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O software de armazenamento Dell SmartFabric facilita as implantações PowerStore NVMe/TCP

by Haroldo Fritts

Não é nenhum segredo que a implantação de um NVMe IP SAN pode melhorar significativamente o desempenho da carga de trabalho, mas a descoberta manual e a sobrecarga de configuração podem ser esmagadoras e demoradas. Os métodos tradicionais de descoberta direta exigem conhecimento explícito de todos os hosts, nomes qualificados NVMe (NQNs) do subsistema e endereços IP da interface. Isso não é uma grande preocupação em redes menores. No entanto, coletar e configurar essas informações em grandes ambientes corporativos usando métodos de descoberta direta pode ser tedioso e propenso a erros.

Não é nenhum segredo que a implantação de um NVMe IP SAN pode melhorar significativamente o desempenho da carga de trabalho, mas a descoberta manual e a sobrecarga de configuração podem ser esmagadoras e demoradas. Os métodos tradicionais de descoberta direta exigem conhecimento explícito de todos os hosts, nomes qualificados NVMe (NQNs) do subsistema e endereços IP da interface. Isso não é uma grande preocupação em redes menores. No entanto, coletar e configurar essas informações em grandes ambientes corporativos usando métodos de descoberta direta pode ser tedioso e propenso a erros.

A implementação de um Centralized Discovery Controller (CDC) na malha é a alternativa a um modelo de descoberta direta. Um CDC é um mecanismo de descoberta que um host pode usar para determinar “automaticamente” quais subsistemas na malha o host pode acessar.

Como parte do consórcio de organização NVM Express com outros líderes do setor, a Dell Technologies empreendeu uma iniciativa para construir um CDC que fornece uma experiência semelhante a Fibre Channel para NVM-oF baseado em Ethernet, particularmente para NVMe/TCP. A solução simplifica a validação e automatização da descoberta de componentes do ecossistema NVMe/TCP — SmartFabric Storage Software (SFSS). O valor do SFSS é que ele simplifica a descoberta, o registro e o provisionamento de armazenamento entre hosts e subsistemas conectados por NVMe/TCP em ambientes corporativos.

Você pode conferir nossa cobertura, Dell Technologies aposta tudo em NVMe/TCP, para o fundo.

O software de armazenamento Dell SmartFabric é o botão fácil para NVMe/TCP

A Dell sabe a importância que os SSDs NVMe desempenham no data center moderno. As densidades de armazenamento continuam a aumentar, trazendo novos desafios de implantação e gerenciamento. Temos o PowerStore em nosso laboratório e tivemos a oportunidade de brincar com o SFSS e achamos simples configurar e gerenciar nosso pequeno ambiente de armazenamento.

A PowerStore teve um foco de laser na tecnologia NVMe desde o início e continua a impulsionar a adoção geral da tecnologia NVMe. O PowerStore apresenta uma arquitetura de mídia totalmente NVMe e liderou o caminho para tecnologias de rede NVMe de ponta a ponta, oferecendo NVMe/FC e NVMe/TCP. A recente adição de 100 GbE torna o NVMe/TCP ainda mais atraente como uma alternativa IP de alto desempenho ao Fibre Channel.

Publicamos Dell PowerStore oferece Gen2 com grande atualização de software/hardware destacando a inovação em hardware e software na versão Gen2. Conforme descrito nesse artigo, a plataforma PowerStore atualizada pode suportar até três compartimentos de expansão NVMe de 24 baias. Caso 93 unidades em um único dispositivo não atendam aos requisitos de armazenamento, é possível agrupar até quatro dos novos modelos para suportar até 372 unidades. Considere gerenciar manualmente muitos hosts que podem ser conectados a um sistema PowerStore desse tamanho em um ambiente NVMe/TCP.

Sabe-se que o Fibre Channel é fácil de instalar, com a maior parte do esforço de descoberta e administração executado em segundo plano. Agora, o SFSS oferece aos clientes relutantes em mudar para NVMe/TCP uma ferramenta confiável para simplificar a migração de Fibre Channel para IP.

Os clientes com redes iSCSI existentes podem já ter tudo o que é necessário para NVMe/TCP, que em muitos casos pode ser apenas uma transformação de software. A Dell tem enfatizado que os clientes podem migrar de forma incremental usando o SFSS para permitir uma rápida implantação de prova de conceito antes de implantar facilmente a tecnologia até mesmo nos maiores ambientes.

