Programmeerimise kaudu määratletud SAN või mis hävitas dinosaurused?

Kordel nad olid toitainete ahelas tippude seas. Tuhandeid aastaid. Ja siis juhtus mõeldamatu: пилved katavad taeva ja nad lõpetasid olemise. Maailma teises otsas toimusid sündmused, mis muutis kliimat: pilvede hulk kasvas. Dinosaurusid jäid liiga suurteks ja aeglasteks: nende ellujäämise katsed olid määratud ebaõnnestumisele. Kõrged kiskjad valitsesid Maal 100 miljonit aastat, kasvasid veelgi ja said tugevamaks. Nad arenesid sellisteks, mis tundus olevat ideaalne olend, mis asus toiduahela tipus, kuid Universum muutis hetkega meie planeedi kuju.

Iroonial on see, et just pilved kustutasid dinosaurused 66 miljonit aastat tagasi. Just nagu täna hävitavad pilved klassikalisi andmesalvestussüsteeme, mis on "toiduahela tipus". Mõlemas olukorras polnud probleem mitte iseendes pilvedes, vaid kohandamisvõimes muutuva maailma suhtes. Dinosauruste puhul juhtus kõik kiiresti: pilvede hävitav toime ilmus päevade või nädalate jooksul pärast meteoriidi või vulkaanipurske (teooria valik jääb teile) langemist. Klassikaliste andmesalvestussüsteemide puhul kestab protsess aastaid, kuid see on loomulikult pöördumatu.

Triiasiperiood: suurte rauade ajastu ja rändavate rakenduste ilmumine

Mida siis täpselt juhtus? Olemasolevas ökosüsteemis olid algtaseme ja keskastme andmesalvestussüsteemid, ettevõtte taseme süsteemid ja otsese ühenduse andmesalvestussüsteemid (DAS). Need kategooriad määrasid analüütikud, neil olid oma turumaht, kulude, usaldusväärsuse, jõudluse ja skaleeritavuse näitajad. Ja siis juhtus midagi kummalist.

Virtuaalmasinate ilmumine tähendas, et ühel serveril võis korraga töötada palju rakendusi, tõenäoliselt mitmete omanikega – sellised muutused panid kohe kahtluse alla otseühendusega andmesalvestusseadmete tuleviku. Seejärel kujundasid suurimate hüpermasscaleeritud infrastruktuuride (hüperskaleerijate) omanikud, nagu Facebook, Google, eBay jne, kes olid väsinud maksma suuri summasid andmesalvestusseadmete eest, kendi rakendusi, mis tagasid andmete kättesaadavuse tavapärastel serveritel, mitte suurte „raudsete“ andmesalvestusseadmete peal. Hiljem tutvustas Amazon turule midagi kummalist, mida nimetatakse Simple Storage Service (lihtne andmete salvestamise teenus) või S3. Mitte blokk, mitte fail, vaid midagi põhimõtteliselt uut: süsteemi ostmine muutus võimatuks, ilmnes võimalus osta ainult teenust. Oodake, mis see ere valgus seal taevas on? Veel üks asteroid?

Juras periood: "piisavalt head dinosaurused"

Oleme sisenenud andmesalvestusseadmete arengu faasi, kus ideoloogia on "piisavalt hea". Klientide, kes kasutavad andmesalvestusseadmeid, märgates, mida hüpermasscaleerijad on teinud, hakkasid kahtlema kümne- või isegi sajandi kordses lisandväärtuses, mida nad maksid oma ettevõtte andmesalvestusseadmete eest. Keskmise taseme süsteemid hakkasid haarama turuosa kõrgeima taseme süsteemidelt. Tooted nagu HPE 3PAR näitasid kiiret kasvu. EMC Symmetrix, kunagi domineeriv ettevõtte klassi süsteem (sõna "massiivne" all), hoidis endiselt mingit territooriumi, kuid see kahanes kiiresti. Paljud kasutajad hakkasid oma andmeid AWS-i edastama.

