Hyperkonvergente Lösung AERODISK vAIR. Grundlage ist das Dateisystem ARDFS.

Hyperkonvergente Lösung AERODISK vAIR. Grundlage ist das Dateisystem ARDFS.

Hallo, Leser von Habr. Mit diesem Artikel beginnen wir eine Serie, die von unserem hyperkonvergenten System AERODISK vAIR erzĂ€hlt. UrsprĂŒnglich wollten wir in unserem ersten Artikel alles im Detail erklĂ€ren, doch das System ist recht komplex, daher werden wir den Elefanten StĂŒck fĂŒr StĂŒck essen.

Wir beginnen die Geschichte mit der Entstehung des Systems, vertiefen uns in das ARDFS-Dateisystem, das die Grundlage von vAIR bildet, und diskutieren auch kurz die Positionierung dieser Lösung auf dem russischen Markt.

In den kommenden Artikeln werden wir ausfĂŒhrlicher ĂŒber die verschiedenen architektonischen Komponenten (Cluster, Hypervisor, Lastenausgleich, Überwachungssystem usw.), den Einrichtungsprozess berichten, Lizenzierungsfragen ansprechen, Crash-Tests separat prĂ€sentieren und natĂŒrlich ĂŒber Lasttests und Sizing schreiben. Zudem werden wir einen eigenen Artikel der Community-Version von vAIR widmen.

AERODISK – ist das etwa eine Geschichte ĂŒber Speichersysteme? Oder warum haben wir ĂŒberhaupt mit hyperkonvergenten Lösungen begonnen?

Die ursprĂŒngliche Idee, unsere eigene hyperkonvergente Lösung zu entwickeln, entstand etwa im Jahr 2010. Zu diesem Zeitpunkt gab es weder Aerodisk noch Ă€hnliche Lösungen (kommerzielle, verpackte hyperkonvergente Systeme) auf dem Markt. Unsere Aufgabe war es, aus einer Gruppe von Servern mit lokalen Festplatten, die ĂŒber Ethernet-Protokoll miteinander verbunden waren, ein verteiltes Speicher-Array zu schaffen und darauf virtuelle Maschinen und ein Software-Netzwerk laufen zu lassen. All dies musste ohne ein SAN realisiert werden (da wir einfach kein Geld fĂŒr ein SAN und dessen Anbindung hatten und unser eigenes SAN damals noch nicht erfunden war).

Wir haben viele Open-Source-Lösungen ausprobiert und schließlich diese Aufgabe gelöst, aber die Lösung war sehr komplex und schwer zu reproduzieren. DarĂŒber hinaus war diese Lösung mehr oder weniger ein „Es funktioniert? Fass es nicht an!“. Daher haben wir, nachdem wir diese Aufgabe gelöst hatten, die Idee, das Ergebnis unserer Arbeit in ein vollwertiges Produkt zu verwandeln, nicht weiter verfolgt.

Nach diesem Vorfall haben wir von dieser Idee Abstand genommen, aber uns blieb das GefĂŒhl, dass diese Aufgabe durchaus lösbar ist und der Nutzen einer solchen Lösung mehr als offensichtlich ist. SpĂ€ter bestĂ€tigten die auf den Markt kommenden HCI-Produkte auslĂ€ndischer Unternehmen dieses GefĂŒhl nur noch.

Daher haben wir Mitte 2016 an dieser Aufgabe gearbeitet, um ein vollwertiges Produkt zu schaffen. Zu diesem Zeitpunkt hatten wir noch keine Beziehungen zu Investoren, weshalb wir den Entwicklungststand aus eigenen geringen Mitteln finanzieren mussten. Wir kauften gebrauchte Server und Switches ĂŒber Avito und legten los.

Hyperkonvergente Lösung AERODISK vAIR. Grundlage ist das Dateisystem ARDFS.

