Da sich die digitale Landschaft ständig weiterentwickelt, werden Speicherlösungen, die ein breites Spektrum an Unternehmens-Workloads und neue Anwendungsentwicklungsplattformen bewältigen können, immer wichtiger. Insbesondere ist Dell Technologies PowerStore ein primäres Speicherarray, das sowohl die Anforderungen traditioneller Unternehmens-Workloads als auch moderner, auf Kubernetes (K8s) ausgeführter Containeranwendungen erfüllt.
Da sich die digitale Landschaft ständig weiterentwickelt, werden Speicherlösungen, die sowohl ein breites Spektrum an Unternehmens-Workloads als auch neue Plattformen für die Anwendungsentwicklung abdecken können, immer wichtiger. Insbesondere ist Dell Technologies PowerStore ein primäres Speicherarray, das sowohl die Anforderungen traditioneller Unternehmens-Workloads als auch moderner, auf Kubernetes (K8s) ausgeführter Containeranwendungen erfüllt.
Container haben die Art und Weise, wie Arbeitslasten im modernen Rechenzentrum bereitgestellt werden, dramatisch verändert. In mancher Hinsicht ist es kaum zu glauben, dass sie seit ihrer Gründung vor weniger als einem Jahrzehnt eine so starke und wachsende Präsenz im Rechenzentrum aufgebaut haben. Allerdings mangelt es in diesem Zeitraum weiterhin an Feature-Containern: persistenter Speicher mit Unternehmensfunktionen. Um diese Unzulänglichkeit zu beheben, hat Dell Technologies seine PowerStore-Reihe mit einem Container Storage Interface (CSI) und Container Storage Modules (CSM) ausgestattet.
Containerlagerung
Als Container zum ersten Mal veröffentlicht wurden, waren sie zustandslos konzipiert und verfügten nicht über dauerhaften Speicher. Als Unternehmen jedoch den Nutzen von Containern erkannten und ihre Anwendungsfälle zunahmen, wurde klar, dass sie dauerhaften Speicher benötigen würden. Diese Diskrepanz führte letztendlich zur Einführung von zwei Lösungen: Volume-Plugins, gefolgt von CSI-bereitgestellten Containern mit einer anderen Abstraktionsebene für die Speicherung.
Der CSI-Treiber ist eine Softwarekomponente, die es Container-Orchestrierungssystemen wie K8s ermöglicht, mit Speichersystemen zu kommunizieren. Es bietet eine Standard-API zum Erstellen, Löschen und Verwalten von Speichervolumes und Datendiensten und ermöglicht Speicheranbietern die Zusammenarbeit mit verschiedenen Container-Orchestrierungssystemen.
Dell PowerStore – Containerfähiger Speicher
Dell hat eine Reihe von CSI-Treibern für seine Speichergeräteserien PowerFlex, PowerScale, Unity, PowerMax und PowerStore veröffentlicht. Das folgende Diagramm zeigt, wie ein Dell-Speichersystem über CSI mit K8s kommunizieren kann.
Dells CSI hat sich als sehr beliebt erwiesen – der PowerScale CSI-Treiber wurde beispielsweise über fünf Millionen Mal heruntergeladen, und PowerStore verzeichnete in nur zwei Jahren 1.7 Millionen Downloads.
Dell PowerStore Container-Speichermodule
Während die Verwendung von CSIs äußerst leistungsstark ist, erwarten Unternehmensanwender mittlerweile Enterprise-Storage-Funktionen für ihren Speicher. Mit der Veröffentlichung von Container Storage Modules (CSM) durch Dell ist die Verwaltung von Containerspeicher deutlich weniger komplex geworden.
Im Fall von Dell PowerStore ermöglichen Dell CSM-Module K8s-Anwendungen die Bereitstellung von Datendiensten wie Gruppen-Snapshots, Thin Clones, Replikation, Verschlüsselung und anderen. Diese Funktionen werden für Speicherobjekte unterstützt, einschließlich Block- und Datei-über-Fibre-Channel-, iSCSI-, NVMe/TCP- und NFS-Protokolle.
Dell CSM für PowerStore erfüllt zwei grundlegende Grundsätze. Erstens können Anwendungsentwickler allgemeine Speicheraufgaben über die K8s-Steuerungsebene verwalten, sodass sich das DevOps-Team nicht an den Speicheradministrator wenden muss. Zweitens kann das DevOps-Team auf die Leistungs- und Deep-Data-Services von PowerStore zugreifen, ohne die aktuellen Arbeitsabläufe zu ändern. Dadurch wird sichergestellt, dass Speicheradministratoren Anwendungen genau so bereitstellen können, wie sie es zur Einhaltung von SLAs benötigen.