O software de armazenamento Dell SmartFabric elimina o desafio de gerenciar manualmente a conectividade entre o host e o Discovery Controller baseado em array apropriado, monitorar as conexões e corrigir quaisquer falhas de conectividade. Com o SFSS, hosts e subsistemas descobrem automaticamente a instância do SFSS, registram-se nela e estabelecem comunicação. O administrador configura relacionamentos de host e subsistema por meio de zoneamento como faria com Fibre Channel.

A implantação da plataforma PowerStore Storage com SFSS elimina as suposições de implementações em grande escala. Embora o foco até agora tenha sido no PowerStore e em grandes implantações, o SFSS é compatível com PowerEdge e PowerMax como endpoints e algumas plataformas de terceiros. O SFSS também oferece suporte a malhas IP ao usar Dell PowerSwitches. Com o modelo de licenciamento da Dell, os clientes podem começar com uma licença básica de 48 endpoints e crescer gradativamente. Como sempre, perguntas específicas relacionadas à interoperabilidade podem ser direcionadas ao seu representante da Dell Technologies.

O software de armazenamento Dell SmartFabric facilita a sobrecarga de implantação

O software de armazenamento SmartFabric foi desenvolvido com base no sistema operacional Dell Storage Center e oferece uma interface simples e fácil de usar para configurar e gerenciar o armazenamento. O SFSS elimina a necessidade de configurar cada interface de host para cada interface de armazenamento, uma por uma. Em vez disso, o host e os subsistemas descobrem automaticamente a instância do SFSS e se registram nela. O SFSS ajuda a estabelecer a comunicação entre os hosts e os subsistemas. Os clientes podem configurar os relacionamentos de host e subsistema por meio de zoneamento, como no Fibre Channel.

Embora o FC possa ser mais caro, muitas grandes empresas o preferem porque é fácil de instalar, implantar e gerenciar. Com o SFSS, a dificuldade em implantar uma tecnologia de armazenamento baseada em IP não é mais um problema, com a vantagem adicional de economia potencial de custos e desempenho aprimorado. De acordo com Dados internos da Dell, a implantação de Ethernet pode ser até 89% mais barata do que FC em algumas situações. Além disso, um serviço de descoberta baseado em padrões como o SFSS é um bônus para outros ambientes operacionais comuns como Edge e Cloud.

O SFSS foi projetado para aproveitar a especificação NVMe/TCP (o protocolo que permite que os dispositivos NVMe se conectem por Ethernet padrão) para fornecer uma solução de armazenamento de baixa latência e alta largura de banda. Isso fornece uma solução altamente escalável, ideal para aplicativos modernos e emergentes.

A arquitetura de rede do centro de dados do software de armazenamento SmartFabric da Dell permite a criação de uma rede altamente programável e escalável. A solução é baseada em um controlador centralizado que abstrai a rede física subjacente e permite que ela seja gerenciada como uma única entidade lógica. Isso permite que os administradores provisionem e gerenciem recursos de rede de maneira rápida e fácil, reduzindo a complexidade do gerenciamento de rede.

O Dell Guia de implantação do software de armazenamento SmartFabric é um documento conciso e detalhado que descreve as etapas para colocar o SFSS em funcionamento. O guia é apresentado em capítulos com tópicos específicos permitindo selecionar as seções que se aplicam à solução implantada. Ou existe a opção de baixar o guia completo em formato PDF.

Solução de armazenamento segura, escalonável e de alto desempenho

O SmartFabric Storage Software foi projetado para fornecer às empresas uma solução de armazenamento segura, escalonável e de alto desempenho. O software é desenvolvido em uma arquitetura distribuída e dimensionável que pode ser dimensionada dinamicamente para atender às necessidades em constante mudança das redes corporativas. Além disso, o SFSS fornece vários recursos e benefícios que agregam valor às redes corporativas, incluindo:

  • Desempenho: o SFSS foi projetado para ambientes de alto desempenho, permitindo que as empresas armazenem e acessem grandes quantidades de dados de maneira rápida e fácil.
  • Escalabilidade: o software é desenvolvido em uma arquitetura distribuída e dimensionável que pode ser facilmente dimensionada para atender às necessidades em constante mudança das redes corporativas.
  • Segurança: o SFSS inclui vários recursos de segurança, como criptografia e autenticação de dados, que ajudam a proteger os dados corporativos.
  • Confiabilidade: o software foi projetado para oferecer confiabilidade, fornecendo às empresas uma solução de armazenamento disponível quando necessário.
  • Simplicidade: o software de armazenamento SmartFabric é fácil de usar, o que o torna uma boa escolha para empresas que desejam uma solução de armazenamento fácil de implementar e gerenciar.
  • Administração fácil e eficiente: o zoneamento dá aos administradores mais controle sobre o que os hosts veem e fazem. Este é apenas um dos muitos recursos que tornam a administração mais fácil e produtiva.