Die Hauptanfangsaufgabe bestand darin, ein einfaches, aber eigenes Dateisystem zu entwickeln, das Daten automatisch und gleichmĂ€ĂŸig in Form von virtuellen Blöcken auf einer beliebigen Anzahl von Knoten im Cluster verteilt, die ĂŒber Ethernet miteinander verbunden sind. Dabei sollte das Dateisystem gut und einfach skalierbar sein und unabhĂ€ngig von benachbarten Systemen, d.h. von vAIR als bloßer Speicherlösung abtrennbar sein.

Hyperkonvergente Lösung AERODISK vAIR. Grundlage ist das Dateisystem ARDFS.

Das erste Konzept von vAIR

Hyperkonvergente Lösung AERODISK vAIR. Grundlage ist das Dateisystem ARDFS.

Wir haben absichtlich darauf verzichtet, fertige Open-Source-Lösungen fĂŒr den Aufbau eines verteilten Speichers (wie Ceph, Gluster, Lustre und Ă€hnliches) zu verwenden, und stattdessen auf unsere eigene Entwicklung gesetzt, da wir bereits viel Projekterfahrung damit hatten. Diese Lösungen sind zweifellos an sich hervorragend, und wir haben vor der Arbeit an Aerodisc mehrere Integrationsprojekte damit umgesetzt. Aber es ist ein Unterschied, eine spezifische Aufgabe eines Kunden zu lösen, das Personal zu schulen und möglicherweise den Support eines großen Anbieters einzukaufen, und eine leicht reproduzierbare Lösung zu schaffen, die fĂŒr verschiedene Aufgaben verwendet wird, von denen wir als Anbieter möglicherweise nicht einmal Kenntnis haben. FĂŒr dieses zweite Ziel waren bestehende Open-Source-Produkte fĂŒr uns nicht geeignet, weshalb wir uns entschlossen haben, ein verteiltes Dateisystem selbst zu entwickeln.
Nach zwei Jahren harter Arbeit mehrerer Entwickler (die die Arbeiten an vAIR mit der Entwicklung der klassischen Storage Engine kombinierten) wurden bestimmte Ergebnisse erzielt.

Bis 2018 hatten wir ein einfaches Dateisystem entwickelt und mit den notwendigen Bindings ergĂ€nzt. Das System verband ĂŒber interne Interconnects physische (lokale) Festplatten von verschiedenen Servern zu einem flachen Pool und "schnitt" sie in virtuelle Blöcke, aus denen dann blockbasierte GerĂ€te mit unterschiedlich hohem Fehlerschutz erstellt wurden, auf denen mit dem Hypervisor KVM virtuelle Maschinen erstellt und betrieben wurden.

Bei der Benennung des Dateisystems haben wir uns nicht großartig angestrengt und haben es schlicht ARDFS genannt (erraten Sie, wofĂŒr das steht))

Dieser Prototyp sah gut aus (nicht visuell, natĂŒrlich gab es damals noch keine visuelle Gestaltung) und zeigte eine gute Leistung sowie Skalierbarkeit. Nach den ersten realen Ergebnissen gaben wir diesem Projekt grĂŒnes Licht, organisierten eine vollwertige Entwicklungsumgebung und ein separates Team, das sich nur um vAIR kĂŒmmerte.

Zu dieser Zeit reifte die allgemeine Architektur der Lösung, die bis heute keine nennenswerten Änderungen erfahren hat.

Lasst uns in das Dateisystem ARDFS eintauchen.

ARDFS ist die Grundlage von vAIR, das eine verteilte fehlertolerante Datenspeicherung fĂŒr das gesamte Cluster bietet. Eines der (aber nicht das einzige) Unterscheidungsmerkmale von ARDFS ist, dass es keine zusĂ€tzlichen dedizierte Server Metadaten oder Verwaltung verwendet. Dies wurde ursprĂŒnglich zur Vereinfachung der Konfiguration der Lösung und zur ZuverlĂ€ssigkeit konzipiert.