Dell hat seine gesamte CSM- und CSI-Arbeit als Open-Source-Lösung bereitgestellt, nicht nur für PowerStore, sondern auch für viele seiner anderen Speichersysteme GitHub. Darüber hinaus verfügt Dell über Ansible- und Terraform-Anbietermodule, die Benutzern bei der Bewältigung verschiedener Aufgaben wie Speicherbereitstellung, Änderung von Speicherkonfigurationen und lokalen/Remote-Replikationseinstellungen helfen.
Um die Kompatibilität sicherzustellen, wurde das CSM von Dell für die Zusammenarbeit mit Amazon EKS, Mirantis, VMware Tanzu, SUSE Rancher und anderen K8- und Container-Orchestrierungsplattformen validiert.
Das CSM umfasst mehrere Module, die Funktionen ermöglichen, die Dell-Unternehmenskunden erwarten.
Dell PowerStore Container-Speichermodule werden regelmäßig aktualisiert. Um alle derzeit unterstützten Module anzuzeigen, schauen Sie sich die Projekte an GitHub-Repository.
Lassen Sie uns vor diesem Hintergrund die Besonderheiten einiger dieser Module untersuchen.
Dell PowerStore Container-Speichermodule für Replikation und Ausfallsicherheit
CSM for Replication bringt Replikations- und Disaster-Recovery-Funktionen von Dell PowerStore in die K8s-Cluster eines Unternehmens. Es nutzt die native Replikationstechnologie, die auf dem PowerStore-Array verfügbar ist, um eine Möglichkeit zu bieten, Anwendungen im Falle einer geplanten und ungeplanten Migration neu zu starten. Die Replikation wird auf ausgeweiteten und Replikat-K8s-Clustern unterstützt, und die Resilienzfunktion wird im Helmdiagramm bei der Installation des CSM aktiviert.
Die Ausfallsicherheitsfunktion verwendet einen Pod-Monitor, um zustandsbehaftete Anwendungen vor verschiedenen Fehlern zu schützen. Es ist darauf ausgelegt, die folgenden Arten von Fehlern zu erkennen: Kubernetes-Knotenfehler, Fehler der Steuerungsebene und E/A-Netzwerkfehler. Ein Knotenausfall liegt vor, wenn ein Ereignis, beispielsweise ein Stromausfall, einen gesamten Knoten lahmlegt. Ein E/A-Netzwerkfehler wird erkannt, indem das Array abgefragt wird, um festzustellen, ob eine fehlerfreie Verbindung zum Knoten besteht.
Derzeit unterstützt die PowerStore-Replikation Folgendes:
- Replizieren von Daten mithilfe einer nativen, auf Speicher-Arrays basierenden Replikation
- Replizieren eines asynchronen Blockvolumens
- Erstellen von PersistentVolume-Objekten im Cluster, die das replizierte Volume darstellen
- Erstellen von DellCSIReplicationGroup-Objekten im Cluster
- Das Erstellen von DellCSIReplicationGroup-Objekten im Cluster erfolgt über ein Befehlszeilendienstprogramm, repctl, das zum Konfigurieren und Verwalten replikationsbezogener Ressourcen über mehrere Cluster hinweg verwendet wird
Der Befehl repctl ist ein CLI-Tool, das bei replikationsbezogenen Verfahren über mehrere K8s-Cluster hinweg hilft.
Um zu demonstrieren, wie das funktioniert, haben wir in unserem StorageReview-Labor zwei Speicher-Arrays eingerichtet: RT-D0355 und RT-D0338. Anschließend führten wir die Befehle repctl cluster list und repctl list rg auf der Konsole aus, wobei die Ausgabe die Cluster und Replikationsgruppen auflistete.
Beachten Sie, dass in den Clustern keine Objekte angezeigt werden.
Wenn eine K8s-Anwendung bereitgestellt wird, wird ihr Backend-Speicher auf beiden Arrays bereitgestellt. Dies kann über die Befehlszeile angezeigt werden.
Beachten Sie, dass jeder Knoten des Clusters ein Objekt enthält.
Dies kann auch im PowerStore-Webportal eingesehen werden.
