Wraz z ciągłą ewolucją cyfrowego krajobrazu, coraz większego znaczenia nabierają rozwiązania pamięci masowej, które mogą obsłużyć zarówno szeroki zakres obciążeń korporacyjnych, jak i nowe platformy programistyczne. Warto zauważyć, że Dell Technologies PowerStore to podstawowa macierz pamięci masowej zaprojektowana z myślą o zaspokojeniu potrzeb zarówno tradycyjnych obciążeń korporacyjnych, jak i nowoczesnych, konteneryzowanych aplikacji działających w oparciu o platformę Kubernetes (K8).
Kontenery radykalnie zmieniły sposób dostarczania obciążeń w nowoczesnych centrach danych. Pod pewnymi względami trudno uwierzyć, że od momentu ich powstania, niecałą dekadę temu, zyskały tak silną i rosnącą pozycję w centrach danych. Jednak jedną z funkcji, której kontenerom nadal brakowało w tym czasie, jest trwała pamięć masowa z funkcjami klasy korporacyjnej. Aby zaradzić tym niedostatkom, firma Dell Technologies wyposażyła swoją linię PowerStore w interfejs pamięci masowej kontenerów (CSI) i moduły pamięci masowej kontenerów (CSM).
Pojemnik do przechowywania
Kiedy kontenery zostały po raz pierwszy wprowadzone na rynek, zostały zaprojektowane jako bezstanowe i nie posiadały trwałej pamięci masowej. Jednak wraz z odkrywaniem przez firmy użyteczności kontenerów i wzrostem liczby przypadków ich użycia, stało się oczywiste, że będą one potrzebowały trwałej pamięci masowej. Ta rozbieżność ostatecznie doprowadziła do wprowadzenia dwóch rozwiązań: wtyczek woluminów, a wkrótce potem kontenerów dostarczanych przez CSI z kolejnym poziomem abstrakcji pamięci masowej.
Sterownik CSI to komponent programowy, który umożliwia systemom koordynacji kontenerów, takim jak K8, komunikację z systemami pamięci masowej. Zapewnia standardowy interfejs API do tworzenia, usuwania i zarządzania woluminami pamięci masowej oraz usługami danych, umożliwiając dostawcom pamięci masowej współpracę z różnymi systemami koordynacji kontenerów.
Dell PowerStore – pamięć masowa gotowa do obsługi kontenerów
Firma Dell wydała zestaw sterowników CSI dla urządzeń pamięci masowej z serii PowerFlex, PowerScale, Unity, PowerMax i PowerStore. Poniższy schemat pokazuje, jak system pamięci masowej firmy Dell może komunikować się z systemami K8 za pomocą CSI.
Narzędzie CSI firmy Dell okazało się niezwykle popularne — na przykład sterownik PowerScale CSI został pobrany ponad pięć milionów razy, a narzędzie PowerStore w ciągu zaledwie dwóch lat odnotowało 1.7 miliona pobrań.
Moduły pamięci masowej kontenerowej Dell PowerStore
Chociaż korzystanie z CSI jest niezwykle wydajne, użytkownicy korporacyjni oczekują od swoich systemów pamięci masowej funkcji klasy korporacyjnej. Dzięki wprowadzeniu przez firmę Dell modułów pamięci masowej kontenerów (CSM) zarządzanie pamięcią masową kontenerów stało się znacznie prostsze.
W przypadku Dell PowerStore, moduły Dell CSM umożliwiają aplikacjom K8s świadczenie usług danych, takich jak migawki grupowe, cienkie klony, replikacja, szyfrowanie i inne. Funkcje te są obsługiwane dla obiektów pamięci masowej, w tym bloków i plików przez Fibre Channel, iSCSI, NVMe/TCP i NFS.
Rozwiązanie Dell CSM dla PowerStore opiera się na dwóch fundamentalnych założeniach. Po pierwsze, programiści aplikacji mogą zarządzać typowymi zadaniami związanymi z pamięcią masową za pośrednictwem platformy sterowania K8s, co eliminuje konieczność kontaktowania się zespołu DevOps z administratorem pamięci masowej. Po drugie, zespół DevOps może uzyskać dostęp do usług wydajnościowych i głębokiego przetwarzania danych oferowanych przez PowerStore bez konieczności modyfikowania bieżących przepływów pracy. Dzięki temu administratorzy pamięci masowej mogą dostarczać aplikacje precyzyjnie, zgodnie z wymaganiami SLA.