O SFSS fornece uma solução completa para armazenamento NVMe/TCP de ponta a ponta, do host ao array de armazenamento, com recursos fáceis de usar que gerenciam e expandem a infraestrutura NVMe/TCP. O tráfego de gerenciamento SFSS ocorre fora da banda e não usa o caminho de dados de armazenamento.

Software de armazenamento Dell SmartFabric – como funciona

O Dell SFSS é um controlador de descoberta centralizado NVMe/TCP baseado em padrões que fornece descoberta automatizada, gerenciamento de endpoint e serviços de zoneamento semelhantes ao Fibre Channel. O SFSS é implantado como uma VM autônoma em plataformas de servidor externo ESXi ou Linux KVM e vem pré-embalado com todas as imagens/pacotes necessários para uma implantação autônoma.

Além da interface do usuário da Web, o SFSS pode ser configurado por meio de um plug-in OpenManage Network Integration (OMNI) vCenter, SFSS CLI, RestAPI e Ansible.

Existem três topologias de implantação típicas para SFSS:

  • SAN IP NVMe dedicado – uma rede fisicamente separada dedicada ao tráfego de armazenamento e separada do tráfego LAN IP executando cargas de trabalho e aplicativos.

  • SAN IP NVMe duplo dedicado – usando switches air-gapped ou malhas IP Leaf-Spine.

  • LAN/SAN IP NVMe convergente – uma única infraestrutura de malha IP para tráfego LAN e SAN.

Além da LAN/SAN IP NVMe convergente em uma implantação pequena, o SFSS funciona bem em ambientes LAN/SAN IP NVMe convergentes de grande escala descritos abaixo.

Dell SFSS AutoPOD

Para ajudar os clientes a aprender mais sobre o SFSS, a Dell criou um laboratório de demonstração para que os usuários tenham acesso prático a um ambiente físico. O AutoPOD permite que os usuários implantem e configurem o SFSS, incluindo rede, um CDC, descoberta e registro de um PowerStore e criação da malha NVMe/TCP. O AutoPOD inclui a criação e provisionamento de volumes e armazenamento de dados. Para acesso ao AutoPOD, os clientes podem agendar um horário com o representante de vendas ou suporte técnico da Dell.

O SFSS V1.4 vem com um Quick Start Wizard, mostrado acima, tornando a implantação ainda mais fácil. Existe também um Demonstração Interativa para percorrer o processo ou, para uma rápida olhada, você pode assistir a este demo video.

Instalando o Dell SFSS

A Dell tornou o SFSS praticamente pronto para ser instalado como uma VM pré-criada para VMware ESXi e Linux KVM. Neste guia, percorremos o processo de configuração do VMware aproveitando o vCenter. Observe que o plug-in OMNI é necessário para acessar o SFSS via vCenter.

Depois de fazer login no vSphere, a tela a seguir mostra os hosts configurados com a VM SFSS. Ele não foi ligado, então essa é a próxima etapa antes de entrar no SFSS.

Isso mostra como ligar a VM SFSS.

A VM está ligada e pronta para configurar o SFSS.

Tínhamos uma conexão com a VM SFSS pronta, então esta é a tela de login para acessar o SFSS.

Depois de inserir as credenciais corretas, o sistema exibirá o resumo da integridade do sistema. A próxima etapa é selecionar as instâncias do CDC.

O ambiente de cluster do datacenter é mostrado com detalhes do host. Existem dois hosts ESXi e a VM SFSS está pronta para ligar.

Na exibição CDC Instance, selecionar IP Address Management o levará a uma lista de interfaces com detalhes de endereço. O display permite que o usuário percorra todas as interfaces e detalhes de configuração.

A seleção de uma interface permitirá que o usuário configure um endereço IP e SAN associado. IPv4 e IPv6 são suportados no sistema.

A próxima etapa é criar a instância do CDC. A exibição permite a seleção da interface, o CDC Instance ID e se deve ser habilitado.

A instância do CDC informa ao host e ao armazenamento como interagir.

Essa exibição aparecerá depois que cada CDC for criado com as interfaces associadas.

Esta tela mostra os dois IDs de CDC que foram criados e agora estão ativados.

Após habilitar as instâncias do CDC, é necessário voltar ao vCenter para configurar o adaptador NVMe.

Uma caixa de confirmação é exibida, permitindo que o usuário cancele ou aceite o adaptador NVMe configurado. Existe uma opção para selecionar o NIC apropriado e aceitar o adaptador.

Depois de aceito, o adaptador aparece no vCenter na seção do adaptador de armazenamento da tela.

