Pregled Tintri VMstore: Hiter kot bliskavica, poceni kot disk

Svet shrambe je v velikem preobratu, saj naraščajoča cenovna dostopnost bliskavice in vsesplošna virtualizacija sprožita nove in inovativne pristope k zaledni pomnilniški mreži. Med novimi skladiščnimi podjetji v ospredju te revolucije je Tintri, katerega ustanovitelji so izšli iz podjetij, kot sta VMware in Data Domain. Tintrijev aparat VMstore združuje bliskavico, disk, vdelano razmnoževanje in drugo programsko čarovnijo, da zagotovi stroškovno učinkovito in visoko zmogljivo shranjevanje posebej za navidezne stroje.

Tintri VMstore sem preizkusil v okolju VMware, toda od Tintri OS 3.0 in 3.1 (ki sta prispela avgusta oziroma novembra) VMstore podpira tudi Red Hat Enterprise Virtualization in Microsoft Windows Hyper-V. Poleg tega različica 3.1 prinaša nove zmogljivosti za obnovo po katastrofi s tesno integracijo s programom VMware's Site Recovery Manager, šifriranjem podatkov v mirovanju in podporo za skript PowerShell.

ReplicateVM in CloneVM sta dve Tintrijevi zmogljivosti, ki izvajata funkcije, ki jih najdemo tudi v domeni VMware. (ReplicateVM ni del osnovnega izdelka in zahteva dodatno licenco.) Razlika je v tem, da te funkcije izkoriščajo arhitekturo Tintri za izvajanje nalog kopiranja in kloniranja z največjo učinkovitostjo. CloneVM lahko ustvarja klone iz trenutnih ali preteklih posnetkov, pa tudi na oddaljenem spletnem mestu. SnapVM postopku posnetkov doda številne funkcije z možnostjo spreminjanja do 128 posnetkov na VM in tisoče na shrambo podatkov.

Tintri arhitektura

V središču zasnove Tintri je osredotočenost na navidezni stroj in ne na nosilce ali LUN (logične številke enot) kot predmet upravljanja pomnilnika. Naloge upravljanja delujejo neposredno na navideznih diskih, medtem ko se spremljanje izvaja na ravni VM. Zaradi tega je VMstore izjemno preprost za namestitev in upravljanje. Drugi ključni del arhitekture Tintri je patentirana zasnova podjetja "flash first", ki vključuje pisanje vsega za flash in poskušanje hranjenja vročih podatkov, tako da vsa branja prihajajo tudi iz ravni flash.

Na najvišji ravni je upravitelj protokolov, ki sledi vsem I / O v VMstore na osnovi vsakega VM in po vDisk. Te informacije se nato uporabljajo za zagotavljanje kakovosti storitev za posamezne VM-je. To omogoča zagon delovnih obremenitev z mešanimi zmogljivostmi v isti shrambi podatkov, hkrati pa vsakemu zagotovi potrebno zmogljivost. OS Tintri uporablja posebne izboljšave zmogljivosti, kot je določanje prednosti dostopa VM do diska za zamenjavo VMware, da se izogne ​​zadetkom zmogljivosti, ko so presežene omejitve navideznega pomnilnika.

Tintri uporablja cenejšo bliskavico MLC, da doseže najboljšo ceno na gigabajt pomnilnika flash. To zahteva močnejši algoritem pisanja za premagovanje nekaterih lastnih problemov bliskavice (in v MLC še bolj izrazit kot dražji SLC), vključno z ojačanjem zapisov, ki je posledica razlike med velikostjo tipičnih podatkovnih blokov, zapisanih na disk, in velikostjo brisanje blokov na napravi. Druge optimizacije, povezane z bliskavico, vključujejo učinkovito izravnavo obrabe in zbiranje smeti, da se ohrani ravnovesje med razpoložljivim prostorom in cikli branja, pisanja in brisanja. Vsi podatki, zapisani v bliskavico, uporabljajo vrstni postopek stiskanja in razmnoževanja podatkov za najučinkovitejšo uporabo zapisa na disk.

VMstore serija T800

Tintrijeva najnovejša ponudba strojne opreme ima številko modela v seriji T800 in ponuja tri različne ravni zmogljivosti. Velika razlika med modeli je v količini surovega pomnilnika, ki je na voljo tako v flash kot v vrtljivem disku. Vsi trije modeli vzdržujejo približno razmerje med deset in ena med zmogljivostjo trdega diska in bliskavico. To je značilno za hibridne sisteme. Tako Microsoft kot VMware na primer uporabljata enako razmerje, ko priporočata sistemske konfiguracije za svoje izdelke Storage Server in Virtual SAN.

Vsaka naprava Tintri je sestavljena iz strežnika z dvema vozliščema s procesorji in pomnilnikom v poslovnem razredu. Obe vozlišči imata dostop do osnovne strojne opreme za shranjevanje in delujeta v konfiguraciji aktivnega stanja pripravljenosti. Podatki so shranjeni na disku z datotečnim sistemom, strukturiranim v dnevniku, kar pomeni, da VMstore ne uporablja RAID na osnovi strojne opreme. (Namesto tega RAID6 zagotavlja OS Tintri.) Tintri ni konvergenčni sistem, saj dejansko ne zaženete nobenih VM neposredno na napravi Tintri.

