S Diamanti jsme se poprvé seznámili před dvěma lety na KubeConu 2017 a byli jsme ohromeni jejich vizí: poskytnout kontejnerovou platformu bez nutnosti instalace, určenou pro mikroslužby a cloudová prostředí a optimalizovanou pro Kubernetes, neboli v podstatě hyperkonvergované infrastrukturní zařízení pro Kubernetes. Viděli jsme to jako zajímavou příležitost a loni na KubeConu 2018 jsme s nimi začali jednat o spolupráci na pochopení úložiště na Kubernetes a o tom, jak lze úložiště Kubernetes testovat a metodicky kvantifikovat, abychom mohli začít testovat a dokumentovat výkon úložiště Kubernetes.
Se společností Diamanti se skvěle spolupracovalo a dokázala nám poskytnout hluboké znalosti o Kubernetes a úložištích v Kubernetes, které jsme potřebovali k vytvoření naší testovací metodologie. Společnost Diamanti založili bývalí inženýři společností VMware, VERITAS a Cisco a je financována společností Goldman Sachs a dalšími známými investory rizikového kapitálu, což je působivé, ale ještě působivější je, že Diamanti významně přispěla ke standardům pro úložiště a sítě (zejména FlexVolume/CSI a CNI), které byly přijaty do upstreamového kódu Kubernetes.
Podnikový sektor se vyvíjí rychlostí světla a společnosti se snaží s tímto vývojem držet krok pomocí nových technologií, aby urychlily celý produkční cyklus svých aplikací. Kontejnery byly technologií navrženou pro urychlení vývoje a nasazení aplikací, ale jejich budování na starší infrastruktuře může být komplikované a rychle se stává značnou překážkou pro strukturování plně funkčního kontejnerového prostředí. Kontejnery jsou nekompatibilní s tradiční úložnou a síťovou infrastrukturou, takže přístup „udělej si sám“ (DIY) k budování kontejnerového prostředí je IT náročný, nákladný a pomalý. Platforma Diamanti Enterprise Kubernetes má poskytnout architektům infrastruktury, IT operátorům a vlastníkům aplikací rychlost, jednoduchost, efektivitu a kontrolu, kterou potřebují k provozování stavových kontejnerových aplikací ve velkém měřítku.
Platforma Diamanti Enterprise Kubernetes je kontejnerová platforma zaměřená na síťové a úložné aspekty rychlého spuštění a provozu, zejména pro velké podniky. Díky plně integrovanému open-source Dockeru a Kubernetes, spolu s účelovým hardwarem a kompletní podporou celého stacku je platforma Diamanti Enterprise Kubernetes plnohodnotným kontejnerovým řešením, které lze nasadit během několika minut. Společnost Diamanti uvádí, že její platforma Enterprise Kubernetes nabízí bezkonkurenční výkon a využití; tajným ingrediencí pro tento výkon je použití unikátní hyperkonvergované architektury navržené speciálně pro způsob, jakým kontejnery Kubernetes využívají síťové a úložné prostředky.
Specifikace Diamanti D10
| Síť | 4×10 GbE přes jedno připojení QSFP+ (na uzel) |
| Skladování | |
| Data Storage | Konfigurace 4 TB (4x 1000 GB NVMe SSD na uzel) Konfigurace 8 TB (4x 2000 GB NVMe SSD na uzel) Konfigurace 32 TB (4x 8000 GB NVMe SSD na uzel) |
| Hostitelský operační systém a úložiště imagí Dockeru | 960 GB (2x 480 GB SATA SSD na uzel) |
| Vypočítat | |
| Procesor (CPU) | 2x procesory Intel Xeon s 20 / 32 / 44 jádry (na uzel) |
| RAM | 192 GB / 384 GB / 768 GB (na uzel |
| Fyzický | |
| Form Factor | 1U |
| Rozměry a hmotnost (na uzel) | 17.25″Š x 28″H x 1.72″V / 52 liber. 43.8 cm x 71.1 cm x 4.4 cm / 24 kg |
| Výkon | Duální redundantní napájecí zdroje 110/220 V |
| ekologický | Provozní teplota: 50 ° F až 95 ° F (10 ° C až 35 ° C) |
Stavět a navrhnout
Zařízení Diamanti je fyzický hardware kontejnerového stackového řešení od společnosti Diamanti. Toto zařízení je nabízeno v clusteru s minimálně třemi uzly, kde každý uzel je 1U rack a poskytuje až 32 TB úložné kapacity pro data a 960 GB pro úložiště hostitelského operačního systému a imagí Dockeru.