Firma Dell udostępniła na platformie GitHub wszystkie swoje rozwiązania CSM i CSI, nie tylko dla PowerStore, ale także dla wielu innych systemów pamięci masowej . Dodatkowo, firma Dell udostępnia moduły dostawcy Ansible i Terraform, które pomagają użytkownikom w obsłudze różnych zadań, takich jak dostarczanie pamięci masowej, modyfikowanie konfiguracji pamięci masowej oraz ustawienia replikacji lokalnej/zdalnej.
Aby zagwarantować kompatybilność, rozwiązanie CSM firmy Dell zostało zweryfikowane pod kątem współpracy z Amazon EKS, Mirantis, VMware Tanzu, SUSE Rancher oraz innymi platformami K8 i koordynacji kontenerów.
Rozwiązanie CSM składa się z wielu modułów, które zapewniają funkcje, jakich oczekują klienci korporacyjni firmy Dell.
Moduły pamięci masowej Dell PowerStore Container Storage są regularnie aktualizowane. Aby zobaczyć wszystkie aktualnie obsługiwane moduły, odwiedź repozytorium projektu w serwisie GitHub.
Mając to na uwadze, przyjrzyjmy się bliżej kilku z tych modułów.
Moduły pamięci masowej kontenerowej Dell PowerStore zapewniające replikację i odporność
Rozwiązanie CSM for Replication wprowadza funkcje replikacji i odzyskiwania po awarii Dell PowerStore do klastrów K8s organizacji. Wykorzystuje natywną technologię replikacji dostępną w macierzy PowerStore, aby umożliwić ponowne uruchomienie aplikacji w przypadku planowanej i nieplanowanej migracji. Replikacja jest obsługiwana w rozciągniętych i replikowanych klastrach K8s, a funkcja odporności jest włączana w diagramie Helm podczas instalacji CSM.
Funkcja odporności wykorzystuje monitor podów do ochrony aplikacji stanowych przed różnymi awariami. Została zaprojektowana do wykrywania następujących rodzajów awarii: awarii węzłów Kubernetes, awarii płaszczyzny sterowania oraz awarii sieci wejścia/wyjścia (IO). Awaria węzła występuje, gdy zdarzenie, takie jak awaria zasilania, powoduje wyłączenie całego węzła. Awaria sieci wejścia/wyjścia jest wykrywana poprzez odpytywanie macierzy w celu sprawdzenia, czy ma ona prawidłowe połączenie z węzłem.
Obecnie PowerStore Replication obsługuje następujące funkcje:
- Replikacja danych przy użyciu natywnej replikacji opartej na macierzy pamięci masowej
- Replikacja asynchronicznego woluminu bloku
- Tworzenie obiektów PersistentVolume w klastrze reprezentującym replikowany wolumin
- Tworzenie obiektów DellCSIReplicationGroup w klastrze
- Tworzenie obiektów DellCSIReplicationGroup w klastrze odbywa się za pomocą narzędzia wiersza poleceń repctl, które służy do konfigurowania i zarządzania zasobami związanymi z replikacją w wielu klastrach
Polecenie repctl to narzędzie CLI ułatwiające procedury replikacji w wielu klastrach K8s.
Aby zademonstrować, jak to działa, skonfigurowaliśmy dwie macierze pamięci masowej w naszym laboratorium StorageReview: RT-D0355 i RT-D0338. Następnie uruchomiliśmy polecenia repctl cluster list i repctl list rg na konsoli, a w wynikach wyświetliliśmy listę klastrów i grup replikacji.
Należy zauważyć, że w klastrach nie są wyświetlane żadne obiekty.
Po wdrożeniu aplikacji K8s jej pamięć masowa zaplecza zostanie wdrożona na obu macierzach. Można to sprawdzić za pomocą wiersza poleceń.
Należy pamiętać, że każdy węzeł klastra zawiera jeden obiekt.
Informacje te można również znaleźć w portalu internetowym PowerStore.
Jeśli nastąpi przełączenie awaryjne, zostanie ono oznaczone jako trwające.