Wenn ein Failover eingeleitet wird, wird dies als in Bearbeitung angezeigt.
Dies ist auch im Portal zu sehen.
Der Befehl repctl wird auch verwendet, um die Objekte erneut zu schützen.
Mit dem Befehl repctl können Benutzer die Befehlszeile verwenden, um programmgesteuert mit ihrem Speicher zu kommunizieren. Dell hat ein Dokument Darlegung verschiedener Möglichkeiten, wie die Replikation für Disaster-Recovery-Workflows verwendet werden kann.
Dell PowerStore Container-Speichermodule für Observability
Die Open-Source-Suite der K8s-Speichertransparenz- und Berichtstools von Dell heißt CSM for Observability und verwendet gängige Open-Source-Komponenten, die häufig in K8s-Bereitstellungen zu finden sind. Es verfügt über einen OpenTelemetry-Agenten, der Metriken auf Array-Ebene für Dell PowerStore sammelt und sie in einer Prometheus-Datenbank ablegt. Dadurch können K8s-Administratoren Metriken auf Array-Ebene sammeln, um die Gesamtkapazität und Leistung direkt über die Prometheus/Grafana-Tools zu überprüfen, anstatt direkt mit dem Speichersystem selbst zu interagieren.
CSM for Observability ermöglicht Einblick in die Kapazität und Leistung der Volumes und Dateifreigaben in PowerStore, die mit Dell CSM CSI-Treibern verwaltet werden. Das Modul umfasst außerdem vorgefertigte Grafana-Dashboards zur Analyse historischer Metriken und zur Anzeige der Topologie zwischen einem K8s-PV und seiner Übersetzung als LUN oder Dateifreigabe im Backend-Array.
Einsatz
Es ist möglich, die CSI- und CSM-Module mit Helm oder mithilfe von CSI- und CSM-Operatoren bereitzustellen (Tech-Vorschau für CSM).
Abschließende Überlegungen
Dell ist sich der Stellung und anhaltenden Bedeutung bewusst, die Container und K8s im modernen Rechenzentrum von heute haben. Daher hat Dell die bewährte Produktreihe der PowerStore-Speichergeräte um neue Funktionen erweitert, um diesen Anforderungen gerecht zu werden. Diese Funktionen ermöglichen es modernen Workloads, über viele der gleichen Speicherfunktionen wie herkömmliche Workloads zu verfügen. Aber Dell gibt sich nicht damit zufrieden, auf seinen Lorbeeren auszuruhen; Es ermöglicht weiterhin die CSI/CSM-Integration und wird in Kürze auch Module für Anwendungsmobilität (derzeit in der technischen Vorschau), Verschlüsselung und Volumenplatzierung zu seinem Angebot hinzufügen.
Davon finden wir App-Mobilität Dies ist am faszinierendsten, da es Kubernetes-Administratoren ermöglicht, ihre zustandsbehafteten Anwendungs-Workloads und Anwendungsdaten auf andere Cluster zu klonen, entweder vor Ort oder in der Cloud. Application Mobility nutzt Velero und seine Integration von Restic, um sowohl Anwendungsmetadaten als auch Daten in den Objektspeicher zu kopieren.
Durch die Arbeit von Dell können Anwendungsentwickler und DevOps-Teams mehr Bereitstellungs- und Wartungsarbeiten durchführen und so IT-Ressourcen sparen. IT-Teams wissen, dass sie die Datendienste und Performance-Apps bereitstellen, die Teams benötigen. Ein Paradebeispiel für die Bereitstellung von Tools der Enterprise-Klasse für den K8s-Speicher ist das Replikationsmodell, mit dem Daten wie bei anderen K8s-Diensten automatisch und über die Befehlszeile vor Speicherobjekten geschützt werden können.
Dell ist weiterhin führend in der K8s-Community und hat sich durch die Integration seines Speichers mit häufig verwendeten Tools wie Grafana und Prometheus eine beträchtliche Glaubwürdigkeit erworben. Darüber hinaus arbeitet Dell mit allen gängigen K8s-Plattformen (VMware Tanzu, EKS usw.), was in der heutigen Multi-Cloud-Welt unerlässlich ist.
Dieser Bericht wird von Dell Technologies gesponsert. Alle in diesem Bericht geäußerten Ansichten und Meinungen basieren auf unserer unvoreingenommenen Sicht auf das/die betrachtete(n) Produkt(e).
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