Настройка Windows Server 2025 с полноценной поддержкой NVMe - новый уровень производительности подсистемы хранения

Прямая поддержка NVMe в Windows Server 2025 открывает новый этап развития подсистемы хранения и повышает эффективность работы с наиболее требовательными нагрузками. После установки октябрьского обновления для Windows Server 2025 эта возможность включается через параметр реестра.

Это действительно важное изменение в развитии подсистемы хранения для наиболее требовательных нагрузок. Современные NVMe SSD теперь работают с Windows Server эффективнее благодаря переработанному стеку хранения, который больше не обрабатывает все устройства по модели SCSI, характерной для накопителей предыдущих поколений. Отказ от промежуточного преобразования команд NVMe в команды SCSI снижает накладные расходы и задержки, а вся цепочка обработки ввода-вывода переработана с расчетом на максимально высокую производительность. Это обновление стало результатом совместной работы разработчиков Microsoft и производителей серверного оборудования, что служит важным этапом модернизации стека хранения Windows.

Прямая поддержка NVMe уже переведена в статус общедоступной функции, но пока включается по выбору администратора и по умолчанию остается отключенной после октябрьского накопительного обновления для Windows Server 2025. Для серверной инфраструктуры на базе NVMe это означает возможность получить дополнительную производительность за счет изменения программной архитектуры, без замены аппаратной платформы. Дальнейшее развитие этого направления должно усилить эффективность и скорость работы подсистемы хранения в Windows Server.

Почему прямая поддержка NVMe стала особенно важной именно сейчас?

Современные NVMe-устройства - например, корпоративные PCIe Gen5 SSD с производительностью до 3,3 млн IOPS или HBA-решения с показателями свыше 10 млн IOPS на один накопитель - уже вышли далеко за пределы того, под что проектировались традиционные механизмы обработки ввода-вывода. Стек на базе SCSI не успевает за такими скоростями, поскольку опирается на модель с одной очередью команд, изначально рассчитанную на вращающиеся диски: в том же SATA поддерживается только одна очередь глубиной до 32 команд. 

NVMe изначально создавался для твердотельных накопителей и поддерживает до 64 000 очередей, каждая из которых может одновременно обрабатывать до 64 000 команд. 

В Windows Server 2025 прямая поддержка NVMe делает стек хранения изначально рассчитанным на современное оборудование - без промежуточных уровней преобразования и без ограничений прежней архитектуры, и как следствие:

• Существенный рост IOPS. Прямой многоканальный доступ к NVMe-устройствам позволяет приблизиться к реальному пределу производительности накопителей.

• Более низкие задержки. Традиционный стек на базе SCSI использует общие блокировки и механизмы синхронизации в пути обработки ввода-вывода на уровне ядра. Прямая поддержка NVMe делает этот путь короче и снижает время выполнения операций.

• Более эффективное использование процессора. Облегченный и оптимизированный стек высвобождает вычислительные ресурсы под прикладные нагрузки, а не под обслуживание хранения.

• Готовность к дальнейшему развитию NVMe. Прямая поддержка таких возможностей, как многоканальная обработка и прямое размещение команд, создает основу для следующего этапа развития подсистем хранения.

Производительность Windows Server 2025 в тестах

График прироста IOPS в WS2025 с включенной прямой поддержкой NVMe по сравнению с WS2022 в тестах случайного чтения блоками 4 КБ на томе NTFS при 1, 8 и 16 потоках.

График снижения числа процессорных циклов на операцию ввода-вывода в WS2025 с включенной прямой поддержкой NVMe по сравнению с WS2022 в тестах случайного чтения блоками 4 КБ на томе NTFS при 8 и 16 потоках.

По данным базового тестирования с помощью DiskSpd.exe, при включенной прямой поддержке NVMe системы на Windows Server 2025 могут показывать до 80% больше IOPS и примерно на 45% меньшие затраты процессорных циклов на одну операцию ввода-вывода в сценариях случайного чтения 4 КБ на томах NTFS по сравнению с Windows Server 2022. Тест выполнялся на сервере с двухсокетным процессором Intel, 208 логическими процессорами, 128 ГБ оперативной памяти и NVMe-накопителем Solidigm SB5PH27X038T емкостью 3,5 ТБ. 

Повторить такой тест можно командой diskspd.exe -b4k -r -Su -t8 -L -o32 -W10 -d30 testfile1.dat > output.dat с последующей настройкой параметров под нужный сценарий. Итоговые результаты зависят от аппаратной платформы, конфигурации системы и профиля нагрузки.

