışmasını sağlar.

Avantajları:

• Özel donanım lüzumtirmez
• Standart TCP/IP altyapısı kullanılabilir
• Mevcut ağ ortamlarında basit testleri edilebilir

Bu nedenle NVMe-oF değerlendirmeleri için en uygulamalı yöntemlerden biridir.

NVMe/RDMA

NVMe-oF’un RDMA yardımli ağlar üzerinden çalışmasını sağlar.

Özellikleri:

• Çok düşük gecikme
• Yüksek throughput
• CPU yükünün azalması

Bu yöntem için RoCE ya da iWARP yardımli RDMA NIC’ler lüzumir.

Windows Server için NVMe-oF desteği, modern depolar mimarileri açısından önemli kazanımlar sunuyor.

Daha düşük protokol yükü

NVMe-oF, iSCSI gibi gelenekselliği depolar protokollerine kıyasla dahaaz protokol overhead’i oluşturur. Bu sayede NVMe disklerin sunduğu icra daha tesirli kullanılabilir.

Esnek altyapı seçenekleri

NVMe-oF hem TCP hem RDMA transport’larını yardımlediği için kurumlar ihtiyaçlarına göre farklı mimariler kurabilir.

Örneğin:

• Standart Ethernet ağları ile NVMe/TCP
• Düşük gecikmeli bilgi merkezleri için NVMe/RDMA

Geleceğe yönelik depolar mimarisi

NVMe-oF mimarisi:

• Çoklu controller
• Çoklu namespace
• Paralel queue yapısı

gibi özellikleri yardımlediği için disaggregated storage ve software-defined storage mimarileri için güçlü tek ilköğretim oluşturur.

Bu Windows Server Insider build’inde NVMe-oF için şu yetenekler testleri edilebilir durumdadır:

• Yerleşik NVMe-oF initiator (NVMe/TCP ve NVMe/RDMA desteği)
• nvmeofutil.exe komut satırı aracı
• Discovery ve I/O bağlantılarının manuel yapılandırılması
• Bağlantı kurulduğunda NVMe namespace’lerinin Windows disk olarak görünmesi

Önemli tek husus ise şu: Bu sürümde henüz PowerShell cmdlet’leri bulunmuyor. Tüm yapılandırma işlemleri nvmeofutil.exe üzerinden yapılmaktadır.

NVMe-oF değerlendirmesine başlamak için Windows Server Insider build’inde bulunan nvmeofutil.exe aracını kullanmanız lüzumir.

Windows Server Insider Build Kurulumu

Öncelikle aşağıdaki bileşenleri içeren tek Windows Server Insider build kullanmanız lüzumir:

• NVMe-oF initiator
• NVMe/TCP ve NVMe/RDMA desteği
• nvmeofutil.exe aracı

Yönetici Komut İstemi Açma

NVMe-oF komutları administrator ytesirli command teşvik eden üzerinden çalıştırılmalıdır.

Initiator Adapter’larını Listeleme

nvmeofutil.exe listeler -t ia

Bu komut sistemde bulunan NVMe-oF initiator adapter’larını listeler.

Host Gateway’leri Listeleme

nvmeofutil.exe listeler -t hg -ia <AdapterNumber>

Host gateway’leri transport endpoint’lerini temsilcilik eder. Örneğin:

• IPv4 üzerinden NVMe/TCP

I/O Subsystem Port Yapılandırma

Bu adımda hedefleri NVMe-oF sistemi ile bağlantı parametreleri tanımlanır.

Gerekli malumatler:

• Subsystem NQN
• Target IP ya da DNS
• TCP port

Komut:

nvmeofutil.exe add -t sp -ia <Adapter> -hg <HostGateway> -dy true
-pi <PortNumber> -nq <SubsystemNQN> -ta <TargetAddress> -ts <ServiceId>

Namespace’e Bağlanma

nvmeofutil.exe connect -ia <Adapter> -sp <SubsystemPort>

Bağlantı kurulduktan sonraları NVMe namespace Windows içerisinde disk olarak görünür.

Bu disk daha sonra:

• Partition
• Format

işlemleri ile kullanılabilir.

