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Simplifique as operações do Kubernetes com módulos de armazenamento de contêiner para Dell PowerStore

by Tom Fenton

À medida que o cenário digital continua a evoluir, as soluções de armazenamento que podem acomodar uma ampla variedade de cargas de trabalho corporativas e plataformas emergentes de desenvolvimento de aplicativos tornaram-se cada vez mais importantes. Notavelmente, o Dell Technologies PowerStore é um array de armazenamento primário projetado para atender às necessidades de cargas de trabalho corporativas tradicionais e aplicativos modernos em contêineres executados no Kubernetes (K8s).

À medida que o cenário digital continua a evoluir, as soluções de armazenamento que podem acomodar uma ampla variedade de cargas de trabalho corporativas e plataformas emergentes de desenvolvimento de aplicativos tornaram-se cada vez mais importantes. Notavelmente, o Dell Technologies PowerStore é um array de armazenamento primário projetado para atender às necessidades de cargas de trabalho corporativas tradicionais e aplicativos modernos em contêineres executados no Kubernetes (K8s).

Os contêineres mudaram drasticamente a maneira como as cargas de trabalho são entregues no data center moderno. De certa forma, é difícil acreditar que, desde sua criação, há menos de uma década, eles tenham estabelecido uma pegada tão forte e crescente no data center. No entanto, um contêiner de recursos continuou a faltar durante esse período é o armazenamento persistente com recursos corporativos. Para resolver essa inadequação, a Dell Technologies habilitou sua linha PowerStore com uma Container Storage Interface (CSI) e Container Storage Modules (CSM).

Módulos de armazenamento de contêiner Dell PowerStore - 1200T

Armazenamento de contêineres

Quando os contêineres foram lançados pela primeira vez, eles foram projetados para serem sem estado e não tinham armazenamento persistente. No entanto, conforme as empresas descobriram a utilidade dos contêineres e seus casos de uso aumentaram, ficou claro que eles precisariam de armazenamento persistente. Essa discrepância acabou levando à introdução de duas soluções: plug-ins de volume, seguidos rapidamente por contêineres fornecidos por CSI com outro nível de abstração para armazenamento.

O driver CSI é um componente de software que permite que sistemas de orquestração de contêineres, como K8s, se comuniquem com sistemas de armazenamento. Ele fornece uma API padrão para criar, excluir e gerenciar volumes de armazenamento e serviços de dados, permitindo que os provedores de armazenamento interoperem com vários sistemas de orquestração de contêineres.

Dell PowerStore Container Storage Modules Driver CSI

Dell PowerStore – armazenamento pronto para contêiner

A Dell lançou um conjunto de drivers CSI para suas séries de dispositivos de armazenamento PowerFlex, PowerScale, Unity, PowerMax e PowerStore. O diagrama abaixo mostra como um sistema de armazenamento Dell pode interagir com K8s usando CSI.

Interface dos módulos de armazenamento de contêiner Dell PowerStore com K8s

O CSI da Dell provou ser muito popular - por exemplo, o driver PowerScale CSI teve mais de cinco milhões de downloads e o PowerStore teve 1.7 milhão de downloads em apenas dois anos.

Módulos de armazenamento de contêiner Dell PowerStore

Embora o uso de CSIs seja extremamente poderoso, os usuários corporativos esperam recursos de armazenamento corporativo para seu armazenamento. Com o lançamento do Container Storage Modules (CSM) da Dell, o gerenciamento do armazenamento em contêiner tornou-se consideravelmente menos complexo.

No caso do Dell PowerStore, os módulos Dell CSM permitem que os aplicativos K8s forneçam serviços de dados, como instantâneos de grupo, clones finos, replicação, criptografia e outros. Esses recursos são suportados para objetos de armazenamento, incluindo protocolos de bloco e arquivo em Fibre Channel, iSCSI, NVMe/TCP e NFS.