Można to zobaczyć również w portalu.
Polecenie repctl służy również do ponownego zabezpieczenia obiektów.
Polecenie repctl pozwala użytkownikom na programowe korzystanie z wiersza poleceń w celu komunikacji z pamięcią masową. Firma Dell opublikowała dokument opisujący różne sposoby wykorzystania replikacji w procesach odzyskiwania po awarii.
Moduły pamięci masowej kontenerów Dell PowerStore zapewniające możliwość obserwacji
Pakiet narzędzi Dell K8s do widoczności i raportowania pamięci masowej o otwartym kodzie źródłowym nosi nazwę CSM for Observability i wykorzystuje popularne komponenty open source, często spotykane we wdrożeniach K8s. Zawiera agenta OpenTelemetry, który zbiera metryki na poziomie macierzy dla Dell PowerStore i umieszcza je w bazie danych Prometheus. Dzięki temu administratorzy K8s mogą zbierać metryki na poziomie macierzy, aby sprawdzać ogólną pojemność i wydajność bezpośrednio z narzędzi Prometheus/Grafana, zamiast komunikować się bezpośrednio z samym systemem pamięci masowej.
CSM for Observability umożliwia wgląd w pojemność i wydajność woluminów oraz udziałów plików w PowerStore, które są zarządzane za pomocą sterowników Dell CSM CSI. Moduł zawiera również gotowe pulpity Grafana do analizy danych historycznych i podglądu topologii między woluminem K8s PV a jego translacją jako jednostki LUN lub udziału plików w macierzy zaplecza.
Rozlokowanie
Możliwe jest wdrożenie modułów CSI i CSM za pomocą Helm lub przy użyciu operatorów CSI i CSM (wersja zapoznawcza dla CSM).
Uwagi końcowe
Dell dostrzega pozycję i niezmiennie ważne znaczenie kontenerów i serwerów K8 w nowoczesnych centrach danych. W związku z tym, aby sprostać tym potrzebom, firma Dell dodała nowe funkcje do sprawdzonej linii urządzeń pamięci masowej PowerStore. Dzięki nim nowoczesne obciążenia robocze korzystają z wielu tych samych funkcji pamięci masowej, co obciążenia tradycyjne. Dell nie spoczywa jednak na laurach; kontynuuje integrację z CSI/CSM i wkrótce do swojej oferty doda również moduły Application Mobility (obecnie w wersji Tech-preview), szyfrowania oraz rozmieszczania woluminów.
Spośród nich najbardziej intrygująca wydaje nam się mobilność aplikacji , ponieważ umożliwia administratorom Kubernetes klonowanie obciążeń aplikacji stanowych i danych aplikacji do innych klastrów, zarówno lokalnie, jak i w chmurze. Mobilność aplikacji wykorzystuje Velero i jego integrację z Restic do kopiowania metadanych i danych aplikacji do pamięci masowej obiektów.
Prace firmy Dell umożliwiają programistom aplikacji i zespołom DevOps zarządzanie większą liczbą zadań związanych z provisionowaniem i konserwacją, oszczędzając w ten sposób zasoby IT. Zespoły IT wiedzą, że dostarczają usługi danych i aplikacje o wysokiej wydajności, których potrzebują zespoły. Doskonałym przykładem wdrożenia narzędzi klasy korporacyjnej do pamięci masowej K8s jest jej model replikacji, który umożliwia automatyczną ochronę danych z obiektów pamięci masowej oraz z poziomu wiersza poleceń, podobnie jak w przypadku innych usług K8s.
Dell nadal jest liderem w społeczności K8s i zbudował znaczną renomę, integrując swoją pamięć masową z powszechnie używanymi narzędziami, takimi jak Grafana i Prometheus. Co więcej, Dell współpracuje ze wszystkimi najpopularniejszymi platformami K8s (VMware Tanzu, EKS itp.), co jest niezbędne w dzisiejszym świecie multi-cloud.
Moduły pamięci masowej kontenerów Dell
Niniejszy raport jest sponsorowany przez firmę Dell Technologies. Wszystkie poglądy i opinie wyrażone w niniejszym raporcie opierają się na naszej obiektywnej ocenie omawianego produktu/produktów.
Amazon