Recenze uzlu EMC VxRack s technologií ScaleIO

by Laboratoř StorageReview Enterprise on Února 11, 2016

V červnu 2013 společnost EMC investovala 200 milionů dolarů do ScaleIO a rozšířila tak své portfolio úložišť o softwarově definované škálovatelné řešení pro webscale. Od té doby se rozrostla flexibilita a možnosti stacku ScaleIO a nyní EMC nabízí ScaleIO v různých konfiguracích pro řešení široké škály podnikových a poskytovatelských případů použití. Je důležité pochopit koncept široké škály, pokud jde o ScaleIO. Software lze nainstalovat na jakýkoli hardware nebo zakoupit jako inženýrské řešení prostřednictvím VCE (VxRack System nebo VxRack Node). ScaleIO může běžet ve dvouvrstvém režimu, kde je zacházeno a funguje stejně jako SAN, nebo může běžet hyperkonvergovaně, kombinujíc výpočetní a úložné prostředky dohromady. Může také provozovat operační systém Bare Metal, integrovaný se všemi hlavními hypervizory včetně VMware, Hyper-V a KVM nebo OpenStack. ScaleIO podporuje širokou škálu konfigurací disků, včetně kombinací all-diskových, all-flash a hybridních kombinací, a škáluje se téměř lineárně s rostoucím počtem uzlů. Čistým výsledkem je, že ScaleIO dokáže poskytovat špičkový výkon, který lze využít téměř všemi možnými způsoby, a to s působivou ekonomikou.

Společnost EMC se ze všech sil snaží zajistit, aby byl ScaleIO snadno použitelný. V květnu loňského roku EMC odstranila překážky bránící vyzkoušení ScaleIO; uživatelé si mohou stáhnout plně funkční instalaci, která je vhodná pro neprodukční použití, aniž by se museli registrovat. Přechod z vývoje do produkčního prostředí je jednoduše otázkou licencování, která se prodává na základě kapacity. Dalším krokem je VxRack Node, který kombinuje ScaleIO s ověřeným běžně dostupným hardwarem a jediným kontaktem na dodavatele pro podporu. Uzly jsou optimalizovány pro kapacitu nebo výkon a dodávají se v několika variantách. Naše uzly VxRack jsou vysoce výkonné šasi PF100 o velikosti 2U se 4 uzly. EMC VxRack Node powered by ScaleIO bere uzly a balí je se síťovými službami a podporou Cisco a VCE, čímž poskytuje snadno použitelnou infrastrukturu, kterou lze škálovat dle potřeby tak, aby splňovala požadavky podnikových aplikací nebo potřeby poskytovatelů služeb. VxRack System 1000 je relativně nová nabídka, která bude na trh všeobecně dostupná v druhé polovině loňského roku.

ScaleIO přichází s některými působivými tvrzeními a roky implementace v praxi, které je podporují. Z hlediska škálovatelnosti se ScaleIO dokáže škálovat od pouhých 3 uzlů až po více než 1000. Úložné a výpočetní zdroje lze modulárně přidávat dle potřeby a ScaleIO automaticky přizpůsobuje růst úložiště potřebám aplikací. S rostoucím úložištěm se zvyšuje i propustnost a IOPS. ScaleIO využívá paralelismus I/O (každý server v clusteru zpracovává I/O operace) k eliminaci úzkých míst. EMC uvádí, že optimalizace výkonu je automatická a bude mít minimální nebo žádný dopad na aplikace nebo uživatele. Interní laboratorní test společnosti EMC ukázal výkon přibližně 31 milionů IOPS v clusteru se 128 uzly pro 100% čtecí zátěž. ScaleIO je také elastické v tom, že zdroje lze automaticky zvyšovat nebo snižovat, když vznikne potřeba. To spolu se schopností škálovat výkon s kapacitou z něj činí mnohem atraktivnější produkt z investičního hlediska, protože úspory se s rostoucím škálováním zvyšují.

ScaleIO poskytuje mnoho klíčových funkcí pro úlohy datových center, jako je Read Flash Cache a Recoverpoint. Read Flash Cache je program pro automatické ukládání do mezipaměti, který využívá technologii PCIe ke zvýšení celkového výkonu. Recoverpoint přidává vrstvu ochrany dat tím, že umožňuje obnovení do určitého časového bodu. Mezi další výhody ScaleIO patří možnost rozhodnout se, zda použít thin nebo thick provisioning pro zlepšení efektivity úložiště. Uživatelé mohou nastavit ochranné domény, které používají sadu SDS jako zálohu pro jinou sadu SDS; to pomůže chránit data v důsledku víceúrovňového selhání. Prostřednictvím QoS mohou uživatelé nastavit specifickou šířku pásma a úložiště daného SDC. Stejně jako XtremIO umožňuje ScaleIO také zapisovatelné snapshoty, snapshoty existujícího svazku, které se stanou novým nemapovaným svazkem v systému. Tyto nové svazky lze upravit jako jakékoli existující svazky v systému. Mezi další aspekty ochrany dat patří vysoká dostupnost na úrovni racku (s pouze jednou kopií dat zapsanou do každého racku pro ochranu dat v případě selhání hardwaru) a maskování dat, které maskuje svazky pro vyšší ochranu.

