Trong thế giới số ngày nay, tốc độ truy xuất dữ liệu chính là yếu tố quyết định trải nghiệm người dùng, hiệu suất hệ thống và lợi thế cạnh tranh. Đặc biệt với các ứng dụng có tần suất đọc/ghi cao như cơ sở dữ liệu, AI/ML, phân tích thời gian thực – chỉ số IOPS (Input/Output Operations Per Second) càng lớn thì hiệu năng càng vượt trội. Và đó chính là lúc cái tên NVMe PassThrough được nhắc đến như một giải pháp chiến lược.

NVMe PassThrough là gì? 

Hiểu một cách đơn giản, NVMe PassThrough sử dụng ổ NVMe SSD, cho phép máy ảo (virtual machine) truy cập trực tiếp vào ổ cứng NVMe vật lý mà không phải đi qua lớp ảo hóa (hypervisor) trung gian của nền tảng hạ tầng.

Khác với các phương án lưu trữ thông thường, nơi ổ đĩa bị chia sẻ và xử lý qua nhiều tầng trung gian, NVMe PassThrough cho phép workload của bạn “nói chuyện trực tiếp” với ổ cứng tốc độ cao – đúng nghĩa “đi thẳng, không qua trạm”. Nhờ đó, toàn bộ quy trình đọc và ghi dữ liệu được rút ngắn đáng kể, giảm thiểu độ trễ, loại bỏ bottleneck và mang lại hiệu năng gần như tương đương với môi trường bare-metal. Cơ chế này đặc biệt phù hợp với những workload đòi hỏi tốc độ phản hồi gần như tức thì.

NVMe PassThrough hoạt động như thế nào?

Thông thường, trong môi trường đám mây hoặc máy ảo, ổ đĩa NVMe vật lý sẽ bị trừu tượng hóa thành một thiết bị ảo (virtual disk). Điều này tiện lợi cho việc chia sẻ tài nguyên, nhưng lại làm giảm hiệu năng do có thêm lớp dịch vụ trung gian (virtualization layer).

Với NVMe PassThrough:

• Ổ đĩa NVMe được gắn trực tiếp vào máy ảo thông qua công nghệ như VFIO (Virtual Function I/O) hoặc PCIe Passthrough.
• Hệ điều hành của máy ảo thấy ổ NVMe như đang gắn trên một máy vật lý.
• Hệ thống tránh được I/O overhead, giảm hẳn độ trễ trong quá trình đọc/ghi dữ liệu.

Khi sử dụng NVMe PassThrough, mỗi ổ NVMe chỉ được gán cho duy nhất một máy ảo tại một thời điểm. Đây là ổ đĩa vật lý được gắn trực tiếp vào VM nên không thể thực hiện snapshot như các loại ổ ảo hóa. Tuy nhiên, dữ liệu vẫn có thể được backup thông qua các công cụ bên trong hệ điều hành như Windows Backup, Veeam Agent…

Quan trọng hơn, dữ liệu trên ổ NVMe PassThrough vẫn được giữ nguyên (persistence) kể cả khi máy ảo bị tắt hoặc khởi động lại. Dữ liệu chỉ bị mất khi thiết bị phần cứng gặp sự cố hoặc người dùng chủ động xóa thủ công. Điều này giúp đảm bảo tính ổn định và an toàn dữ liệu ở cấp độ phần cứng thực.

Khi nào nên dùng NVMe PassThrough?

Không phải tất cả hệ thống đều cần đến NVMe PassThrough. Nếu ứng dụng của doanh nghiệp chỉ xử lý tác vụ văn phòng thông thường, các trang web tĩnh, hoặc hệ thống không yêu cầu truy cập dữ liệu nhanh liên tục, thì giải pháp này có thể gây tốn kém không cần thiết. Vì một trong những đặc điểm của NVMe PassThrough là việc gắn ổ vật lý trực tiếp khiến tài nguyên này khó chia sẻ, đồng thời hạn chế khả năng mở rộng linh hoạt vốn là thế mạnh của môi trường đám mây.

NVMe PassThrough đặc biệt hữu ích trong các tình huống sau:

Trong tất cả các kịch bản ứng dụng kể trên, việc “đi vòng” qua lớp ảo hóa truyền thống có thể trở thành điểm nghẽn gây ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất. Tuy nhiên, như đã chia sẻ ở trên, doanh nghiệp chỉ nên cân nhắc triển khai NVMe PassThrough khi thực sự cần hiệu năng đọc/ghi vượt trội, khi hệ thống bắt đầu có dấu hiệu nghẽn cổ chai tại tầng lưu trữ, hoặc khi các phương án tăng CPU, RAM không còn cải thiện được tốc độ xử lý. Một dấu hiệu phổ biến là hệ thống phản hồi chậm trong khi tài nguyên CPU và bộ nhớ vẫn còn dư thừa – lúc này rất có thể vấn đề nằm ở tầng I/O.

Tối ưu đúng lúc, đúng nhu cầu

NVMe PassThrough là bước tiến rõ rệt trong việc tối ưu hóa hiệu năng I/O – đặc biệt với những hệ thống có yêu cầu xử lý dữ liệu lớn và thời gian phản hồi nhanh. Khi được áp dụng đúng cách, nó có thể giúp doanh nghiệp vượt qua các giới hạn về tốc độ, giảm độ trễ hệ thống và nâng tầm trải nghiệm người dùng.

Doanh nghiệp của bạn đã sẵn sàng trải nghiệm hiệu năng khác biệt? NVMe PassThrough sẽ sớm được tích hợp trên nền tảng CMC Cloud – mang đến khả năng truy xuất dữ liệu cực nhanh, độ trễ cực thấp, dành riêng cho những hệ thống đòi hỏi hiệu suất I/O tối đa. Đón đợi ngay!