Speicherstruktur

Im Rahmen aller Knoten des Clusters organisiert ARDFS einen logischen Pool des gesamten verfĂŒgbaren Speicherplatzes. Es ist wichtig zu verstehen, dass der Pool noch keine Daten und keinen formatierten Speicher darstellt, sondern lediglich eine Markierung. Das bedeutet, dass alle Knoten mit installiertem vAIR beim HinzufĂŒgen zum Cluster automatisch zum gemeinsamen Pool von ARDFS hinzugefĂŒgt werden und die SpeicherkapazitĂ€ten automatisch fĂŒr das gesamte Cluster gemeinsam genutzt werden (und fĂŒr die zukĂŒnftige Datenspeicherung verfĂŒgbar sind). Dieser Ansatz ermöglicht es, Knoten im laufenden Betrieb ohne nennenswerte Auswirkungen auf das bereits laufende System hinzuzufĂŒgen oder zu entfernen. Das heißt, das System ist sehr einfach in „Ziegeln“ skalierbar, indem Knoten bei Bedarf zum Cluster hinzugefĂŒgt oder entfernt werden.

Über dem ARDFS-Pool werden virtuelle Festplatten (Speicherobjekte fĂŒr virtuelle Maschinen) hinzugefĂŒgt, die aus virtuellen Blöcken mit einer GrĂ¶ĂŸe von 4 Megabyte bestehen. Die Daten werden direkt auf den virtuellen Festplatten gespeichert. Auf der Ebene der virtuellen Festplatten wird auch das Konzept der Fehlertoleranz festgelegt.

Wie bereits vermutet, verwenden wir fĂŒr die Fehlertoleranz des Festplattensystems nicht das Konzept von RAID (Redundant Array of Independent Disks), sondern RAIN (Redundant Array of Independent Nodes). Das bedeutet, dass die Fehlertoleranz anhand der Knoten und nicht der Festplatten gemessen, automatisiert und verwaltet wird. Festplatten sind natĂŒrlich auch Speicherobjekte, sie werden wie alles andere ĂŒberwacht, und es können alle Standardoperationen durchgefĂŒhrt werden, einschließlich der Erstellung eines lokalen Hardware-RAID, aber der Cluster operiert genau mit Knoten.

In Situationen, in denen RAID sehr begehrt ist (zum Beispiel ein Szenario, das multiple AusfĂ€lle in kleinen Clustern unterstĂŒtzt), steht der Nutzung von lokalen RAID-Controllern nichts im Weg. DarĂŒber hinaus kann ein verteiltes Speicher- und RAIN-Architektur verwendet werden. Solche Szenarien sind durchaus praktikabel und werden von uns unterstĂŒtzt, weshalb wir in einem Artikel ĂŒber typische Anwendungsszenarien von vAIR darĂŒber berichten werden.

Schemen der Ausfallsicherheit fĂŒr Speicher

Es können zwei Schemen der Ausfallsicherheit virtueller Festplatten in vAIR vorkommen:

1) Replikationsfaktor oder einfach Replikation – diese Methode der Ausfallsicherheit ist so einfach "wie Stock und Schnur". Es findet eine synchrone Replikation zwischen den Nodes mit einem Faktor von 2 (2 Kopien im Cluster) oder 3 (3 Kopien) statt. RF-2 ermöglicht es dem virtuellen Disk, den Ausfall eines Nodes im Cluster zu ĂŒberstehen, beansprucht jedoch die HĂ€lfte des nutzbaren Volumens. RF-3 hingegen kann den Ausfall von 2 Nodes im Cluster ĂŒberstehen, reserviert jedoch 2/3 des nĂŒtzlichen Volumens fĂŒr sich selbst. Dieses Schema Ă€hnelt stark RAID-1, was bedeutet, dass ein virtueller Disk, der auf RF-2 konfiguriert ist, gegenĂŒber dem Ausfall eines beliebigen Nodes im Cluster resistent ist. In diesem Fall sind die Daten sicher, und auch der Ein- und Ausgang werden nicht gestoppt. Sobald der ausgefallene Node wieder online ist, beginnt die automatische Wiederherstellung/Synchronisation der Daten.

