Конвергентное хранилище
 | этой статьи Фактическая точность оспаривается . ( Июль 2016 г. ) |
Конвергентное хранилище — это архитектура хранения , которая объединяет ресурсы хранения и вычислительные ресурсы в единый объект. Это может привести к разработке платформ для рабочих нагрузок, ориентированных на серверы, хранилища или гибридных рабочих нагрузок, где приложения и данные объединяются для повышения производительности и доставки приложений. [1] Сочетание хранилища и вычислений отличается от традиционной ИТ-модели, в которой вычисления и хранение выполняются на отдельном или изолированном компьютерном оборудовании. [2] Традиционная модель требует дискретных изменений в предоставлении ресурсов, таких как обновления и плановые миграции, в условиях изменений нагрузки на серверы, которые становятся все более динамичными по мере виртуализации , когда конвергентное хранилище параллельно увеличивает поставку ресурсов вместе с потребностями новых виртуальных машин. [3]
Рекомендации по проектированию
[ редактировать ]Цель конвергентного хранилища — объединить сервер и хранилище. [4] и/или приложения и данные для предоставления услуг, которые лучше оптимизированы для целевых рабочих нагрузок. [5] Это может означать, что сервер и система хранения данных будут объединены на одной аппаратной платформе. Например, корпус блейд-сервера , приложения и хранилище можно объединить на сервере посредством виртуализации . Сервером и хранилищем можно управлять как пулом ресурсов, например, в рамках инфраструктуры как услуги (IaaS).
Общая аппаратная платформа
[ редактировать ]Серверы отраслевых стандартов, например, использующие процессоры Intel ( x86 ), составляют основу конвергентной системы хранения данных. [6] [7] Поскольку эти серверы следуют закону Мура и повышают мощность и производительность, они способны выполнять рабочие нагрузки хранилища, а также являются вычислительными серверами. Центры обработки данных могут дополнительно консолидировать и минимизировать использование физического пространства и энергии, используя стандартные блейд-серверы как для серверов, так и для систем хранения данных. [8] [9]
Общее программное обеспечение
[ редактировать ]При виртуализации серверов несколько «виртуальных» серверов работают на одной платформе с использованием технологии гипервизора . На этих виртуальных серверах могут выполняться традиционные серверные задачи, например программирование приложений. Используя программное обеспечение контроллера хранения, эти серверы также можно превратить в системы хранения данных. [10] Эта последняя архитектура известна как хранилище на основе виртуальных машин . Программное обеспечение хранения часто называют виртуальным устройством SAN VSA. [11] или виртуальное устройство хранения данных. Продукты VSA от таких компаний, как HP , Nutanix и VMware, позволяют пользователям создавать сети хранения данных, используя существующие серверы. [12] [13] [14] [15]
Инфраструктура как услуга (IaaS)
[ редактировать ]Цель IaaS — предоставить пул ресурсов. [16] которые можно быстро развернуть для предоставления новых услуг. Для этого разработчику сервиса необходимо указать необходимые характеристики для нового сервиса или приложения и оркестрации (вычислений). механизм [17] настроить базовую инфраструктуру для предоставления новой услуги.
Характеристики
[ редактировать ]Масштабируемая архитектура
[ редактировать ]Масштабируемая архитектура — это компонент конвергентной системы хранения данных. Масштабируемое хранилище — это сочетание модульных компьютеров и стандартизированных компонентов хранилища для создания объединенных пулов хранения. [18] Результатом является увеличение мощности компьютера, пропускной способности и емкости хранилища, которое может превысить аналогичный показатель одного традиционного массива хранения или высокопроизводительного компьютера. [19] Поставщики систем хранения данных, такие как NetApp , Dell , Hewlett-Packard и EMC, предоставляют горизонтально масштабируемые системы хранения данных, позволяющие справиться как с ростом неструктурированных данных , так и с необходимостью упростить операции центров обработки данных. [20] На уровне файловой системы доступны параллельные файловые системы, такие как BeeGFS, для обеспечения единого пространства имен с автоматическим распределением данных для общего доступа к сети между внутренними устройствами хранения нескольких серверов.