Na přední straně uzlu je hliníková mřížka navržená pro efektivní proudění vzduchu s firemním logem uprostřed a vlevo nahoře je zamykací mechanismus. V pravém horním rohu přední strany se nachází ovládací panel s vypínačem a LED indikátory stavu systému. Po odejmutí hliníkové mřížky se odhalí umístění slotů pro disky, jeden port VGA a dva porty USB.
Když se přesuneme na zadní stranu zařízení, vidíme porty zařízení. Zde zvýrazníme vlevo dva nezávislé napájecí zdroje a jeden ventilovaný systém; a uprostřed/vpravo dva porty pro správu, port 10GbE pro připojení uzlů s vysokým výkonem a nízkou latencí, port QSFP+ (pro 4x10G SFP+) a 4 USB porty pro připojení klávesnice a dalších periferií.
management
Zařízení je dodáváno s předintegrovaným kompletním softwarovým balíčkem včetně OS, Dockeru, Kubernetes a dalších služeb pro konvergenci kontejnerů. Poskytuje dashboardy a funkce pro vytváření reportů prostřednictvím prohlížeče, CLI nebo REST API a operačního systému Diamanti. Platforma Diamanti Enterprise Kubernetes má certifikaci K8s; certifikaci navrženou organizací CNCF.
Pro správu se podíváme do konzole Diamanti. Po jejím otevření se dostaneme rovnou do dashboardu, který obsahuje základní informace, které lze snadno a rychle přečíst. Zde vidíme, kolik uzlů běží, kolik kontejnerů a kolik podů. Využití CPU, úložiště, paměti a sítě je také snadno viditelné v procentech vlevo. Vpravo je šířka pásma v kb/s.
Další hlavní záložkou je Vytvořit aplikace. Jakmile si uživatelé vytvoří aplikace, přejde na podzáložku Nasadit s malou ikonou Kubernetes. Zde musí uživatelé zadat informace, jako je název, obraz, prostředí, port, připojení svazků a množství CPU a paměti.
Další hlavní záložkou níže je Aplikace. Pod hlavní záložkou se nacházejí podzáložky: Pody, Řadiče replikací, Sady replik, Stavové sady, Sady démonů, Nasazení a Úlohy. Pody poskytují uživatelům stručný přehled stavu vybraného podu a také přiřazené výpočetní, síťové a úložné kapacity.
Podzáložka Stavové sady umožňuje uživatelům podrobněji se seznámit s sadami a v případě potřeby je exportovat. Zde jsou uvedeny základní informace, jako je název, jmenný prostor, požadované číslo, aktuální číslo, číslo připravené k použití, stáří a možnosti, jaké akce provést.
Uživatelé si také mohou prohlédnout protokoly Podu a zobrazit tak aktivitu a případné problémy.
Další hlavní záložkou níže jsou Konfigurace K8S. Zde mohou uživatelé spravovat konfigurace aplikací souvisejících s Kubernetes, jako jsou servisní účty, zobrazovat tajné klíče, konfigurační mapy a vytvářet jmenné prostory.
Na kartě Správa uzlů mohou uživatelé zobrazovat, přidávat nebo mazat uzly a také sledovat využití zdrojů uzlů. I zde mohou uživatelé sledovat celkový stav daného uzlu a zdrojů: výpočetních, síťových a úložných.
Jak název karty napovídá, Správa úložiště umožňuje uživatelům zobrazit vše, co se týká úložiště, včetně svazků, snímků, disků, trvalých svazků, nároků trvalých svazků, tříd úložiště a záloh. Na podkartě Svazky máme možnost vytvořit nový svazek nebo zobrazit souhrn stávajícího svazku, včetně jeho stavu, propustnosti úložiště a využití.
Podzáložka Disky umožňuje uživatelům zobrazit využití fyzických disků s informacemi, jako je například slot, ve kterém se disk nachází, jeho sériové číslo, hrubá kapacita, použitelná kapacita, přidělená kapacita, firmware a stav, v jakém se disk nachází. Disky lze v této podzáložce formátovat.