Modely spotřeby softwaru ScaleIO nabízejí dynamickou sadu ekonomických výhod. Pokud je nasazeno na běžném hardwaru, čisté náklady na řešení, ať už jako dvouvrstvé nebo hyperkonvergované, jsou dostupné. Škálovatelnost řešení v jakémkoli modelu nasazení umožňuje nákup menšího množství hardwaru pro předvídání budoucí poptávky po úložišti, uzly jakéhokoli typu se zapojují a škálují podle potřeby. To funguje i naopak, protože servery lze vyřadit podle potřeby, aniž by bylo nutné upgradovat vysokozdvižný vozík. Pokud jde o uzel EMC VxRack Node powered by ScaleIO, který máme k recenzi v 8uzlové all-flash konfiguraci, je cena vzhledem ke konfiguraci a výkonnostnímu profilu extrémně agresivní. V tuto chvíli je přesná cena poněkud proměnlivá, ale s dynamikou, kterou VxRack zaznamenává, a potenciálními úsporami na šasi a komponentách by kupující tohoto navrženého řešení mohli těžit. Také spekulujeme, že po dokončení akvizice společnosti Dell by se další úspory mohly přenést na zákazníky. Obecně řečeno by však kupující měli očekávat, že za 2U 4uzlový systém, jako jsou ty, které recenzujeme, zaplatí méně než 200 000 dolarů. Společnost EMC však nabízí mnoho dalších možností určených pro různé pracovní zátěže, které jsou mnohem nákladově efektivnější.

Specifikace uzlu EMC VxRack s technologií ScaleIO (Performance Compute All Flash PF100)

Podvozek – počet uzlů: uzel 2U-4
Procesory na uzel: Duální Intel E5-2680 V3, 12c, 2.5 GHz
Čipset: Intel 610
Paměť DDR4 na uzel: 512 GB (16x 32 GB)
Vestavěná síťová karta na uzel: Dva ethernetové porty 1 Gb/s + 1 port pro správu 10/100
RAID řadič na uzel: 1x LSI 3008
SSD disky na uzel: 4.8 TB (6x 2.5palcové 800GB eMLC)
SATADOM na uzel: 32GBSLC
10GbE port na uzel: 4x 10Gbps porty SFP+
Napájení: Duální platinový zdroj AC 1600W
Router: Cisco Nexus C3164Q-40GE

Správa a použitelnost

ScaleIO má nainstalovaný systém správy založený na Windows (nebo CLI) a také podporuje vSphere, OpenStack a EMC ViPR. Pro správu ScaleIO jsme použili jak jeho grafické uživatelské rozhraní (GUI), tak i pluginy prostřednictvím VMware vSphere. Grafické uživatelské rozhraní Windows má tři hlavní karty, které administrátorům víceméně umožňují monitorovat celý systém: Dashboard, Backend a Alerts. Dashboard poskytuje uživatelům celkový přehled o systému, včetně kapacity (celkové, použité a volné), pracovní zátěže I/O (včetně čtení, zápisu a celkové šířky pásma, IOPS a velikosti I/O) a poskytuje uživatelům informace o Rebalance a Rebuild (pokud k něčemu aktuálně dochází). Ve spodní části Dashboardu se nacházejí karty pro SDC, Svazky, Ochranné domény, SDS a Správa.

Kliknutím na záložku Backend získají administrátoři celkový přehled o systému, rozdělený podle uzlů a jednotlivých disků. K dispozici je také přehled různých aspektů výkonu, přestavby a vyvážení a upozornění.

Prostřednictvím rozbalovací nabídky se mohou administrátoři blíže podívat na téměř jakýkoli aspekt serveru, včetně využití kapacity, stavu kapacity, obnovy a vyvážení, aplikačních I/O operací, celkových I/O operací, šířky pásma I/O operací, souhrnu stavu, konfigurace, podrobností o zařízeních, mezipaměti pro čtení RAM a také pokročilých funkcí, jako jsou plánované obnovy, plánované vyvážení, priorita obnovy I/O operací, priorita vyvážení I/O operací a omezení sítě.

Kliknutím na kteroukoli položku v rozbalovací nabídce se zvýrazní daný aspekt ScaleIO. Například kliknutím na Celkové I/O se uživatelům zobrazí stejná obrazovka, pouze se pro každý uzel a pro každý disk zvýrazní šířka pásma, IOPS a velikost I/O, pokud se zobrazení tak rozšíří.