Масштабируемое хранилище отличается от масштабируемой архитектуры традиционного хранилища, которое в основном масштабируется за счет добавления множества отдельных дисков к одному некластеризованному контроллеру хранилища. [21] В горизонтально масштабируемой архитектуре программное обеспечение управления используется для управления несколькими устройствами хранения данных, действуя как единая система. [22] Компания-аналитик систем хранения данных Enterprise Strategy Group пишет, что масштабируемое хранилище может помочь обеспечить своевременное предоставление ИТ-услуг, повысить доступность системы и обеспечить более эффективное использование ресурсов. [23]
Федерация
[ редактировать ]Объединение хранилищ (также известное как объединенное хранилище) использует распределенное управление томами для перемещения рабочих нагрузок с занятых массивов на массивы с доступной емкостью. Это делается с использованием собственной одноранговой связи. [24] Несколько автономных систем хранения объединяются и управляются как единый пул хранения. [25] Это помогает улучшить использование хранилища, сбалансировать рабочие нагрузки и упростить миграцию хранилища.
Мультитенантная архитектура
[ редактировать ]Конвергентное хранилище поддерживает мультитенантную ( мультиарендную ) архитектуру облачных вычислений , при которой несколько машин или пользователей одновременно получают доступ к виртуальным и физическим ресурсам. Помимо хранилища, другими ресурсами, доступными в этой архитектуре, являются процессоры и сети. [26] Конвергентное хранилище обеспечивает это путем перемещения рабочих нагрузок приложений между дисковыми системами. [27]
Сравнение с традиционными архитектурами хранения данных
[ редактировать ]Монолитная архитектура хранения данных
[ редактировать ]Монолитные архитектуры хранения совместно используют оперативную память между несколькими контроллерами ввода-вывода. Их характеризуют как большие массивы хранения данных, требующие крупных первоначальных инвестиций и ресурсов. По словам Hitachi Vantara, такое хранилище требует от предприятий потратить 500 000 долларов на настройку своих центров обработки данных для поддержки требований к питанию монолитного оборудования. [28] Монолитные массивы обеспечивают преимущества аварийного восстановления. Архитектура общего кэша монолитных массивов гарантирует, что в случае сбоя одного модуля кэша для обработки запроса пользователя будет использоваться другой кэш. Однако если у вас более одной системы, эта архитектура становится сложной и требует инвестиций для управления и контроля взаимодействия между различными компонентами. [29] Монолитная архитектура поддерживает как блочную, так и файловую архитектуру, либо независимо, либо в единой системе хранения, объединяющей как блочные, так и файловые системы. [30]
Хранилище с прямым подключением
[ редактировать ]Хранилище с прямым подключением (DAS) обеспечивает масштабирование хранилища, напрямую подключенного к серверу. Хранилище выделено для одного сервера и не может использоваться несколькими серверами. Данные, хранящиеся в архитектуре сети хранения данных (SAN) и сетевого хранилища (NAS), могут совместно использоваться несколькими серверными приложениями. [31]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Джедрас, Джефф. «Модель центра обработки данных «сломана», — заявляет HP», 7 июня 2011 г., IT World Canada (см. текст о онкологическом центре имени доктора медицины Андерсона при Техасском университете, чтобы узнать, как конвергентное хранилище улучшает производительность и доставку приложений). [1]
- ↑ Талбот, Крис, «HP добавляет линейку конвергентной инфраструктуры», 7 июня 2011 г., ChannelInsider [2]
- ^ Мэдден, Брайан. «Разве Nutanix только что создала идеальное комбинированное оборудование сервера и хранилища больших данных для VDI?» [3]
- ^ TechTarget, «Разгадка секретов конвергентных сетей хранения данных», стр. 6, февраль 2011 г. [4]
- ^ Бабураджан, Раджани. «Растущие возможности рынка облачных хранилищ укрепляют поставщиков», TMCnet, 24 августа 2011 г. [5]
- ^ Флойер, Дэвид. «Конвергентные системы хранения данных HP создают основу для следующей эры вычислений», 15 августа 2011 г., Wikibon [6]
- ^ Векслер, Стив. «Nutanix: время запретить SAN», 16 августа 2011 г., Network Computing [7]
- ^ Грейсон, Ян. «Идет поиск идеального хоста, поскольку рост создает проблемы с хранением», 23 августа 2011 г., The Australian. [8]
- ^ Берт, Джеффри. «Cisco Surprise в пятерке лучших блейд-серверов x86, по данным IDC», 26 мая 2011 г., eWeek Europe [9]. Архивировано 29 августа 2011 г. на Wayback Machine.