Podzáložka Trvalé svazky umožňuje uživatelům vytvářet nebo exportovat trvalé svazky a také poskytovat informace, jako je jejich název, typ, kapacita, přístup, uvolnění, stav, nárok, dostupnost úložiště, stáří a seznam akcí včetně úprav, exportu a odstranění.
Persistent Volume Claims dělá totéž co výše pro PVC.
Naše další hlavní záložka je záložka Správa sítě. Zde mohou uživatelé vytvářet, mazat, upravovat nebo exportovat sítě. Zde jsou uvedeny informace, jako je název, skupina, zda se jedná o výchozí síť, hostitelská síť, její podsíť, brána, počáteční adresa, koncová adresa a IP adresa.
Správa uživatelů je poměrně jednoduchá. Administrátoři zde mohou vytvářet uživatele a skupiny a nastavovat různé zásady pro řízení přístupu.
Rozšířená nastavení umožňují správcům vytvářet a upravovat úrovně clusteru a výkonu.
I když obvykle postupně procházíme různé funkce správy, abychom čtenářům poskytli obecnou představu o tom, co mohou při procházení něčím očekávat, tentokrát děláme něco trochu jiného. Také jsme provedli naše benchmarky, abychom viděli, co grafické uživatelské rozhraní dělá s větším zatížením. Pro každý z těchto benchmarků budeme na kartě Správa uzlů.
S našimi základními (náhodnými a sekvenčními) testy je snadno vidět spotřeba energie na výpočetní výkon a také metriky výkonu vpravo.
Náš SQL test zatížil výpočetní výkon a síť poměrně málo, zatímco úložiště dosáhlo téměř 1 milionu IOPS.
Nakonec uvedeme příklad toho, co lze očekávat během běhu našeho testu Oracle.
Výkon
Analýza pracovní zátěže VDBench
Pokud jde o benchmarking úložných polí, testování aplikací je nejlepší a syntetické testování je na druhém místě. I když syntetické testy nepředstavují dokonalou reprezentaci skutečných pracovních zátěží, pomáhají stanovit základní parametry úložných zařízení s faktorem opakovatelnosti, který usnadňuje porovnávání konkurenčních řešení. Tyto pracovní zátěže nabízejí řadu různých testovacích profilů, od testů „čtyř rohů“ a běžných testů velikosti přenosu databáze až po zachycení tras z různých prostředí VDI. Všechny tyto testy využívají společný generátor pracovních zátěží Vdbench se skriptovacím enginem pro automatizaci a zachycení výsledků na velkém clusteru výpočetního testování. To nám umožňuje opakovat stejné pracovní zátěže napříč širokou škálou úložných zařízení, včetně flash polí a jednotlivých úložných zařízení.
Profily:
- Náhodné čtení 4K: 100% čtení, 128 vláken, rychlost čtení 0–120 %
- 4K Náhodný zápis: 100% zápis, 64 vláken, rychlost zápisu 0–120 %
- 64K sekvenční čtení: 100% čtení, 16 vláken, rychlost čtení 0–120 %
- 64K sekvenční zápis: 100% zápis, 8 vláken, rychlost zápisu 0–120 %
- Syntetická databáze: SQL a Oracle
Ve všech našich testech VDBench jsme otestovali zařízení Diamanti na základě různých nasazení s 3, 6, 9 nebo 12 pody Vdbench současně, abychom posunuli hranice zařízení. Počínaje náhodným čtením 4K dat, všechny pody Vdbench začaly s latencí 120 μs; a výkon I/O se pohyboval mezi 3 pody s 95 863 IOPS a 12 pody s 269 208 IOPS. Při pohledu na špičkový výkon se všechny konfigurace udržely pod latencí 600 μs. Se 3 pody Vdbench jsme zaznamenali vrchol 947 619 IOPS s latencí 370 μs; se 6 pody vrchol 1 745 344 IOPS s latencí 436 μs; s 9 pody vrchol 2 492 019 IOPS s latencí 447 μs; a poslední nasazení, 12 podů, dosáhlo vrcholu 2 753 170 IOPS s latencí 554 μs.
