NVMe e armazenamento cloud: porque o tipo de armazenamento importa para o seu VPS

Nem todos os armazenamentos cloud são iguais. O tipo de armazenamento por trás do seu VPS afeta diretamente a velocidade de resposta das suas aplicações, a fiabilidade do desempenho das suas bases de dados e quanto paga por uma capacidade que pode não precisar.

Este guia analisa os tipos de armazenamento disponíveis na infraestrutura cloud moderna: NVMe, SSD, HDD, armazenamento em bloco e armazenamento de objetos. Poderá assim fazer uma escolha informada para a sua carga de trabalho.

O que é o armazenamento NVMe?

NVMe (Non-Volatile Memory Express) é um protocolo de armazenamento concebido especificamente para discos SSD. Ao contrário de protocolos mais antigos como SATA ou SAS, o NVMe comunica diretamente com o processador através do bus PCIe, eliminando os estrangulamentos herdados da era dos discos rígidos mecânicos.

O resultado: armazenamento capaz de processar centenas de milhares de operações de entrada/saída por segundo (IOPS), com latência medida em microssegundos em vez de milissegundos. Para um VPS a correr uma base de dados, uma aplicação web ou uma API com muito tráfego, isto significa leituras mais rápidas, escritas mais rápidas e menos pedidos em fila de espera.

A AFRICLOUD utiliza armazenamento NVMe em todos os planos VPS. Não existe a opção de «atualizar para NVMe»: cada servidor é entregue com este armazenamento por defeito, desde o plano de entrada VM1 até ao VM8.

NVMe, SSD e HDD: comparação prática

Para cargas de trabalho VPS, a diferença entre HDD e NVMe não é incremental: é uma diferença de ordens de grandeza. Uma consulta MySQL que demora 50 ms em HDD pode concluir-se em menos de 1 ms em NVMe. Os tempos de carregamento de páginas, as respostas de API e as tarefas em segundo plano beneficiam todos proporcionalmente.

O que é o armazenamento em bloco?

O armazenamento em bloco é um tipo de armazenamento cloud que se comporta como um disco rígido físico ligado ao seu servidor. Pode formatá-lo com qualquer sistema de ficheiros, montá-lo em qualquer caminho e utilizá-lo para bases de dados, dados de aplicações ou armazenamento de ficheiros.

As características principais do armazenamento em bloco NVMe:

• Persistente: os dados sobrevivem a reinícios e re-implementações do servidor
• Redimensionável: aumente a capacidade sem reconstruir o servidor
• Montável: ligado a um servidor de cada vez, como uma pen USB
• Baixa latência: ideal para bases de dados e aplicações que precisam de E/S aleatórias rápidas

Quando assenta em hardware NVMe, o armazenamento em volumes de bloco combina a flexibilidade da capacidade a pedido com a velocidade bruta dos discos NVMe. É isto que significa «armazenamento em bloco NVMe» na prática: volumes ligáveis a funcionar numa infraestrutura NVMe.

O que é o armazenamento de objetos?

O armazenamento de objetos assenta num modelo completamente diferente. Em vez de montar um volume como um sistema de ficheiros, armazena e recupera ficheiros através de uma API: tipicamente a API compatível com S3, que se tornou um padrão da indústria.

O armazenamento de objetos é concebido para:

• Recursos estáticos: imagens, vídeos, PDF, CSS, JavaScript
• Cópias de segurança: exports de bases de dados, instantâneos de servidor, arquivos de registos
• Grandes conjuntos de dados: dados analíticos, conjuntos de treino para aprendizagem automática
• Distribuição de conteúdos: ficheiros servidos diretamente aos utilizadores via HTTPS

Ao contrário do armazenamento em bloco, o armazenamento de objetos escala até petabytes sem redimensionamento manual. Paga pelo que armazena e a recuperação é feita por HTTP. A AFRICLOUD oferece armazenamento de objetos compatível com S3 a partir dos data centres de Lisboa e de Joanesburgo: qualquer aplicação que funcione com o Amazon S3 funciona com o armazenamento AFRICLOUD sem alterações ao código.

Quando utilizar cada tipo de armazenamento

A maioria das implementações em produção combina os dois: armazenamento em bloco NVMe para a aplicação e a base de dados, e armazenamento de objetos para recursos estáticos e cópias de segurança. Esta abordagem mantém o armazenamento do VPS leve e rápido, descarregando os dados volumosos para um armazenamento escalável e económico.

Como o armazenamento influencia o desempenho real

Considere uma aplicação web típica num VPS:

1. Carregamento de página: o servidor web lê ficheiros PHP ou Python a partir do armazenamento NVMe. Com NVMe, as leituras de ficheiros fazem-se em microssegundos. Com HDD, cada leitura acrescenta milissegundos: e uma única página pode ler dezenas de ficheiros.
2. Consulta a base de dados: uma página de catálogo lança 5 a 10 consultas. Em NVMe, as E/S de cada consulta concluem-se em menos de 0,1 ms. Em HDD, as mesmas E/S demoram 5 a 10 ms por consulta: o que acrescenta 50 a 100 ms a cada carregamento de página.
3. Entrega de imagens: imagens estáticas armazenadas em armazenamento de objetos compatível com S3 são servidas diretamente via ligação HTTPS, sem consumir as E/S do disco nem a largura de banda do VPS.
4. Cópia de segurança nocturna: um export de base de dados é escrito para o armazenamento de objetos via API. O disco do VPS não é envolvido: sem contenção de E/S com o tráfego em produção.

O efeito combinado é uma aplicação mais rápida, menor carga no servidor e uma escalabilidade mais simples. Se gere uma loja de e-commerce, o impacto na velocidade de finalização da compra e na fiabilidade do carrinho é particularmente notável.

Escolher o armazenamento para o seu VPS AFRICLOUD

Cada VPS AFRICLOUD inclui armazenamento NVMe por defeito:

• VM1: 20 GB NVMe
• VM3: 60 GB NVMe
• VM6: 180 GB NVMe
• VM8: 320 GB NVMe

Para aplicações que precisem de capacidade adicional, ligue volumes de armazenamento em bloco assentes em NVMe para bases de dados em crescimento, ou utilize armazenamento de objetos compatível com S3 para cópias de segurança e media. Os data centres de Lisboa e de Joanesburgo funcionam com infraestrutura NVMe idêntica e processadores AMD EPYC.

Se estiver a avaliar um VPS auto-gerido pela primeira vez, o tipo de armazenamento deve ser um dos primeiros pontos a verificar. O NVMe não é uma funcionalidade premium: é o mínimo exigível para qualquer carga de trabalho séria.

Resumo

O armazenamento não é uma linha a ignorar numa ficha técnica de VPS. A diferença entre NVMe e HDD é a diferença entre uma aplicação reactiva e uma aplicação lenta. A diferença entre armazenamento em bloco e armazenamento de objetos é a diferença entre uma arquitectura bem pensada e uma arquitectura que vai esbarrar em limites de escalabilidade.

Escolha NVMe para tudo o que seja sensível à latência. Utilize armazenamento de objetos para tudo o que tenha de escalar. E se está a comparar fornecedores VPS, verifique se o NVMe é o padrão ou um suplemento: isso diz muito sobre a infraestrutura por trás do preço.