O Dell CSM para PowerStore oferece dois princípios fundamentais. Primeiro, os desenvolvedores de aplicativos podem gerenciar tarefas comuns de armazenamento por meio do plano de controle do K8s, evitando que a equipe de DevOps precise ir até o administrador de armazenamento. Em segundo lugar, a equipe de DevOps pode acessar o desempenho e os serviços de dados profundos que o PowerStore oferece sem modificar os fluxos de trabalho atuais. Isso garante que os administradores de armazenamento possam fornecer aplicativos precisamente conforme necessário para atender aos SLAs.

A Dell abriu o código de todos os seus trabalhos de CSM e CSI, não apenas para o PowerStore, mas para muitos de seus outros sistemas de armazenamento em GitHub. Além disso, a Dell possui módulos provedores Ansible e Terraform que ajudam os usuários a lidar com várias tarefas, como provisionamento de armazenamento, modificação de configurações de armazenamento e configurações de replicação local/remota.

Para garantir a compatibilidade, o CSM da Dell foi validado para funcionar com Amazon EKS, Mirantis, VMware Tanzu, SUSE Rancher e outros K8s e plataformas de orquestração de contêineres.

O CSM compreende vários módulos que habilitam os recursos que os clientes corporativos da Dell esperam.

Módulos de armazenamento de contêiner Dell PowerStore

Os módulos de armazenamento de contêiner Dell PowerStore são atualizados regularmente. Para ver todos os módulos suportados atualmente, confira o projeto Repositório GitHub.

Com esse pano de fundo definido, vamos investigar as especificidades de alguns desses módulos.

Módulos de armazenamento de contêiner Dell PowerStore para replicação e resiliência

O CSM for Replication traz os recursos de replicação e recuperação de desastres do Dell PowerStore para os clusters K8s de uma organização. Ele usa a tecnologia de replicação nativa disponível no array PowerStore para fornecer uma maneira de reiniciar os aplicativos em caso de migração planejada e não planejada. A replicação é suportada em clusters K8s estendidos e de réplica, e o recurso resiliente é ativado no gráfico do leme ao instalar o CSM.

O recurso de resiliência usa um monitor de pod para proteger aplicativos com estado de várias falhas. Ele foi projetado para detectar os seguintes tipos de falhas: falhas de nó Kubernetes, falhas de plano de controle e falhas de rede IO. Uma falha de nó ocorre quando um evento, como uma falha de energia, derruba um nó inteiro. Uma falha de rede de E/S é detectada ao pesquisar o array para ver se ele tem uma conexão saudável com o nó.

Atualmente, a Replicação do PowerStore suporta o seguinte:

  • Replicando dados usando replicação baseada em array de armazenamento nativo
  • Replicando volume de bloco assíncrono
  • Criando objetos PersistentVolume no cluster representando o volume replicado
  • Criando objetos DellCSIReplicationGroup no cluster
  • Criação de objetos DellCSIReplicationGroup no clusterProvides por meio de um utilitário de linha de comando, repctl, que é usado para configurar e gerenciar recursos relacionados à replicação em vários clusters

O comando repctl é uma ferramenta CLI que ajuda nos procedimentos relacionados à replicação em vários clusters K8s.

Para demonstrar como isso funciona, configuramos duas matrizes de armazenamento em nosso laboratório StorageReview: RT-D0355 e RT-D0338. Em seguida, executamos os comandos repctl cluster list e repctl list rg no console, com a saída listando os clusters e os grupos de replicação.

Observe que não há nenhum objeto mostrado nos clusters.

Quando um aplicativo K8s é implantado, seu armazenamento de back-end é implantado em ambos os arrays. Isso pode ser visto usando a linha de comando.

Observe que cada nó do cluster possui um objeto nele.

Isso também pode ser visualizado no portal da Web do PowerStore.