Při pohledu na výkon zápisu 4K byly všechny testovací nasazení zahájeny s latencí 300 μs, ale po dosažení maximálního výkonu se rychle zvýšila mezi 26 ms a 28 ms. Výkon dosáhl vrcholu u 3 podů s 13 719 IOPS, 6 podů s 27 747 IOPS, 9 podů s 42 805 IOPS a 12 podů s 58 559 IOPS. S přidanými více pody byl patrný stabilní nárůst výkonu.
Při přechodu na sekvenční úlohy se podíváme na výkon zařízení při čtení 64K. Zde nasazení 3 podů začalo na 14 560 IOPS neboli 910 MB/s s latencí 297 μs. Všechna ostatní nasazení začala poblíž 18 000 IOPS neboli 1.1 GB/s s latencí 227 μs. Pokud jde o špičkový výkon nasazení, nasazení 3 podů dosáhlo vrcholu 143 431 IOPS neboli 9 GB/s s latencí 327 μs. Všechna ostatní nasazení dosáhla vrcholu téměř stejného výkonu 179 000 IOPS neboli 11.1 GB/s, přičemž nasazení 12 podů bylo jediné, které překročilo hranici latence 1 ms.
V sekvenčním zápisu 64K všechna nasazení Vdbench začínala s latencí blízkou 350 μs. Vrcholy nasazení dosáhly následovně: 3 pody s 9 693 IOPS neboli 606 MB/s s latencí 4.9 ms; 6 podů s 22 202 IOPS neboli 1.39 GB/s s latencí 4.3 ms; 9 podů s 30 475 IOPS neboli 1.9 GB/s s latencí 4.7 ms; a nakonec 12 podů dosáhlo vrcholu s 32 052 IOPS neboli 2.4 GB/s s latencí 4.9 ms.
Naše další sada testů zahrnuje SQL úlohy: SQL, SQL 90-10 a SQL 80-20. V případě SQL všechna nasazení začala s latencí 180 μs. 3 pody začaly na 26 291 IOPS a dosáhly vrcholu 261 573 IOPS s latencí 366 μs. 6 podů začalo na 57 061 IOPS a dosáhlo vrcholu 570 642 IOPS s latencí 336 μs. 9 podů začalo na 86 197 IOPS a dosáhlo vrcholu 885 269 IOPS s latencí 332 μs. A nasazení 12 podů začalo na 101 753 IOPS a dosáhlo vrcholu 1 106 860 IOPS s latencí 346 μs.
Pro SQL 90-10 začala všechna nasazení s latencí blízkou 200 μs. Nasazení 3 podů začalo na 10 753 IOPS a dosáhlo vrcholu 105 877 IOPS s latencí 904 μs. 6 podů začalo na 49 361 IOPS a dosáhlo vrcholu 245 158 IOPS s latencí 782 μs. 9 podů začalo na 80 157 IOPS a dosáhlo vrcholu 401 444 IOPS s latencí 716 μs. A nasazení 12 podů začalo na 55 748 IOPS a dosáhlo vrcholu 554 685 IOPS s latencí 690 μs.
V našem posledním SQL testu, 80-20, jsme zaznamenali, že nasazení Vdbench také začala velmi blízko latenci 200 μs. Nasazení dosáhla vrcholu následovně: nasazení 3 podů dosáhlo 57 944 IOPS s latencí 1.6 ms; 6 podů dosáhlo vrcholu 132 384 IOPS s latencí 1.4 ms; 9 podů 217 273 IOPS s latencí 1.3 ms; a nasazení 12 podů dosáhlo vrcholu 305 426 IOPS s latencí 1.2 ms.
Další na řadě jsou naše úlohy Oracle: Oracle, Oracle 90-10 a Oracle 80-20. S Oraclem všechna nasazení začala pod 210 μs. Zde vidíme maximální výkon nasazení. 3 pody dosáhly vrcholu 54 844 IOPS s latencí 2.2 ms. 6 podů dosáhlo vrcholu 125 633 IOPS s latencí 1.9 ms. 9 podů dosáhlo vrcholu 206 024 IOPS s latencí 1.7 ms. A nasazení 12 podů dosáhlo vrcholu 290 313 IOPS s latencí 1.6 ms.
