Kiedyś zajmowały szczyt łańcucha pokarmowego. Przez tysiąclecia. A potem zdarzyło się coś nie do pomyślenia: niebo zasłoniły chmury, i przestały istnieć. Po drugiej stronie świata miały miejsce wydarzenia, które zmieniły klimat: zwiększyła się zachmurzenie. Dinozaury stały się zbyt duże i powolne: ich próby przetrwania były skazane na niepowodzenie. Najwyższe drapieżniki panowały na Ziemi przez 100 milionów lat, rosnąc w siłę i moc. Ewoluowały w to, co wydawało się idealnym stworzeniem, znajdującym się na szczycie łańcucha pokarmowego, ale Wszechświat nagle zmienił oblicze naszej planety.
Ironią losu jest to, że to właśnie chmury zmiotły dinozaury sprzed 66 milionów lat. Podobnie jak dzisiaj chmury niszczą klasyczne systemy przechowywania danych, które znajdują się „na szczycie łańcucha pokarmowego”. W obu przypadkach problem nie tkwił w samych chmurach, ale w zdolności do adaptacji do zmieniającego się świata. W przypadku dinozaurów wszystko wydarzyło się szybko: katastrofalny wpływ chmur nastał w ciągu dni lub tygodni od uderzenia meteorytu (lub erupcji wulkanu – wybór teorii należy do Ciebie). W przypadku klasycznych systemów przechowywania danych proces trwa lata, ale jest oczywiście nieodwracalny.
Okres triasu: wiek dużego żelaza i pojawienie się migrujących aplikacji
Co zatem się stało? W istniejącym ekosystemie istniały systemy przechowywania danych na poziomie podstawowym i średnim, systemy na poziomie korporacyjnym oraz systemy DAS (Direct Attached Storage). Te kategorie były definiowane przez analityków, miały swoje udziały w rynku, wskaźniki kosztów, niezawodności, wydajności i skalowalności. A potem zdarzyło się coś dziwnego.
Pojawienie się maszyn wirtualnych oznaczało, że na jednym serwerze mogło działać jednocześnie wiele aplikacji, prawdopodobnie kilku właścicieli – takie zmiany natychmiast zaczęły podważać przyszłość macierzy dyskowych z bezpośrednim podłączeniem. Następnie właściciele największych infrastruktur hiperskalowalnych (hiperskalery): Facebook, Google, eBay i inne, zmęczeni płaceniem ogromnych kwot za macierze dyskowe, opracowali własne aplikacje, które zapewniały dostępność danych na normalnych serwerach zamiast dużych „maszyn” macierzy dyskowych. Potem firma Amazon wprowadziła na rynek coś dziwnego, co nazwano Simple Storage Service (prosta usługa przechowywania danych) lub S3. Nie blok, nie plik, a coś zasadniczo nowego: zakup systemu stał się niemożliwy, pojawiła się możliwość zakupu tylko usługi. Czekaj, co to za jasne światło widoczne na niebie? Jeszcze jeden asteroid?
Okres jurajski: era 'wystarczająco dobrych dinozaurów'
Weszliśmy w fazę rozwoju macierzy dyskowych z ideologią 'wystarczająco dobrze'. Klienci korzystający z macierzy dyskowych, zauważając to, co uczynili hiperskalery, zaczęli wątpić w zasadność dziesięcio- a nawet stukrotnych dodatków wartości ponad sprzętem, które płacili za swoje korporacyjne macierze dyskowe. Macierze średniego poziomu zaczęły zdobywać udziały w rynku od systemów najwyższego poziomu. Produkty takie jak odnotowały szybki wzrost. EMC Symmetrix, niegdyś dominująca macierz (od słowa 'masywny') klasy korporacyjnej, wciąż zajmowała jakąś terytorium, ale szybko się kurczyło. Wielu użytkowników zaczęło przenosić swoje dane do AWS.