Im Folgenden sind Beispiele fĂŒr die Verteilung von Daten in RF-2 und RF-3 sowohl im Normalbetrieb als auch im Falle von AusfĂ€llen aufgefĂŒhrt.

Wir haben eine virtuelle Maschine mit 8 MB einzigartigen (nĂŒtzlichen) Daten, die auf 4 vAIR-Knoten lĂ€uft. Es ist klar, dass in der RealitĂ€t so wenig Speicher kaum vorkommen wird, aber fĂŒr ein Schema, das die Funktionsweise von ARDFS widerspiegelt, ist dieses Beispiel am besten verstĂ€ndlich. AB sind virtuelle Blöcke mit je 4 MB, die einzigartige Daten der virtuellen Maschine enthalten. Bei RF-2 werden zwei Kopien dieser Blöcke A1+A2 und B1+B2 erstellt. Diese Blöcke werden auf die Knoten verteilt, um zu vermeiden, dass dieselben Daten auf einem Knoten liegen, d.h. die Kopie A1 wird nicht auf demselben Knoten wie die Kopie A2 sein. Das Gleiche gilt fĂŒr B1 und B2.

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Im Falle eines Ausfalls eines der Knoten (zum Beispiel Knoten Nr. 3, wo die Kopie B1 gespeichert ist), wird diese Kopie automatisch auf dem Knoten aktiviert, auf dem keine Kopie ihrer Kopie (d.h. der Kopie B2) vorhanden ist.

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Somit ĂŒbersteht die virtuelle Festplatte (und die VM dementsprechend) den Ausfall eines Knotens im RF-2-Schema problemlos.

Das Schema mit Replikation leidet trotz seiner Einfachheit und ZuverlĂ€ssigkeit an demselben Problem wie RAID1 – es bietet wenig nutzbaren Speicherplatz.

2) Erasure Coding oder Löschkodierung (auch bekannt als „Redundanzkodierung“, „löschen Kodierung“ oder „Redundanzcode“) existiert genau zur Lösung des oben genannten Problems. EC ist ein Redundanzschema, das eine hohe DatenverfĂŒgbarkeit bei geringeren Speicherplatzkosten im Vergleich zur Replikation gewĂ€hrleistet. Das Funktionsprinzip dieses Mechanismus Ă€hnelt RAID 5, 6, 6P.

Bei der Kodierung teilt der EC-Prozess einen virtuellen Block (standardmĂ€ĂŸig 4 MB) in mehrere kleinere „DatenstĂŒcke“ auf, abhĂ€ngig vom EC-Schema (zum Beispiel teilt das 2+1-Schema jeden 4 MB Block in 2 StĂŒcke von je 2 MB). Anschließend generiert dieser Prozess fĂŒr die „DatenstĂŒcke“ „ParitĂ€tsstĂŒcke“, die nicht grĂ¶ĂŸer sind als eines der zuvor geteilten Teile. Bei der Dekodierung generiert EC die fehlenden StĂŒcke, indem es die â€žĂŒberlebenden“ Daten im gesamten Cluster liest.

Zum Beispiel kann ein virtueller DatentrÀger mit dem EC-Schema 2 + 1, das auf 4 Knoten eines Clusters implementiert ist, den Ausfall eines Knotens im Cluster problemlos verkraften, genauso wie RF-2. Dabei sind die Kosten geringer, insbesondere liegt der Nutzungsgrad bei RF-2 bei 2, wÀhrend er bei EC 2+1 bei 1,5 liegt.