Assim que os adaptadores forem descobertos, eles aparecerão no vCenter. Após verificar a conexão estabelecida, retorne à tela do SFSS para verificar as instâncias do CDC.

Esta tela mostra as instâncias do CDC. Clicar no botão da instância do CDC abrirá uma tela detalhada do host.

À esquerda estão as duas instâncias e à direita exibe os detalhes do host para a instância ESX selecionada. A partir daqui, é possível verificar a rede, o que normalmente só é necessário se houver problemas. Para esta demonstração, os hosts foram acessados ​​via SSH usando MobaXterm.

Esta tela simplesmente mostra um ping para a interface para garantir que eles estejam conectados. Esta demonstração tem um PowerStore com descoberta automática, mas há a capacidade de forçar a descoberta do PowerStore.

Esta tela exibe os detalhes do subsistema PowerStore. Para esta demonstração, fazer login no PowerStore verificará as opções de descoberta automática.

O fato de ter sido tão simples acessar o PowerStore valida as opções de descoberta automática para configurações SFSS e PowerStore.

 

Selecionar os pontos finais torna possível mover todos os pontos finais para uma zona.

O SFSS também possui um recurso interessante que mostra a topologia e passar o mouse sobre um host exibe seus detalhes.

Há informações adicionais na exibição de detalhes do host. Voltando à tela da instância do CDC e selecionando um dos hosts, os detalhes do subsistema mostrarão os NQNs permitidos.

Também está disponível na caixa de detalhes do host a opção de visualizar grupos de zonas e nomes de zonas.

Voltando ao PowerStore, basta adicionar o host ESXi para descobrir automaticamente os iniciadores NVMe, conforme mostrado acima.

A tela de gerenciamento do PowerStore mostra os hosts e o número de sessões ativas. Nenhuma configuração adicional foi necessária para obter essas informações.

Retornar ao vCenter, verificar as informações do controlador PowerStore e os detalhes do adaptador é fácil. Selecionar qualquer um dos adaptadores exibirá os detalhes do adaptador.

Depois que tudo estiver ativo, retorne ao PowerStore para criar um volume para o ESX.

No gerenciador do PowerStore, mostra que os hosts estão mapeados e a configuração verificada.

No gerenciador do PowerStore, crie um volume e insira os detalhes, incluindo o tamanho do volume.

A próxima etapa é criar um armazenamento de dados do vCenter.

Na visualização do cluster, selecione Datastore. As telas abaixo exibem as etapas para criar o armazenamento de dados com informações específicas necessárias para esta demonstração.

Selecione o tipo de armazenamento de dados.

Selecione o nome do armazenamento de dados.

Selecione o nome e o dispositivo do armazenamento de dados.

Especifique a versão do VMFS.

Finalmente, a configuração da partição é exibida para revisão. Quaisquer alterações podem ser feitas clicando no botão VOLTAR.

Depois de verificar os detalhes, a configuração está concluída. Depois disso, não há muito o que fazer e o SFSS simplesmente se torna um switch para gerenciar seus hosts e o ambiente SAN. No geral, este é um processo extremamente simples, onde todos os aspectos principais são simplificados de cima para baixo.

Considerações Finais

Para as organizações que estão considerando a mudança para NVMe/TCP, mas estão preocupadas com a complexidade e os desafios de gerenciar a conectividade entre o host e a matriz de armazenamento, o software de armazenamento SmartFabric da Dell veio em socorro. O software de armazenamento SmartFabric alivia os administradores de configurar manualmente cada host para apontar para o controlador de descoberta baseado em array correto. O SFSS fornece um conjunto completo de recursos de monitoramento e relatórios usados ​​para monitorar conexões e desempenho do storage array, corrigir a ocorrência de falhas de conectividade e gerar relatórios.

À medida que os ambientes NVMe/TCP escalam para níveis corporativos, torna-se uma implantação de TI intensiva com potencial para milhares de terminais IP. A implementação do SFSS com NVMe/TCP pode automatizar todo o processo, de ponta a ponta, desde a descoberta e registro do host e do subsistema até a aquisição do armazenamento do subsistema no host. Isso permite que o NVMe/TCP seja dimensionado para níveis corporativos usando redes Ethernet TCP/IP de baixo custo.

No passado, grandes ambientes corporativos adotavam como padrão Fibre Channel em vez de tecnologias baseadas em IP porque era simples de implantar, embora fosse uma tecnologia muito mais cara. Agora, com um serviço de descoberta baseado em padrões como o software de armazenamento SmartFabric da Dell, que é escalonável e automatizado, as empresas podem implantar novos subsistemas de armazenamento e hosts com confiança e simplicidade.

Matrizes 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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