Teisest küljest hakkasid andmesalvestusseadmete inovaatikud laenama ideid hüpermasscaleerijatelt, kasutades hajutatud horisontaalselt skaleeritavate süsteemide tehnoloogiat – ideoloogiat, mis on vastupidine vertikaalsele skaleerimisele. Ootame, et uus andmesalvestusseadmepõhine tarkvara suudab töötada tavapärastel serveritel, sama nagu hüpermasscaleerijatel. Enam ei ole 10-100 korda suuremaid hindu võrreldes varustuse enda maksumusega. Teoorias on võimalik kasutada igasuguseid servereid – valik sõltub teie eelistustest. Programmi-defineeritud andmesalvestusseadmete (SDS) ajastu on alanud: pilved katavad taevast, temperatuur on langenud ja tippkiskjate populatsioon on hakanud vähenema.

Kriidi periood: programmipõhiste andmesalvestusseadmete evolutsiooni algus

Programmid, mis tuginevad tarkvaradefinitsiooniga salvestusseadmetele, alustasid oma teed tormilistes oludes. Lubati palju, kuid toodi vähe. Samuti toimus oluline tehnoloogiline muutus: välkmälu sai uuemaks alternatiiviks "pöörlevatele rooste kohtadele" (HDD). See oli aeg, mil tekkis palju salvestuslahenduste idufirmasid ja kergesti jagatavaid riskikapitali investeeringuid. Kõik oleks hästi, kui mitte üks probleem: andmete säilitamine nõuab tõsist suhtumist. Selgus, et klientidele meeldivad nende andmed. Kui nad kaotavad neile juurdepääsu, või terabaitides andmetes tuvastatakse paar vale bitti, muretsevad nad ja muretsevad väga tõsiselt. Enamik idufirmasid ei suutnud ellu jääda. Klientidele pakuti fantastilisi funktsioone, kuid baastegevustel oli palju vigu. See ei ole hea retsept.

Kainosoikumi periood: salvestusseadmed domineerivad

Kuid vähe räägitakse sellest, mis juhtus pärast, sest see pole just eriti huvitav – kliendid jätkavad samade klassikaliste salvestusseadmete ostmist. Loomulikult kolisid need, kes kolisid oma rakendused pilve, oma andmed samamoodi. Kuid tõeliselt enamiku klientide jaoks, kes ei soovi täielikult pilve kolida või ei soovi üldse kolida, jätkas Hewlett Packard Enterprise klassikaliste salvestussüsteemide pakkumist.

Elame aastal 2019, nii et miks on endiselt olemas miljardiline äri, mis tugineb Y2K ajastu tehnoloogiale? Sest need töötavad! Ükskõikselt öelduna, kriitiliselt oluliste rakenduste nõudmisi ei täidetud ehtsate toodetega, mis loodi ülemuse buumi ajal. Tooteid nagu HPE 3PAR peeti parimateks valikuteks ettevõtete klientidele, ja HPE 3PAR arhitektuuri uus areng – HPE Primera – see ainult kinnitab seda.

Samuti olid tarkvaradefinitsiooniga salvestusseadmete võimalused suurepärased: horisontaalne skaleeritavus, standardserverite kasutamine… Kuid selle hind oli: ebastabiilne kättesaadavus, ettearvamatu jõudlus ja spetsiifilised skaleeritavuse reeglid.

Kliendi nõudmiste keerukus seisneb selles, et need ei muutu kunagi lihtsamaks. Keegi ei ütle, et andmete terviklikkuse kaotamine või seisakuaja suurenemine on lubatud. Seetõttu on ülioluline, et salvestusseadmestiku arhitektuur vastaks samaaegselt tänapäevaste kiiresti arenevate andmekeskuste nõudmistele ja ei kaotaks samas võtmeomadusi, mis on iseloomulikud ettevõtte klassi salvestusseadmestikule.