Einfacher ausgedrĂŒckt, besteht das Prinzip darin, dass der virtuelle Block in 2 bis 8 (warum 2 bis 8, wird weiter unten erklĂ€rt) "StĂŒcke" unterteilt wird, fĂŒr die ParitĂ€tsstĂŒcke Ă€hnlicher GrĂ¶ĂŸe berechnet werden.

Die Daten und die ParitĂ€t werden gleichmĂ€ĂŸig auf alle Knoten des Clusters verteilt. Dabei verteilt ARDFS die Daten automatisch auf die Knoten, Ă€hnlich wie bei der Replikation, so dass identische Daten (Datenkopien und deren ParitĂ€t) auf einem Knoten nicht gespeichert werden, um das Risiko zu vermeiden, Daten zu verlieren, weil sowohl die Daten als auch deren ParitĂ€t unerwartet auf demselben Speicherknoten gespeichert werden, der ausfĂ€llt.

Im Folgenden ein Beispiel mit demselben Virtual Machine von 8 MB und 4 Knoten, jedoch bereits mit dem EC-Schema 2+1.

Die Blöcke A und B werden in zwei StĂŒcke von jeweils 2 MB aufgeteilt (auf zwei, weil 2+1), d.h. in A1+A2 und B1+B2. Im Gegensatz zur Replik ist A1 keine Kopie von A2, sondern ein virtueller Block A, der in zwei Teile getrennt wurde, ebenso wie Block B. Insgesamt erhalten wir zwei SĂ€tze zu je 4 MB, in denen sich jeweils zwei 2-MB-StĂŒcke befinden. Außerdem wird fĂŒr jeden dieser SĂ€tze die ParitĂ€t mit einem Volumen von nicht mehr als einem StĂŒck (d.h. 2 MB) berechnet, was zusĂ€tzlich + 2 ParitĂ€tsstĂŒcke (A-P und B-P) ergibt. Damit haben wir insgesamt 4×2 Daten + 2×2 ParitĂ€t.

Die StĂŒcke werden dann so auf die Knoten verteilt, dass die Daten nicht mit ihrer ParitĂ€t ĂŒberlappen. Das heißt, A1 und A2 werden nicht auf demselben Knoten mit A-P liegen.

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Im Falle eines Ausfalls eines Knotens (nehmen wir an, des dritten) wird der ausgefallene Block B1 automatisch aus der ParitĂ€t B-P wiederhergestellt, die auf Knoten Nr. 2 gespeichert ist, und auf dem Knoten aktiviert, wo es keine B-ParitĂ€t, d.h. kein StĂŒck B-P gibt. In diesem Beispiel ist das Knoten Nr. 1.

Hyperkonvergente Lösung AERODISK vAIR. Grundlage ist das Dateisystem ARDFS.

Ich bin mir sicher, dass der Leser die Frage hat:

„Alles, was Sie beschrieben haben, wurde bereits von Mitbewerbern und in Open-Source-Lösungen umgesetzt. Was unterscheidet Ihre Implementierung von EC in ARDFS?“

Und nun werden interessante Funktionen von ARDFS folgen.

Erasure Coding mit dem Fokus auf FlexibilitÀt.

UrsprĂŒnglich haben wir ein recht flexibles EC X+Y-Schema vorgesehen, wobei X eine Zahl von 2 bis 8 und Y eine Zahl von 1 bis 8 entspricht, jedoch stets kleiner oder gleich X ist. Dieses Schema ist fĂŒr FlexibilitĂ€t konzipiert. Die Erhöhung der DatenstĂŒckzahlen (X), in die der virtuelle Block unterteilt wird, fĂŒhrt zu geringeren Overheadkosten, was bedeutet, dass der nutzbare Speicherplatz steigt.
Die Erhöhung der ParitĂ€tsstĂŒckzahlen (Y) verbessert die ZuverlĂ€ssigkeit des virtuellen Laufwerks. Je höher der Wert von Y ist, desto mehr Knoten im Cluster können ausfallen. NatĂŒrlich reduziert die Erhöhung des ParitĂ€tsvolumens die nutzbare KapazitĂ€t, aber das ist der Preis fĂŒr ZuverlĂ€ssigkeit.