V Oracle 90-10 začaly nasazení s dobou kratší než 200 μs. Nasazení 3 podů dosáhlo vrcholu 106 182 IOPS s latencí 620 μs. 6 podů dosáhlo vrcholu 243 383 IOPS s latencí 541 μs. 9 podů dosáhlo vrcholu 393 727 IOPS s latencí 502 μs. A nakonec nasazení 12 podů dosáhlo vrcholu 544 584 IOPS s latencí 483 μs.
U Oracle 80-20 jsme opět zaznamenali, že všechna nasazení začínala s latencí 210 μs. Při pohledu na maximální výkon nasazení vidíme, že 3 pody dosáhly vrcholu 58 037 IOPS s latencí 1.1 ms; 6 podů dosáhlo vrcholu 132 911 IOPS s latencí 991 μs; 9 podů dosáhlo vrcholu 215 817 IOPS s latencí 915 μs; a nakonec nasazení 12 podů dosáhlo vrcholu 304 391 IOPS s latencí 865 μs.
Závěr
Kubernetes se setkal s přijetím menšími společnostmi a nyní se stává technologií, kterou většina, ne-li všechny společnosti z žebříčku Fortune 500, sleduje a některé z těch progresivnějších ji začínají implementovat. Kubernetes existuje teprve 5 let, ale na křivce zavádění technologií překonal hranici inovátorů a pevně se řadí do tábora prvních uživatelů. Toto postavení na křivce zavádění technologií je důležité, protože komunita Kubernetes přišla na to, jak Kubernetes zprovoznit, a nyní se zaměřuje na jeho bezproblémový chod. Doufáme, že testy, jako jsou tyto, pomohou uživatelům Kubernetes při rozhodování, které dodavatele zvolit, a pomohou i těmto dodavatelům tím, že jim poskytnou standard, s nímž se budou moci porovnávat.
Společnost Diamanti vytvořila přesvědčivé řešení Kubernetes s kontejnerovým zařízením D10, které nabízí informativní a snadno použitelné rozhraní pro správu a velmi rychlou backendovou úložnou platformu pro hostování kontejnerů. Vzhledem k tomu, že se jedná o stále nově vznikající oblast, na trhu není mnoho plně propracovaných řešení, ale z toho, co jsme viděli, je D10 schopno splnit všechny požadavky na to, co bychom tradičně očekávali od úložného nebo HCI řešení. Výkon je obecně fantastický, nabízí více než 2.7 milionu IOP při náhodném čtení 4K dat z našeho clusteru testujícího 3 až 12 podů. Z hlediska latence jsme začali na něco málo přes 100 mikrosekundách a dosáhli maxima 600 mikrosekund. Z hlediska úložiště je to neuvěřitelně výkonný výkon a na nově vznikající technologickou platformu je to docela úžasné. Z hlediska zápisu zařízení nabízelo 50 tisíc IOPS při náhodném čtení 4K dat, což se zdá být jedinou slabinou, ale něco, co by společnost měla být schopna řešit pomocí softwaru nebo možná i úložných médií. Sekvenční šířka pásma nabízená rychlostí čtení přesahující 11 GB/s, což je opět velmi silný a použitelný výkon, s maximální rychlostí zápisu 2.4 GB/s.
Celkově vzato nabízí kontejnerové zařízení Diamanti D10 zákazníkům, kteří nasazují Kubernetes ve svém prostředí, skvělý komplexní přístup z hlediska hostingu a úložiště pro ty, kteří se chtějí vážně zaměřit na trh s rychlými a volnými kontejnery. Abychom byli spravedliví, není to pro každého, cluster je ve svém zaměření poměrně specifický. Ale pokud splňujete tento cíl, Diamanti nabízí přesně to, co tito zákazníci chtějí, je určeno pro tyto typy nově vznikajících kontejnerových úloh. I když je samozřejmě zcela možné využít PKS pro VMware nebo alternativní řešení, která jsou více zaměřena na podniky, Diamanti nabízí systém s nízkou složitostí, který by měl mít oproti tradičním podnikovým systémům cenovou výhodu. Vzhledem k úplnosti řešení (má pro změnu dobré grafické uživatelské rozhraní) a velmi dobrému výkonnostnímu profilu jsme rozhodli, že D10 si zaslouží cenu StorageReview Editor's Choice Award.
Amazon