- ^ Асаро, Тони. «Влияние виртуальных устройств хранения данных», SearchStorage.com [10]
- ^ SearchStorage.com, «Что такое виртуальное устройство SAN (VSA)»
- ^ Пол Феррил. «Два устройства виртуального хранения данных — стоит посмотреть?», 23 мая 2013 г., Форум корпоративных систем хранения данных [11]
- ^ Брайан Билер. «Почему у нас нет обзора Nutanix NX-8150», август 2015 г., StorageReview [12]
- ^ Саймон Шарвуд. «Nutanix выпустит «версию для сообщества» своего секретного программного соуса», февраль 2015 г., The Register [13]
- ^ Эдуардо Мейреллес да Роша. «Конец доступности vSphere Storage Appliance», июнь 2014 г., еще один ИТ-блог [14]
- ^ Хесс, Кен. «Вам нужно частное облако?» ZDNet, 21 августа 2011 г.
- ^ Бернье, Паула. «Телекомпании продолжают покупать облачные технологии», TMCnet, 1 мая 2011 г. [15]
- ^ Марк Питерс, Краткие сведения: горизонтально масштабируемое хранилище, группа стратегии предприятия. Архивировано 8 февраля 2012 г. на Wayback Machine.
- ^ Гэри Оренштейн, «Удвоение масштабируемого хранилища», GigaOm, 10 апреля 2010 г. [16]
- ^ Меллор, Крис. «Массив хранения HP P10000 больше и меньше, чем ожидалось», 23 августа 2011 г., The Register [17]
- ^ Марк Питерс, Краткие сведения: горизонтально масштабируемое хранилище, группа стратегии предприятия. Архивировано 8 февраля 2012 г. на Wayback Machine.
- ^ Гэри Оренштейн, «Удвоение масштабируемого хранилища», GigaOm, 10 апреля 2010 г. [18]
- ^ Марк Питерс, Краткие сведения: горизонтально масштабируемое хранилище, группа стратегии предприятия. Архивировано 8 февраля 2012 г. на Wayback Machine.
- ^ Меллор, Крис. «Массив хранения HP P10000 больше и меньше, чем ожидалось», 23 августа 2011 г., The Register [19]
- ^ Велланте, Дэвид. «Виртуализация когерентного хранилища с глобальным федеративным кэшем для облака», 12 марта 2010 г., Wikibon. [20]
- ^ Линтикум, Дэвид. «Признайтесь фактам: производительность облака не всегда стабильна», 18 августа 2011 г., InfoWorld [21].
- ^ Скрипка, Боб. «HP представляет программное обеспечение хранения данных для облачных и виртуализированных сред», 23 августа 2011 г., Управление информацией [22]
- ^ Тэй, Лиз. «Hitachi отказывается от монолитных систем хранения данных», 27 сентября 2010 г., IT News [23]
- ^ Эванс, Крис. «Выбор между монолитной и модульной архитектурой – Часть I», 24 августа 2011 г., Sys-Con Media [24]
- ^ SearchStorage.com Массивы хранения среднего уровня не используют совместное использование оперативной памяти, но обычно имеют активную/пассивную двухконтроллерную архитектуру с зеркальным NVRAM. Общие элементы вычислений и кэша по-прежнему являются потенциальными узкими местами, если рабочие нагрузки изменяются динамически. Они подвержены шуму соседей от конкурирующих серверных рабочих нагрузок. Эти системы не требуют перестройки RAID при сбое контроллера, в отличие от конвергентных систем. Кроме того, здесь чаще встречаются расширенные службы обработки данных (моментальные снимки RoW, дедупликация, сжатие, клоны с нулевым пространством), чем в конвергентных системах, поскольку все данные управляются в едином операционном пространстве. определение единого хранилища (унифицированное сетевое хранилище или NUS) [25]
- ^ Меллор, Крис. «Хранилище с прямым подключением против SAN: кластерная модель DAS завоевывает популярность в виртуализированном мире твердотельных устройств?», SearchStorage.co.uk [26]