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NVMe 的常规常见问题解答

本文解决了有关在 Azure 中创建的虚拟机 (VM) 上的 NVM Express (NVMe) 支持的一些常见问题。

概述

什么是 NVMe?

NVMe 是一种通信协议,有助于通过使用永久性内存 (NVM) 在服务器和存储系统之间更快、更高效地传输数据。 使用 NVMe,可以以最高吞吐量和最快的响应时间传输数据。

NVMe 提供更高的每秒输入/输出操作 (IOPS) 和更高的吞吐量(以兆字节/秒 (MBps) 为单位)。 此功能可以通过 Azure 托管磁盘显著提高临时(本地)和远程 NVMe 磁盘存储的性能。 更高的性能尤其有利于需要快速将数据传输到 Azure 托管磁盘的 I/O 密集型工作负载。

Azure VM 系列支持哪些类型的存储接口?

Azure VM 支持两种类型的存储接口:小型计算机系统接口 (SCSI) 和 NVMe。 SCSI 接口是一种旧标准,在计算机和外围设备之间提供物理连接和数据传输。 NVMe 与 SCSI 类似,都提供连接和数据传输,但 NVMe 是服务器和存储系统之间更快、更高效的数据传输接口。

Azure Boost 和 NVMe 如何提高 Azure 提供的 VM 的性能?

Azure Boost 是 Microsoft 设计的一个系统,它将传统上由虚拟机监控程序和主机 OS 执行的服务器虚拟化过程卸载到专用的软件和硬件上。 卸载这些过程可为 Azure VM 客户提供更快的存储和网络性能。

Azure Boost 的主要优势之一是能够增强 Azure 托管磁盘和本地存储的吞吐量。 此增强功能是通过将存储处理任务卸载到 Azure Boost 专用的硬件来实现的。

此外,Azure Boost 还通过使用行业标准 NVMe 接口来优化性能,该接口利用了固态存储驱动器的低延迟和内部并行度。 有关 Azure Boost 提供的性能的详细信息,请参阅有关 Azure Boost 正式发布的 Microsoft 博客文章

Azure 是否继续支持 SCSI 接口 VM?

是的。 Azure 将继续支持提供 SCSI 存储的各版本 VM 产品/服务上的 SCSI 接口。 但是,未来并非所有新的 VM 系列都将提供 SCSI 存储作为选项。

NVMe 可支持性

哪代 VM 代系支持 NVMe 磁盘?

通常,较旧代系的常规用途、内存优化和计算优化 VM(D/Ev5 或 Fv2 及更早版本)支持 SCSI。 较新代系(Da/Ea/Fav6 及更新版本)通常仅支持 NVMe 存储接口。 但是,Ebsv5/Ebdsv5 和 Lsv2/Lsv3/Lasv3 VM 引入了 NVMe 作为临时磁盘的选项。

有关哪些 VM 代系支持哪些存储类型的详细信息,请查看有关 Azure 中 VM 大小的文档

是否支持在第 1 代 VM 上启用 NVMe 磁盘?

否,没有在第 1 代 VM 上支持 NVMe 磁盘的计划。 如果你认为工作负载会受益于 NVMe 性能,必须切换到第 2 代 VM。 若要创建第 2 代 VM,请按照记录的步骤进行操作。 如果尝试使用第 1 代 VM 映像,则将无法选择支持 NVMe 的 VM,或者将收到以下错误消息:“NVMe 不支持所选映像。 请查看受支持的 VM 映像。”

如果使用的 OS 未标记为受 NVMe 支持,会发生什么情况?

只能使用标记为 NVMe 的映像(Platform Image Repository 和 Azure Compute Gallery)创建支持 NVMe 的 VM。 如果使用未标记的映像,则会创建基于 SCSI 的 VM,并且 VM 可能无法按预期工作。 请务必按照所有说明进行操作。

若要使用 NVMe 接口创建 VM,必须选择标记为 NVMe 的一个受支持的 OS 映像。 如果 NVMe 不支持当前 OS 映像,你将收到以下错误消息:“NVMe 不支持所选映像。 请查看受支持的 VM 映像。”

屏幕截图为选择一个受 NVMe 支持的操作系统映像的示例。

何时将 NVMe 支持添加到我当前使用的 OS 映像?

NVMe 支持在 50 多个最常用的 OS 映像中提供。 我们不会向较低版本的 OS 映像添加 NVMe 支持。 但是,我们会不断提高 OS 映像覆盖率。 建议参考此页面,了解有关 Linux 和 Windows 的最新 OS 映像支持的更新。

如果要使用的 OS 不支持 NVMe,会发生什么情况?

许多最新的 Azure VM 代系均仅支持 NVMe,需要支持 NVMe 的 OS 映像。 如果需要不支持 NVMe 的 OS,则使用仍支持 SCSI 的 VM 系列。

如何使用 NVMe 接口创建 VM?

可以使用 Azure 门户、Azure CLI、Azure PowerShell 和 Azure 资源管理器模板等方法在 VM 创建期间启用 NVMe。 若要创建启用了 NVMe 的 VM,必须先在 VM 上启用 NVMe 选项,并为 VM 选择 NVMe 磁盘控制器类型。 如果 VM 大小支持 NVMe,则还可以在 VM 停止和解除分配时将 VM 更新为 NVMe。

若要使用 Azure 门户在 VM 创建期间启用 NVMe 接口,请执行以下操作:

  1. 添加磁盘控制器筛选器。 若要查找符合 NVMe 条件的大小,请选择“查看所有大小”,选择“磁盘控制器”筛选器,然后选择“NVMe”。

    屏幕截图为用于为 NVMe 接口添加磁盘控制器筛选器的选择。

  2. 转到“高级”选项卡并选中“性能 (NVMe)”下的复选框,启用 NVMe 功能。

    屏幕截图为用于启用 NVMe 接口功能的复选框。

  3. 转到“查看和创建”选项卡并确认“磁盘控制器类型”值是否为“NVMe”来验证该功能是否已启用。

    屏幕截图为用于查看和验证虚拟机高级功能的区域,其中包括 NVMe 功能。

配置有受信任启动的 VM 能够从 SCSI 移动到 NVMe?

否,配置有受信任启动的 VM 无法从 SCSI 移动到 NVMe。

使用 NVMe 磁盘的 Azure 存储性能

哪些类型的工作负载将受益于 NVMe 磁盘?

与 SCSI 相比,使用 NVMe 磁盘的 VM 系列将在需要更高 I/O 和改进存储性能的各种工作负载中展示出性能优势。 这些工作负载包括应用程序服务器、Web 服务器、数据库、数据仓库和分析。 可以在使用临时和/或远程 NVMe 磁盘的 VM 上实现这些优势。

NVMe 磁盘可以实现哪些性能提升?

应用程序可以实现的性能提升取决于多个因素,包括 VM 类型、VM 大小和 I/O 块大小。 若要确定理想的块大小并实现峰值传输速率,请对各个 VM 大小进行测试。 请务必根据应用程序的具体要求优化 I/O 大小。 有关各个 VM 类型的性能功能的详细信息,请参阅有关 Azure 中 VM 大小的文档