Na strani programske opreme OS Tintri uporablja zelo optimizirano jedro Linuxa s številnimi odprtokodnimi komponentami. Ključ za optimizacijo delovanja VM je v analiziranju V / I prometa do posamezne shrambe podatkov in prepoznavanju morebitnih težav z zmogljivostjo. Sistem Tintri ponuja globoko instrumentacijo in celo samodejno diagnostično funkcijo, ki podatke pošilja nazaj na osrednje mesto, kjer je mogoče opraviti nadaljnjo analizo. S temi podatki lahko Tintri opazi morebitne težave - visoko IOPS, veliko zakasnitev, grozi prevelika naročnina - in svojim strankam priporoči rešitve, preden nastane škoda.

Številne funkcije, vključno s podvajanjem in premikanjem podatkov, interno upravljajo v sistemu Tintri. Naloge, kot je kloniranje VM, se izvajajo brez občutnega omrežnega prometa. To je mogoče doseči prek vmesnika za upravljanje Tintri ali prek VMware vCenter s pomočjo funkcije VAAI (API-ji VMware za integracijo matrike). Za dodatno varnost podatkov lahko kupite VMstore s samošifrirnimi diski. Ti diski uporabljajo šifriranje AES-256 in ne vplivajo na zmogljivost ali zmogljivost. Tintri ponuja tudi programski dodatek za šifriranje podatkov v mirovanju, ki deluje v povezavi z ReplicateVM.

Upravljanje VMstore

Preprostost je ime igre, ko gre za upravljanje naprave Tintri. Preprosta nadzorna plošča omogoča skrbnikom kratek pregled splošnega stanja sistema, skrivna omaka za celotno upravljanje naprave Tintri pa je v obliki API-jev REST. Zato je upravljalna platforma agnostična glede platforme za virtualizacijo, saj mora vsaka rešitev iti skozi API REST, da naredi, kar mora storiti. VMstore ponuja tudi bogat nabor funkcij, ki so na voljo za avtomatizacijo z vašim najljubšim skriptnim orodjem. V svetu Linuxa je izbrani skriptni jezik Python, medtem ko bi za uvajanje v sistemu Windows uporabili PowerShell.

Vire Tintri lahko upravljate tudi znotraj VMware vCenter. Na sliki 1 je prikazan spletni odjemalec vSphere z prikazanimi grafi Tintri in informacijami. Iz tega pogleda lahko hitro razumete splošno zmogljivost skupaj z vplivom posameznih VM-jev na sistem. Možnost Tintri na zavihku Upravljanje omogoča vnos poverilnic za VMstore in strežnik vCenter ter konfiguriranje in spremljanje privzetih urnikov posnetkov.

Uspešnost VMstore

Za testiranje sem dobil oddaljen dostop do laboratorija Tintri Lightning s tremi strežniki Dell PowerEdge R270, ki igrajo vlogo gostiteljev vSphere, vsak s 128 GB pomnilnika in dvema procesorjema Intel E5-2620. Vsak sistem PowerEdge je imel vsaj eno 10GbE omrežno povezavo z različnimi trgovinami Tintri VMstores. Laboratorij je vključeval VMstore T880, VMstore T620 in dva sistema VMstore T540 (glej sliko 2). Kot v svojem pregledu navideznega SAN-ja VMware sem tudi za simulacijo različnih delovnih obremenitev uporabil navidezni aparat VMware I / O Analyzer.

Uporabil sem enako delovno obremenitev Max IOPS, da sem preučil vpliv več VM-jev in več gostiteljev na uspešnost VMstore. En gostitelj s štirimi VM-ji je v povprečju dosegel nekaj manj kot 30.000 IOPS, medtem ko je isti gostitelj z osmimi VM-ji preselil število na približno 35.000 IOPS. Prehod na dva gostitelja s po štirimi VM-ji je številko presegel na 64.000 IOPS. Trije gostitelji s po štirimi VM-ji so skupno potisnili na 75.000 IOPS. Vsi ti testi so bili izvedeni na najnovejšem gostitelju T880. Podobni testi na T620 so privedli do nekoliko nižjih številk.

Cena VMstore T820 se začne pri 74.000 USD in vključuje 1,5TB pomnilnika flash in 20TB neobdelanega prostora na disku. Spodnji VMstore T820 ima 1 GB omrežja, dva višja modela pa 10 GB omrežnih kartic. Cena za VMstore T850 s 5,3 TB bliskavice in 52 TB neobdelanega prostora na disku znaša 160 000 USD. Cenik vrhunske VMstore T880 z 8,8TB bliskavice in 78TB surovega diska znaša 260.000 USD.

Na najnižji ravni VMstore T820 predstavlja pomembno vrednost za organizacije, ki želijo izboljšati zmogljivost svojega skladišča VM. Čeprav se skupno skladiščenje surovega prostora za VMstore T820 morda ne sliši veliko, je lahko učinkovito shranjevanje po stiskanju in odstranjevanju kopij od tri do petkrat večje od surove zmogljivosti.

Tintrijev pristop k shranjevanju podatkovnih centrov, usmerjen v trenutek, usmerjen v VM, je ustvaril visokozmogljiv izdelek za shranjevanje, ki ne le ohranja stroške v skladu s tradicionalnimi diskovnimi nizi, temveč zahteva najmanj napora za namestitev in upravljanje. Poglobljeno spremljanje Tintrija ponuja način za sledenje učinkovitosti sistema in prepoznavanje morebitnih težav, ki jih povzroča prevelika naročnina na razpoložljivo bliskavico. Preprost dodatek vozlišč brezhibno poveča zmogljivost in skupno shrambo. Dodatek podpore za virtualizacijo Microsofta in Red Hat prinaša novo dimenzijo prilagodljivosti tej liniji izdelkov in širi bazo potencialnih kupcev.