Z drugiej strony innowatorzy w dziedzinie macierzy dyskowych zaczęli czerpać inspiracje od hiperskalerów, wykorzystując technologie rozproszonych systemów skalowalnych horyzontalnie – ideologię przeciwną skalowaniu pionowemu. Spodziewa się, że nowe oprogramowanie macierzy dyskowych będzie mogło działać na zwykłych serwerach, tak jak u hiperskalerów. Żadnych więcej dziesięcio- czy stu-krotnych cen ponad koszt samego sprzętu. Teoretycznie można wykorzystać dowolne serwery – wybór zależy od twoich preferencji. Era programowo-definiowanych macierzy dyskowych (SDS) się rozpoczęła: chmury zasłoniły niebo, temperatura spadła, a populacja najwyższych drapieżników zaczęła się kurczyć.
Okres kredowy: początek ewolucji programowo-definiowanych macierzy dyskowych
Wczesne dni programowalnych systemów pamięci masowej były burzliwe. Obiecywano wiele, ale dostarczano mało. Jednocześnie nastąpił ważny technologiczny zwrot: pamięć flash stała się nowoczesną alternatywą dla "obracającej się rdzy" (HDD). To był okres pojawiania się wielu startupów w dziedzinie pamięci masowej i łatwego dostępu do kapitału venture. Wszystko byłoby świetnie, gdyby nie jeden problem: przechowywanie danych wymaga poważnego podejścia. Okazuje się, że klientów interesują ich dane. Kiedy tracą do nich dostęp lub w terabajtach danych pojawiają się pojedyncze błędne bity, bardzo się martwią. Większość startupów nie przetrwała. Klienci dostawali świetną funkcjonalność, ale nie wszystko było w porządku z podstawowymi narzędziami. Fatalny przepis.
Okres kenozoiczny: macierze pamięci masowej dominują
Niewielu mówi o tym, co się stało później, ponieważ to nie jest zbyt interesujące – klienci wciąż kupują te same klasyczne macierze pamięci masowej. Oczywiście, ci, którzy przenieśli swoje aplikacje do chmury, przenieśli tam również dane. Ale dla przytłaczającej większości klientów, którzy nie chcą przechodzić do chmury w pełni lub wcale, Hewlett Packard Enterprise nadal oferuje klasyczne macierze.
Żyjemy w 2019 roku, więc dlaczego wciąż istnieje wielomiliardowy biznes pamięci masowej oparty na technologiach sprzed Y2K? Ponieważ działają! Mówiąc prosto, wymagania krytycznych aplikacji nie były realizowane przez produkty tworzone podczas szaleństwa. Takie produkty jak HPE 3PAR pozostały najlepszymi opcjami dla klientów korporacyjnych, a nowa ewolucja architektury HPE 3PAR – – tylko to potwierdza.
Z drugiej strony, możliwości programowalnych systemów pamięci masowej były doskonałe: pozioma skalowalność, wykorzystanie standardowych serwerów… Ale zapłatą za to były: niestabilna dostępność, nieprzewidywalna wydajność i specyficzne zasady skalowalności.
Trudność wymagań klientów polega na tym, że nigdy nie stają się one prostsze. Nikt nie powie, że utrata integralności danych lub wzrost czasu przestoju jest akceptowalny. Dlatego taka architektura, która jednocześnie odpowiada wymaganiom nowoczesnych, szybko ewoluujących centrów danych, oraz nie pozbawia się kluczowych cech systemów klasy enterprise, jest tak istotna dla macierzy dyskowych.
Trzeci okres: pojawienie się nowych form życia
Spróbujmy zrozumieć, jak jednej z nowicjuszy na rynku macierzy dyskowych – firmie Datera – udało się poradzić sobie z tak skomplikowaną mieszanką historycznie ustalonych i nowych wymagań dotyczących macierzy dyskowych. Przede wszystkim dzięki realizacji architektury, skoncentrowanej na rozwiązaniu wspomnianej powyżej dylematu. Nie można modyfikować starej architektury, aby rozwiązać zadania, przed którymi stoi nowoczesne centrum danych, w taki sam sposób, jak nie można modyfikować architektury średniej programowo-definiowalnej macierzy dyskowej, aby zaspokoić wymagania stawiane systemom klasy enterprise: dinozaury nie stały się ssakami, ponieważ temperatura spadła.