Прикладные ИТ-сценарии, где эффект будет наиболее заметен

Прямую поддержку NVMe имеет смысл рассматривать для серверов, на которых работают корпоративные приложения. Ее преимущества проявляются не только в синтетических тестах, но и в прикладных сценариях - от более быстрых транзакций в базах данных до ускорения операций виртуальных машин, файловых сервисов и аналитических нагрузок. 

• SQL Server и OLTP - сокращение времени транзакций, рост IOPS и снижение хвостовых задержек в смешанных нагрузках чтения и записи.

• Hyper-V и виртуализация - более быстрая загрузка виртуальных машин, ускорение операций с контрольными точками и живой миграции при меньшей конкуренции за ресурсы хранения. 

• Высокопроизводительные файловые серверы - ускорение чтения и записи крупных файлов, а также более быстрые операции с метаданными, включая копирование, резервное копирование и восстановление.

• Аналитика и задачи искусственного интеллекта - более быстрый доступ к крупным массивам данных и ускорение операций ETL, shuffle и временного ввода-вывода.

Как включить прямую поддержку NVMe в Windows Server 2025

1. Сначала нужно проверить аппаратную платформу. Требуются NVMe-устройства, которые работают через встроенный драйвер Windows NVMe - StorNVMe.sys. Если для накопителей используются драйверы от производителя, заметного эффекта от включения новой схемы работы не будет.

2. Для включения прямой поддержки NVMe после установки накопительного обновления 2510-B или более новой версии нужно добавить параметр реестра следующей командой PowerShell:
   reg add HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Policies\Microsoft\FeatureManagement\Overrides /v 1176759950 /t REG_DWORD /d 1 /f

3. Альтернативный вариант - использовать MSI-пакет групповой политики, который добавляет параметр управления этой функцией, а затем включить его через редактор локальной групповой политики по пути: Local Computer Policy > Computer Configuration > Administrative Templates > KB5066835 251014_21251 Feature Preview > Windows 11, version 24H2, 25H2.

4. После включения прямой поддержки NVMe следует открыть Диспетчер устройств и убедиться, что все подключенные NVMe-устройства отображаются в разделе «Дисковые устройства хранения».

   

   Снимок экрана Диспетчера устройств, на котором NVMe-устройства отображаются в разделе «Storage disks».

5. Мониторинг и проверка результата. Для оценки эффекта можно использовать Performance Monitor и Windows Admin Center, а для микротестов в собственной среде - DiskSpd.exe. Один из быстрых способов измерить IOPS в Performance Monitor - настроить гистограмму и добавить счетчик Physical Disk > Disk Transfers/sec, выбрав экземпляр, который соответствует одному из подключенных NVMe-устройств. После этого можно запустить синтетическую нагрузку через DiskSpd и сопоставить показатели до и после включения прямой поддержки NVMe. Такой подход позволяет проверить фактический прирост производительности в реальной инфраструктуре.

Снимок экрана Performance Monitor, показывающий, как добавить счетчик Disk Transfers/sec для измерения IOPS NVMe-накопителя.

Снимок экрана, показывающий более высокий уровень IOPS при работе стека прямой поддержки NVMe в Windows Server 2025.

Выводы

Прямая поддержка NVMe в Windows Server 2025 - это не просто локальная доработка стека хранения, а вполне рациональный шаг в сторону более эффективного использования современной серверной инфраструктуры. Если раньше часть потенциала быстрых NVMe-накопителей терялась на уровне программной обработки ввода-вывода, то теперь Windows Server заметно лучше соответствует возможностям актуального оборудования.

Конечно, это важно не само по себе, а в тех сценариях, где хранение напрямую влияет на бизнес-результат: в транзакционных базах данных, виртуализации, файловых сервисах и аналитических контурах. При этом главный вывод здесь в другом: дополнительную производительность можно получить не только за счет новой аппаратной платформы, но и за счет более правильной программной архитектуры. Для ИТ-инфраструктуры это означает более рациональное использование уже сделанных инвестиций в NVMe. 

Дополнительный интерес к этой архитектуре усиливается и тем, что ее эффект начинает проявляться не только в теоретических сценариях с прямым доступом к NVMe, но и в более прикладных конфигурациях. В отдельном тестовом материале по Windows Server 2025 на сервере Dell PowerEdge R7725 с аппаратным контроллером PERC13 показано, что новая схема работы подсистемы хранения может давать заметный выигрыш и в RAID-конфигурациях, где особенно важны отказоустойчивость, управляемость и предсказуемая эксплуатация массива. Это делает тему Native NVMe значимой не только для высокопроизводительных JBOD-сценариев, но и для более традиционной корпоративной серверной эксплуатации.