NVMe-oF initiator testleri edevakıf oldu için tek NVMe-oF target sistemi lüzumir.

Microsoft, erkenden testler için Linux tabanlı NVMe target kullanmayı önermektedir.

En basit yöntem: Linux kernel NVMe target (nvmet). Bu yapı TCP üzerinden NVMe namespace paylaşabilir.

Test için aşağıdaki bileşenler lüzumir:

• Bir Linux sistemi (fiziksel ya da VM)
• Paylaşılacak tek block device
• Windows Server Insider sistemi
• TCP limanlar erişimi

Block device örnekleri:

• NVMe SSD
• SATA SSD
• Sanal disk

Fonksiyonel testler için VM istimal etmek mümkündür. Ancak icra testleri için bedensel sistemler önerilir.

Linux sistemleri üzerinde aşağıdaki adımlar uygulanır.

Kernel modüllerini yükleme

sudo modprobe nvmet
sudo modprobe nvmet-tcp

configfs monte eden etme

sudo monte eden -t configfs hiçbiri /sys/kernel/config

Subsystem oluşturma

Örnek NQN:

nqn.2026-02.com.contoso:win-nvmeof-test

Lab ortamında testleri basitlığı için tüm host’lara müsaade verilebilir.

Namespace ekleme

Örnek block device:

/dev/nvme0n1

Bu device NVMe namespace olarak export edilir.

TCP limanlar oluşturma

Parametreler:

• Target IP
• TCP limanlar (genelde 4420)

Bu limanlar üzerinden NVMe-oF bağlantıları giriş edilir.

Hızlı doğrulama

Linux üzerinde aşağıdaki komut ile target doğrulanabilir:

nvme discover -t tcp -a <IP> -s <PORT>

Windows tarafında nvmeofutil.exe kullanılırken şu değerler lüzumir:

SubsystemNQN

Örnek:

nqn.2026-02.com.contoso:win-nvmeof-test

TargetAddress

Örnek:

192.168.1.92

ServiceId

Örnek:

4420

configfs ile manuel işlem etmek seçenek nvmetcli aracı da kullanılabilir.

nvmetcli ile:

• Subsystem oluşturma
• Namespace yönetimi
• Port yapılandırması
• Host erişim kontrolü

gibi işlemler yapılabilir.

Ayrıca yapılandırmalar JSON dosyası olarak kaydedilip tekrar yüklenebilir.

Daha yüksek icra hedefleyen ortamlarda SPDK NVMe-oF target da kullanılabilir.

SPDK:

• TCP
• RDMA

transport’larını yardımler ve kullanıcı alanında çalışan yüksek performanslı tek NVMe-oF implementasyonu sunar.

Bu Insider sürümü henüz erkenden aşamadadır ve bazı sınırlamalar içerir.

CLI tabanlı yönetim

Şu anda:

• GUI yok
• PowerShell cmdlet yok

Yapılandırma tamamlanmış komut satırı üzerinden yapılır.

Multipath desteği yok

Şu anda NVMe-oF bağlantılarında multipathing desteği bulunmamaktadır.

Ağ yanlışlarında sınırlı recovery

Bazı ağlar başarısızlıklar senaryolarında bağlantı iyileşmeler mekanizmaları henüz sınırlıdır.

Microsoft bu alanların etkin olarak geliştirildiğini belirtmektedir.

Windows Server Insider build’lerinde sunulan NVMe-over-Fabrics initiator desteği, Windows Server depolar mimarisinde önemli tek adımı temsilcilik ediyor.

Bu özellik sayesinde:

• Windows Server sistemleri ağ üzerinden NVMe depolamaya erişebilecek
• NVMe performansı ırak depolar sistemlerinde kullanılabilecek
• Geleceğin disaggregated storage mimarileri için güçlü tek ilköğretim oluşacak

Her ne kadar şu an yalnızca preview seviyesinde olsa da, bu gelişme Windows Server ekosisteminin modern NVMe bilgi orta mimarilerine uyum sağlama yönündeki önemli adımlarından arasında biri olarak görülüyor.

Microsoft, kullanıcıların bu özelliği testleri ederek geri duyuru sağlamasını ve NVMe-oF kullanım senaryolarını değerlendirmesini öneriyor.