Die AbhĂ€ngigkeit der Leistung von den EC-Schemata ist fast linear: Je mehr „StĂŒcke“ vorhanden sind, desto niedriger ist die Leistung, hier ist ein ausgewogenes Urteil erforderlich.

Dieser Ansatz ermöglicht es Administratoren, den verteilten Speicher maximal flexibel zu konfigurieren. Innerhalb des ARDFS-Pools können beliebige HochverfĂŒgbarkeits-Schemata und deren Kombinationen verwendet werden, was wir ebenfalls als sehr nĂŒtzlich erachten.

Nachfolgend finden Sie eine Vergleichstabelle mehrerer (nicht aller möglichen) RF- und EC-Schemata.

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Die Tabelle zeigt, dass selbst die "extremste" Kombination EC 8+7, die den gleichzeitigen Verlust von bis zu 7 Knoten im Cluster zulĂ€sst, weniger nĂŒtzlichen Raum beansprucht (1,875 gegenĂŒber 2) als die Standardreplikation und gleichzeitig siebenmal besser schĂŒtzt. Dies macht diesen Schutzmechanismus zwar komplexer, aber deutlich attraktiver in Situationen, in denen maximale ZuverlĂ€ssigkeit bei begrenztem Speicherplatz erforderlich ist. Dabei ist zu beachten, dass jeder „Pluspunkt“ fĂŒr X oder Y zusĂ€tzliche Leistungskosten verursacht, sodass zwischen ZuverlĂ€ssigkeit, Sparsamkeit und Leistung sehr sorgfĂ€ltig abgewogen werden muss. Aus diesem Grund widmen wir einen separaten Artikel dem Sizing der Löschcodierung.

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ZuverlÀssigkeit und Autonomie des Dateisystems

ARDFS wird lokal auf allen Knoten des Clusters gestartet und synchronisiert sie eigenstĂ€ndig ĂŒber dedizierte Ethernet-Schnittstellen. Ein wichtiger Punkt ist, dass ARDFS nicht nur die Daten, sondern auch die Metadaten, die mit der Speicherung verbunden sind, selbststĂ€ndig synchronisiert. WĂ€hrend der Entwicklung von ARDFS haben wir parallel eine Reihe bestehender Lösungen untersucht und festgestellt, dass viele die Synchronisierung der Metadaten des Dateisystems mithilfe externer verteilten Datenbankmanagementsysteme durchfĂŒhren. Diese verwenden wir ebenfalls fĂŒr die Synchronisierung, aber nur fĂŒr Konfigurationen und nicht fĂŒr die Metadaten des Dateisystems (ĂŒber dieses und andere verwandte Subsysteme wird im nĂ€chsten Artikel berichtet).

Die Synchronisierung der Metadaten des Dateisystems mit einer externen Datenbankmanagementsystem ist selbstverstĂ€ndlich eine funktionierende Lösung, jedoch wĂŒrde dadurch die Konsistenz der auf ARDFS gespeicherten Daten von der externen Datenbank und ihrem Verhalten abhĂ€ngen (und die ist, um es vorsichtig auszudrĂŒcken, eine launische Dame), was unserer Meinung nach schlecht ist. Warum? Wenn die Metadaten des Dateisystems beschĂ€digt werden, können wir uns auch von den eigentlichen Daten des Dateisystems verabschieden. Deshalb haben wir uns entschieden, einen komplexeren, aber zuverlĂ€ssigeren Weg zu gehen.

