Назад до витоків чи крок вперед? HPE StoreVirtual VSA

Слідуючи сучасним тенденціям в індустрії зберігання та обробки даних, я добрався до SDS — програмно-визначаються сховищ, а саме — продукту компанії HPE під назвою HPE StoreVirtual VSA, про що і розповім Вам в цій статті.



Програмно-визначаються сховища (надалі — SDS) вважаються наступною віхою в розвитку технологій зберігання даних. Ця технологія є новачком на ринку, тому однозначного і точного визначення цього терміну поки немає. Схожа ситуація була присутня на зорі «хмар», коли цим терміном називали всі підряд, не особливо вникаючи в його значення. За аналогією з згаданими «хмарами», основна ідея SDS полягає в абстрагуванні від апаратної складової і приходу до бізнес-орієнтованої моделі побудови систем зберігання та обробки.

Зараз же, в більшості випадків, ми говоримо про програмної віртуалізації сховищ даних. При цьому мова йде не про горезвісну підміни одного іншим СГД за рахунок вбудованих функцій або апаратних шлюзів, а про віртуалізації локальних дисків ваших обчислювальних вузлів.

У мене цей підхід викликає легке здивування, адже вже протягом багатьох років всі виробники А-класу ІТ-індустрії посилено вселяли нам думку, що майбутнє за СГД, в основу яких закладена ідея відокремлення зберігання та обробки даних, що призведе до підвищення їх доступності та захищеності.

Початок моєї кар'єри в ІТ довелося на час появи віртуалізації, тому я особисто спостерігав як знехотя і болісно багато компаній переходили від «ортодоксальної» схеми «один додаток — один сервер» до виртуализированным кластерів з винесеними сховищами. І тепер, коли використання СГД вже багаторазово обґрунтовано і повсюдно прийнято в «бойових» інфраструктурах, ті ж самі виробники кажуть нам, що новою віхою є повернення до використання локальних дисків наших серверів. Саме тому в даній статті я не тільки хочу висловити свою думку, але й почути від вас вашу оцінку як конкретно даного продукту, так і всієї ідеї SDS загалом.

Архітектура
HPE VSA є програмним продуктом, що встановлюються вузли на віртуального кластера. На поточний момент підтримуються продукти VMware vSphere, Microsoft Hyper-V, та KVM. Для vSphere і Hyper-V існують плагіни для інтеграції з їх консолями управління, що дозволяє управляти всією інфраструктурою з єдиної точки.


Для типового розгортання HPE StoreVirtual VSA необхідно 3 сайту — два вузли для відмовостійкості, і третій для розміщення Quorum Witness, який буде відповідати за консистентним даних на всіх вузлах у разі розриву зв'язку. Можливий сценарій з використанням тільки 2-х вузлів, проте в цьому випадку необхідна незалежна NFSv3 файлова кулі для розміщення Quorum Witness.

З точки зору адміністратора віртуального кластера, StoreVirtual VSA являє собою віртуальні машини під управлінням Enterprise Linux, по одній на кожен вузол кластера. Установка може бути проведена як через спеціальний візард, так і шляхом розгортання OVF-образу. В обох випадках вам необхідно буде налаштувати диск створюваної віртуальної машини. Розмір віртуального диска буде залежати від розміру блоку, зазначеного при форматуванні datastore.

Як і будь-яке ПЗ, StoreVirtual VSA потрібні обчислювальні ресурси процесора і оперативної пам'яті, для розробки нового рішення (або для перевірки сумісності з наявними кластером) HPE виробили ряд рекомендацій:
StoreVirtual VSA capacity (total of all storage devices) Memory required (GB) not using Adaptive Optimization or Space Reclamation Memory required (GB) when using Adaptive Optimization and/or Space Reclamation
<= 1 TB 4 4
1 <= 4 TB 5 5
4 <= 10 TB 7 8
10 <= 20 TB 9 12
20 <= 30 TB 12 17
30 <= 40 TB 15 21
40 <= 50 TB 18 26
Ліцензується даний продукт за обсягом, який ми презентуємо гіпервізору як сховище даних. Важливо розуміти, що це буде «сирою» обсяг з точки зору кінцевого користувача. В першу чергу локальні диски ваших серверів будуть об'єднані в RAID-групи на рівні RAID-контролера вузла. Отриманий корисний обсяг і буде ліцензуватися. Після запуску кожної окремої VSA вони об'єднуються в кластер і підсумовують дисковий простір в один загальний пул, доступний потім користувачам (серверів) за блоковим протоколу (iSCSI).