GUI do PowerStore dos módulos de armazenamento de contêiner Dell PowerStore

Se um failover for instigado, isso será indicado como em andamento.

Isso também pode ser visto no portal.

O comando repctl também é usado para proteger novamente os objetos.

O comando repctl permite que os usuários usem a linha de comando para interagir com seu armazenamento de forma programática. A Dell tem um documento definindo várias maneiras de usar a replicação para fluxos de trabalho de recuperação de desastres.

Módulos de armazenamento de contêiner Dell PowerStore para observabilidade

O conjunto de ferramentas de visibilidade e relatórios de armazenamento K8s de código aberto da Dell é chamado CSM for Observability, que usa componentes comuns de código aberto frequentemente encontrados em implantações K8s. Ele tem um agente OpenTelemetry que coleta métricas em nível de array para Dell PowerStore e as coloca em um banco de dados Prometheus. Isso permite que os administradores do K8s coletem métricas em nível de array para verificar a capacidade geral e o desempenho diretamente das ferramentas Prometheus/Grafana, em vez de interagir diretamente com o próprio sistema de armazenamento.

Módulos de armazenamento de contêiner Dell PowerStore para observabilidade

O CSM for Observability permite a visibilidade da capacidade e desempenho dos volumes e compartilhamentos de arquivos no PowerStore gerenciados com drivers Dell CSM CSI. O módulo também inclui painéis Grafana pré-empacotados para analisar métricas históricas e ver a topologia entre um K8s PV e sua tradução como um LUN ou compartilhamento de arquivo na matriz de back-end.

Dell PowerStore Container Storage Modules Graphana de observabilidade

desenvolvimento

É possível implantar os módulos CSI e CSM com Helm ou usando operadores CSI e CSM (visualização técnica para CSM).

Considerações Finais

A Dell reconhece a posição e a importância contínua que os contêineres e K8s têm no data center moderno de hoje. Como tal, a Dell adicionou novos recursos à linha confiável de dispositivos de armazenamento PowerStore para atender a essas necessidades. Esses recursos permitem que as cargas de trabalho modernas tenham muitos dos mesmos recursos de armazenamento que as cargas de trabalho tradicionais. Mas a Dell não se contenta em sentar-se sobre os louros; ele continua a habilitar sua integração CSI/CSM e em breve adicionará módulos de Application Mobility (atualmente em Tech-preview), criptografia e colocação de volume às suas ofertas.

Destes, encontramos Mobilidade de aplicativos o mais intrigante, pois permite que os administradores do Kubernetes clonem suas cargas de trabalho de aplicativos com estado e dados de aplicativos para outros clusters, no local ou na nuvem. A Application Mobility usa Velero e sua integração com Restic para copiar metadados e dados de aplicativos para armazenamento de objetos.

O trabalho da Dell capacita os desenvolvedores de aplicativos e as equipes de DevOps a lidar com mais provisionamento e manutenção, economizando recursos de TI. As equipes de TI sabem que estão fornecendo os serviços de dados e os aplicativos de desempenho de que precisam. Um excelente exemplo de trazer ferramentas de nível empresarial para o armazenamento K8s é seu modelo de replicação, que permite que os dados sejam protegidos de objetos de armazenamento automaticamente e da linha de comando como outros serviços K8s.

Visão geral dos módulos de armazenamento de contêiner Dell PowerStore

A Dell continua a ser líder na comunidade K8s e construiu uma credibilidade considerável integrando seu armazenamento com ferramentas comumente usadas, como Grafana e Prometheus. Além disso, a Dell está trabalhando com todas as plataformas K8s mais populares (VMware Tanzu, EKS etc.), o que é essencial no mundo multinuvem de hoje.

Módulos de armazenamento de contêiner da Dell

Dell PowerStore

Este relatório é patrocinado pela Dell Technologies. Todas as visões e opiniões expressas neste relatório são baseadas em nossa visão imparcial do(s) produto(s) em consideração.

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