Das Metadaten-Synchronisationssystem fĂŒr ARDFS haben wir selbst entwickelt, und es funktioniert völlig unabhĂ€ngig von angrenzenden Subsystemen. Das heißt, kein anderes Subsystem kann die ARDFS-Daten gefĂ€hrden. Nach unserer Ansicht ist dies der zuverlĂ€ssigste und richtige Weg, ob es tatsĂ€chlich so ist, wird die Zukunft zeigen. ZusĂ€tzlich bringt dieser Ansatz einen weiteren Vorteil mit sich. ARDFS kann unabhĂ€ngig von vAIR verwendet werden, einfach als erweiterbarer Speicher, was wir definitiv in zukĂŒnftigen Produkten nutzen werden.

Durch die Entwicklung von ARDFS haben wir ein flexibles und zuverlÀssiges Dateisystem geschaffen, das die Wahl bietet, ob man bei der SpeicherkapazitÀt sparen oder die gesamte Leistung aufdrehen möchte, oder ein extrem zuverlÀssiges Speichermedium zu einem moderaten Preis anstreben kann, jedoch mit reduzierten Leistungsanforderungen.

Zusammen mit einer einfachen Lizenzpolitik und einem flexiblen Bereitstellungsmodell (um es vorwegzunehmen, vAIR wird nach Knoten lizenziert und entweder als Software oder als PAK bereitgestellt) ermöglicht dies, die Lösung sehr genau auf die unterschiedlichsten Anforderungen der Kunden zuzuschneiden und dieses Gleichgewicht kĂŒnftig leicht zu halten.

Wer braucht dieses Wunder?

Einerseits kann man sagen, dass es auf dem Markt bereits Akteure gibt, die ernsthafte Lösungen im Bereich Hyperkonvergenz anbieten, und dass wir uns daher in einem wettbewerbsintensiven Umfeld bewegen. Diese Aussage scheint zutreffend zu sein, ABER


Andererseits, wenn wir „ins Feld“ gehen und mit Kunden sprechen, sehen wir und unsere Partner, dass das ganz anders ist. Es gibt viele Aufgaben fĂŒr Hyperkonvergenz, wobei manchen Menschen schlicht nicht bekannt ist, dass solche Lösungen existieren, andere glauben, dass sie zu teuer sind, wieder andere hatten negative Erfahrungen mit alternativen Lösungen, und in einigen FĂ€llen sind KĂ€ufe aufgrund von Sanktionen ganz verboten. Insgesamt stellte sich das Feld als ungenutzt heraus, weshalb wir uns entschieden haben, die Pionierarbeit zu leisten.)

Wann ist eine SAN besser als eine HCI?

WĂ€hrend unserer Arbeit mit dem Markt werden wir hĂ€ufig gefragt, wann man das klassische SAN-Modell und wann die Hyperkonvergenz anwenden sollte. Viele Unternehmen, die HCI-Produkte herstellen (insbesondere diejenigen, die keine SAN-Lösungen im Portfolio haben), behaupten: „SAN hat ausgedient, nur Hyperkonvergenz!“. Diese gewagte Aussage spiegelt jedoch nicht ganz die RealitĂ€t wider.

Ehrlich gesagt, bewegt sich der SAN-Markt tatsĂ€chlich in Richtung Hyperkonvergenz und Ă€hnlicher Lösungen, aber es gibt immer ein „aber“.

Erstens lassen sich die aufgebauten Rechenzentren und IT-Infrastrukturen nach dem klassischen Schema mit SAN nicht einfach umstellen, deshalb ist die Modernisierung und der Ausbau solcher Infrastrukturen ein Erbe von etwa 5 bis 7 Jahren.

Zweitens werden derzeit die meisten Infrastrukturen (gemeint ist Russland) nach dem klassischen Schema mit Einsatz von SAN gebaut, und nicht weil die Leute nichts von hyperkonvergenten Lösungen wissen, sondern weil der Markt fĂŒr hyperkonvergente Systeme neu ist, die Lösungen und Standards noch nicht fest etabliert sind, IT-Fachleute noch nicht geschult sind und wenig Erfahrung vorhanden ist; Rechenzentren mĂŒssen hier und jetzt gebaut werden. Dieser Trend wird noch 3 bis 5 Jahre anhalten (und danach bleibt erneut ein Erbe, siehe Punkt 1).