Další možností v rámci Backendu je rozšířit informace o zařízení a získat tak podrobnější pohled na jeho vlastnosti. V tomto případě jsme vybrali SSD disk ve čtvrtém uzlu a dostali jsme údaj o kapacitě (která je dále rozdělena na Thick (silná), Thin (tenká) a Snapshot (snímková kapacita), stavu disku, výkonu a aktivitě.

Karta upozornění je, jak se říká, přehled všech upozornění. Upozornění uvádějí závažnost, položku, u které se upozornění vyskytuje, s jejím názvem a také popis problému.

Použití webového klienta VMware vSphere nám poskytuje podobné pohledy na ScaleIO. Prostřednictvím Navigátoru si administrátoři mohou vybrat ScaleIO a zobrazit číslo verze spolu se stručným popisem softwaru. Pod popisem jsou možnosti, jako je instalace, nasazení, registrace ScaleIO, nebo pokročilejší úlohy, jako je pokročilé nastavení, protokoly serveru a zobrazení procesu upgradu SDC. Plugin vSphere je jednou z hlavních oblastí pro připojení různých hostitelů ESXi k úložišti ScaleIO nebo pro zřizování svazků z dostupných úložných fondů.

Po vstupu do systému, který používáme (StorageReview), vidíme celkový přehled s názvem, režimem a stavem. Dále je zde uvedeno, zda jsou brána ScaleIO Gateway, primární MDM, sekundární MDM, tiebreaker MDM a konfigurace sítě pro správu.

Uvnitř úložných fondů vidíme položky, které jsme nastavili, jako jsou ochranné domény, svazky a zařízení.

Můžeme se také hlouběji podívat do clusteru a zjistit, které uzly jsou připojeny, jejich kapacitu, stav, zda je povolena mezipaměť RAM Read Cache a jejich IP adresu.

Toto zobrazení lze dále rozšířit tak, aby zahrnovalo i všechny jednotlivé disky.

Závěr

Společnost EMC zvolila ke svému softwarovému balíčku ScaleIO zajímavý přístup ve srovnání s ostatními hráči na trhu v oblasti HCI. Na první pohled by se nabídka mohla jevit jako základní HCI sada s minimálními datovými službami a příliš zjednodušenou sadou pro správu. To je však jedna z největších chyb, kterých se můžete dopustit, protože pod pokličkou nabízí nabídka ScaleIO od EMC uživatelům neuvěřitelnou flexibilitu spojenou s maximální pozorností k detailům věnovanou minimalizaci systémových režijních nákladů. Mnoho kupujících HCI je zvyklých na tradiční model nasazení HCI, jako je VSAN nebo Nutanix, kde se virtuální počítače nacházejí na dané platformě, spotřebovávají úložiště a vypočítávají na stejném hardwaru. ScaleIO může fungovat tímto způsobem, nebo pokud kupující chtějí zvolit tradičnější dvouvrstvý přístup, ScaleIO může poskytovat úložiště v síti založené na IP protokolu virtualizovaným i fyzickým hostitelům. To vše za cenu… která je překvapivě vysoce konkurenceschopná oproti AFA nebo hybridním SAN a dalším HCI sadám.

Když se v našich následných segmentech ponoříme do výkonu, jedna věc je jasná: v naší laboratoři jsme nikdy neviděli žádné sdílené úložiště s vysokou dostupností (HA) tak rychlé jako ScaleIO. ScaleIO dosud v každé situaci překonal rekordy a dotlačil naši testovací infrastrukturu na její hranice. Pokud předchozí úložiště dosahovalo maxima 12 nebo 16 vysoce výkonných databází, ScaleIO dosáhlo maxima 32 (museli jsme zastavit, když nám došel prostor). Pokud předchozí úložné systémy pomalu s rostoucí zátěží zpomalovaly, ScaleIO je přehnal na plné tempo a nevykazoval žádné známky zpomalení. Pokud se předchozí úložiště zpomalilo téměř na plnou kapacitu, ScaleIO se ani nepohnul, kapacitní limity byly odstraněny a využití vzrostlo na 99.2 %. Jako by tyto statistiky nebyly dost šílené, systémová režie během výše uvedených výsledků se často pohybovala kolem ~10-15 % CPU na uzel se spotřebou 5-6 GB DRAM. Někteří lidé by mohli nazvat trh podnikových úložišť nudným místem, ale řešení EMC ScaleIO snadno vzbudilo náš zájem způsobem, jakým to dokázalo jen málo řešení. Zůstaňte s námi, až si řešení ScaleIO od EMC projdeme jeho ladem.

Klady