Kolmas periood: uute elu vormide ilmumine

Proovime välja selgitada, kuidas suutsid salvestusseadmestiku turu uustulnuk, ettevõte Datera, toime tulla sellise keerulise seguga ajalooliselt kinnistunud ja uutest nõudmistest salvestusseadmestikule. Esiteks on see saavutatud arhitektuuri rakendamise kaudu, mis on suunatud eespool kirjeldatud dilemma lahendamisele. Vanade arhitektuuride kohandamine tänapäeva andmekeskustele esitatavate väljakutsete lahendamiseks on sama võimatu kui keskmise tarkvara määratletud salvestusseadmestiku arhitektuuri kohandamine ettevõtte klassi süsteemide nõudmiste täitmiseks: dinosaurused ei muutunud imetajateks, kuna temperatuur langes.

Ettevõtte klassi salvestusseadmestiku nõuetele vastava lahenduse kujundamine, mis samas arvestab kaasaegse andmekeskuse dünaamilisuse väärtust, on keeruline ülesanne, kuid just seda kavatseb teha ettevõte Datera. Datera spetsialistid töötasid selle kallal viis aastat ning leidsid retsepti ettevõtte klassi tarkvara määratletud salvestusseadmestiku "valmistamiseks".

Datera silmitsi seisnud peamine raskus seisnes selles, et tuli kasutada loogilist operaatorit "JA" selle asemel, et kasutada oluliselt lihtsamat "VÕI". Stabiilne kättesaadavus, "JA" ettearvatav jõudlus, "JA" arhitektuuriline skaleeritavus, "JA" orkestreerimine-koodina, "JA" standardiseeritud riistvara, "JA" juhtimisstrateegiate rakendamine, "JA" paindlikkus, "JA" analüütika põhine juhtimine, "JA" turvalisus, "JA" integreerimine avatud ökosüsteemidega. Loogiline operaator "JA" on ühe tähe võrra pikem kui "VÕI" – selles seisnebki peamine erinevus.

Neljas periood: tänapäeva andmekeskused ja kliima järsk muutus määravad tarkvara määratletud salvestusseadmestiku arengu

Kuidas suutis Datera luua arhitektuuri, mis vastab traditsioonilistele ettevõtte taseme salvestuslahenduste nõudmistele ja samal ajal rahuldab kaasaegse andmekeskuse vajadusi? Kõik taandub taas sellele tüütu operaatorile „JA“.

Ei olnud mõtet lahendada ükshaaval ülesandeid, et rahuldada eraldi nõudeid. Nende elementide summa ei muutu tervikuks. Nagu igas keerulises süsteemis, oli oluline hoolikas kogu tasakaalustatud kompromisside kompleksi väljatöötamine. Datera spetsialistid keskendusid arendamisel kolmele põhiprintsiibile:

• rakenduste spetsiifikat arvestav haldus;
• ühtne andmete paindlikkuse tagamise mehhanism;
• kõrge jõudlus madalamate üldkuludega.

Nende printsiipide ühine omadus on lihtsus. Süsteemi lihtne haldamine, andmete lihtne haldamine elegantse mehhanismi abil ja ettenähtud (ja kõrge) jõudluse saavutamine kulude vähendamise kaudu. Miks on lihtsus nii oluline? Kogenud lansseeritud lahenduste (SLA) meistrid teavad, et ei ole võimalik tagada modernsete, dünaamiliste andmekeskuste nõuete täitmist üksnes granulaarsel haldamisel, mitmete andmehaldusvahendite ja hüperoptimeerimise kaudu jõudluse kasvu jaoks. Selliste meetodite kogumik on meile juba tuttav kui SLA-dinosauruse.

Nende printsiipidega tutvumine on Daterale hästi teeninud. Nende välja töötatud arhitektuur omab ühelt poolt tänapäevase ettevõtte taseme salvestuslahenduse kättesaadavuse, jõudluse ja skaleeritavuse, teisalt aga paindlikkust ja kiiret reageerimist, mis on vajalikud kaasaegse programmipõhise andmekeskuse jaoks.

Datera kättesaadavus Venemaal

Datera on Hewlett Packard Enterprise'i globaalne tehnoloogiapartner. Datera tooted on testitud ühilduvuse ja jõudluse osas erinevate serverimudelitega HPE ProLiant.

Datera arhitektuuri kohta rohkem teavet saate teada HPE veebinaril 31. oktoobril.

Allikas: habr.com