Drittens gibt es rein technische EinschrĂ€nkungen durch zusĂ€tzliche kleine Latenzen von 2 Millisekunden beim Schreiben (ohne lokalen Cache, versteht sich), die den Preis fĂŒr verteiltes Speichern darstellen.

Und vergessen wir nicht den Einsatz großer physischer Server, die vertikale Skalierung des Speichersystems bevorzugen.

Es gibt viele relevante und beliebte Aufgaben, in denen HCI besser funktioniert als die traditionelle Infrastruktur. NatĂŒrlich werden die Hersteller, die keine HCI in ihrem Produktportfolio haben, dem nicht zustimmen, aber wir sind bereit, dies fundiert zu diskutieren. SelbstverstĂ€ndlich werden wir als Entwickler beider Produkte in einer zukĂŒnftigen Veröffentlichung einen Vergleich zwischen HCI und traditioneller Infrastruktur durchfĂŒhren, in dem wir anschaulich demonstrieren, unter welchen Bedingungen was besser ist.

In welchen Bereichen werden hyperkonvergente Lösungen besser funktionieren als HCI?

Basierend auf den obigen Thesen lassen sich drei offensichtliche Schlussfolgerungen ziehen:

  1. Dort, wo zusÀtzliche 2 Millisekunden Schreibverzögerung, die in jeder produktiven Umgebung konstant auftreten (hier geht es nicht um synthetische Tests, denn in synthetischen Tests können auch Nanosekunden gezeigt werden), nicht kritisch sind, ist HCI geeignet.
  2. Dort, wo die Last von großen physischen Servern in viele kleine virtuelle Server umgewandelt und auf Knoten verteilt werden kann, funktioniert HCI ebenfalls gut.
  3. Dort, wo horizontale Skalierung wichtiger ist als vertikale, wird HCI ebenfalls hervorragend eingesetzt.

Was sind diese Lösungen?

  1. Alle Standard-Infrastruktur-Dienste (Verzeichnisdienste, E-Mail, Dokumentenmanagement, Dateiserver, kleine oder mittlere ERP- und BI-Systeme usw.). Wir nennen das "gemeinsame Berechnungen".
  2. Infrastruktur von Cloud-Anbietern, wo eine schnelle und standardisierte horizontale Skalierung erforderlich ist und eine große Anzahl von virtuellen Maschinen fĂŒr Kunden einfach "bereitgestellt" werden kann.
  3. Infrastruktur virtuellen ArbeitsflÀchen (VDI), wo viele kleine Benutzer-Virtualisierungen gestartet werden und ruhig innerhalb eines einheitlichen Clusters "schwimmen".
  4. Filialnetzwerke, bei denen in jeder Filiale eine standardisierte, ausfallsichere, aber dennoch kostengĂŒnstige Infrastruktur aus 15-20 virtuellen Maschinen benötigt wird.
  5. Alle verteilten Berechnungen (z. B. Big Data-Dienste). Dort, wo die Last nicht "vertikal", sondern "horizontal" geht.
  6. Testumgebungen, in denen zusÀtzliche kleine Verzögerungen toleriert werden können, aber BudgetbeschrÀnkungen bestehen, da es sich um Tests handelt.

Aktuell haben wir AERODISK vAIR speziell fĂŒr diese Aufgaben entwickelt und konzentrieren uns darauf (bislang erfolgreich). Möglicherweise wird sich das bald Ă€ndern, da die Welt sich nicht stillsteht.

Also


Der erste Teil des umfangreichen Artikelzyklus ist hiermit abgeschlossen. Im nĂ€chsten Artikel werden wir ĂŒber die Architektur der Lösung und die verwendeten Komponenten berichten.

Wir freuen uns ĂŒber Fragen, VorschlĂ€ge und konstruktive Diskussionen.

Quelle: habr.com

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