Можливості
У наш час недостатньо просто надати якусь ємність для зберігання даних. Система зберігання повинна володіти можливостями захисту даних від збоїв, оптимізацією зберігання, управління і обробки, і StoreVirtual VSA може запропонувати всі основні функції, які присутні у апаратних систем зберігання:

• Thin provisioning — «тонкі» тома, що дозволяють системі виділяти простір у міру фактичного наповнення даними;
• Peer Motion — міграція томів без переривання доступу до них;
• Multi-site SAN — розподілене по двох або трьох майданчиках єдиний том;
• Синхронний і асинхронний реплікації;
• Створення консистентних снэпшотов на рівні додатків;
• Network RAID — побудова відмовостійких схем на рівні вузлів кластера;
• Split Site — створення географічно рознесених кластерів;
• Adaptive Optimization — дворівневий автоматичний тиринг з гранулярностью 256 KB.

Управління всіма функціями доступно як через CMC (Centralized Management Console), так і через плагін для консолей управління VMWare/Hyper-V.

На мій погляд, найбільш цікавою опцією буде Network RAID, який захищає дані від втрати у випадку виходу з ладу цілого вузла кластера. По суті, це синхронна реплікація між вузлами, а рівень RAID регулює кількість копій блоків даних, що зберігаються в кластері.



Приміром, у випадку з рівнем Network RAID level 10, рекомендований виробником як самий оптимальний, у кластері завжди будуть зберігатися 2 копії кожного блоку даних. Така схема резервування дає нам гарантований захист від втрати даних у разі виходу з ладу 1-го вузла кластера (а при особливої удачі — до половини вузлів), однак оверхед буде становити 1/2. Це означає, що при купівлі ліцензії на StoreVirtual VSA 2 Тб, ми отримаємо віртуальне сховище на 1 Тб корисної ємності.

Наступний рівень захисту — Network RAID level 10+1. У цьому випадку у кластері зберігається 3 копії кожного блоку даних. Допустимий рівень «втрат» — 2 вузли. Оверхед буде становити 1/3. Саме алгоритм резервування Network RAID 10+1 лежить в основі технології SplitSite, дозволяючи створювати кластер на 3х географічно рознесених майданчиках. Найцікавіше в цій технології те, що на відміну від класичної реплікації апаратних СГД у нас відсутні такі поняття, як основна і другорядна майданчики. Додатком не важливо на якій з майданчиків в даний момент розташовується оброблюваний блок, а в разі виходу з ладу вузла і звернення до дублирующему блоку на іншому майданчику, додаток не помічає різниці і, як наслідок, відсутній час простою. З іншого боку, це накладає жорсткі вимоги на канал, що з'єднує майданчики між собою. Затримка в передачі даних, round trip, не повинна перевищувати 5 мс.

Рівень Network RAID level 10+2 створює копії блоків на всіх вузлах кластера, що дозволяє нам втратити n-1 вузлів, але при цьому оврехед буде дорівнювати 1/n (де n — кількість вузлів в кластері). При цьому мінімально підтримувана конфігурація — від 3-х вузлів, що на мій погляд є надмірним і не застосовується в реальних архітектур.

За аналогією з апаратними рейдами є рівні резервування з контрольними сумами: Network RAID level 5 і 6. У цих архітектурі з'являються блоки з контрольними сумами, які рівномірно розподілені по всіх вузлах кластера. Така схема резервування є найбільш економічною з точки зору оверхеда (n-1 для level 5 і n-2 для level 6), а рівень відмовостійкості дорівнює level 10 і level 10+1 відповідно. Однак, необхідність вважати контрольні суми викликають відчутне зниження обчислювальної продуктивності всього кластера, в наслідок чого не рекомендуються для застосування з високонавантаженими додатками (явний приклад — бази даних).

Позиціонування
Продукт StoreVirtual VSA входить в сімейство рішень гиперконвергентных систем. І, як і будь-яка інша софтверна складова гиперконвергентных рішень, є бюджетним аналогом свого апаратного оригіналу — виділеній СГД. В моєму розумінні основне завдання даного продукту — створення резервний захищеного сховища для вашого виртуализированного кластера без покупки додаткового устаткування. При цьому не варто недооцінювати функціонал Network RAID, дозволяє реалізовувати синхронну реплікацію між вузлами кластера, в тому числі і географічно рознесених.

Як можна побачити з описаного мною функціоналу, дане рішення можна назвати функціонально самостійним, дає своїм користувачам можливості апаратного сховища початкового рівня за більш скромні гроші.

На закінчення варто зазначити, що на поточний момент діє промо-програма: при покупці будь-якого сервера HPE Proliant Gen9 ви отримуєте ліцензію StoreVirtual VSA на 1 Тб безкоштовно. Це є чудовим приводом не тільки завантажити тріальні ліцензії для детального вивчення продукту, але і почати впроваджувати його в продуктив нових проектів без збільшення їх бюджету.
Джерело: Хабрахабр

0 коментарів

Тільки зареєстровані та авторизовані користувачі можуть залишати коментарі.