Zbudowanie rozwiązania, które spełnia wymagania macierzy dyskowej klasy enterprise i jednocześnie uwzględnia całą wartość dynamiki współczesnego centrum danych, jest trudnym zadaniem, ale właśnie to zamierzała osiągnąć firma Datera. Specjaliści Datera pracowali nad tym przez pięć lat i znaleźli przepis na "przygotowanie" programowo-definiowalnej macierzy dyskowej klasy enterprise.
Główną trudnością, z jaką spotkała się Datera, było użycie logicznego operatora „AND” zamiast znacznie prostszego „OR”. Stabilna dostępność, „AND” przewidywalna wydajność, „AND” architektoniczna skalowalność, „AND” orkiestracja-jako-kod, „AND” ustandaryzowany sprzęt, „AND” realizacja polityk zarządzania, „AND” elastyczność, „AND” zarządzanie oparte na analizie, „AND” bezpieczeństwo, „AND” integracja z otwartymi ekosystemami. Logiczn operator „AND” jest o jeden znak dłuższy niż „OR” – właśnie w tym tkwi główna różnica.
Czwarty okres: nowoczesne centra danych i drastyczna zmiana klimatu determinują rozwój programowo-definiowalnych macierzy dyskowych
Jak więc Datera stworzyła architekturę, która spełnia wymagania tradycyjnych macierzy dyskowych klasy enterprise, a jednocześnie zaspokaja potrzeby nowoczesnych centrów danych? Wszystko sprowadza się do tego irytującego operatora „AND”.
Nie miało sensu rozwiązywać zadań pojedynczo, zaspokajając poszczególne wymagania. Suma tych elementów nie stanie się jednolitą całością. Jak w każdej złożonej systemie, ważne było tu dokładne przemyślenie całego kompleksu zbalansowanych kompromisów. Podczas projektowania specjaliści firmy Datera kierowali się trzema podstawowymi zasadami:
- zarządzanie z uwzględnieniem specyfiki aplikacji;
- jednolity mechanizm zapewniający elastyczność danych;
- wysoka wydajność dzięki obniżeniu kosztów pośrednich.
Wspólną cechą tych zasad jest prostota. Proste zarządzanie systemem, proste zarządzanie danymi przy pomocy jednolitego, eleganckiego mechanizmu oraz zapewnienie przewidywalnej (i wysokiej) wydajności poprzez redukcję kosztów. Dlaczego prostota jest tak ważna? Doświadczeni mistrzowie z świata macierzy dyskowych wiedzą, że nie można zapewnić spełnienia wymagań dla macierzy dyskowych w nowoczesnym, dynamicznym centrum danych jedynie za pomocą granularnego zarządzania, wielu narzędzi do zarządzania danymi i hiperoptymalizacji w celu zwiększenia wydajności. Komples takich metod znamy już jako dinozaura macierzy dyskowych.
Zapoznanie się z tymi zasadami przyniosło Daterze wiele korzyści. Stworzona przez nich architektura łączy z jednej strony dostępność, wydajność i skalowalność nowoczesnej macierzy dyskowej klasy enterprise, a z drugiej strony elastyczność i szybkość niezbędne dla nowoczesnego centrum danych definiowanego programowo.
Dostępność Datera w Polsce
Datera jest globalnym partnerem technologicznym firmy Hewlett Packard Enterprise. Produkty Datera zostały przetestowane pod kątem kompatybilności i wydajności z różnymi modelami serwerów .
Szczegóły dotyczące architektury Datera można znaleźć na 31 października.
Źródło: habr.com
