Pregled Tintri VMstore: Brz poput flash-a, jeftin poput diska

Svijet pohrane u velikom je preokretu, jer sve veća pristupačnost bljeskalice i sveprisutnost virtualizacije pokreću nove i inovativne pristupe pozadinskom nizu za pohranu. Među novim tvrtkama za skladištenje na čelu ove revolucije je Tintri, čiji su osnivači izašli iz tvrtki kao što su VMware i Data Domain. Uređaj Tintri VMstore kombinira flash, disk, ugrađenu deduplikaciju i drugu softversku čaroliju kako bi osigurao isplativu pohranu visokih performansi posebno za virtualne strojeve.

Testirao sam Tintri VMstore u VMware okruženju, ali od Tintri OS 3.0 i 3.1 (koji su stigli u kolovozu odnosno studenom) VMstore također podržava Red Hat Enterprise Virtualization i Microsoft Windows Hyper-V. Uz to, verzija 3.1 donosi nove mogućnosti za oporavak nakon katastrofalne integracije s VMware-ovim Upraviteljem za oporavak stranica, šifriranje podataka u mirovanju i podršku za PowerShell skriptiranje.

ReplicateVM i CloneVM dvije su Tintrijeve mogućnosti koje implementiraju značajke koje se također nalaze unutar VMware domene. (ReplicateVM nije dio osnovnog proizvoda i zahtijeva dodatnu licencu.) Razlika je u tome što ove značajke koriste prednost arhitekture Tintri za izvršavanje zadataka replikacije i kloniranja s maksimalnom učinkovitošću. CloneVM ima mogućnost stvaranja klonova iz trenutnih ili prošlih snimaka, kao i na udaljenom web mjestu. Slično tome, SnapVM dodaje niz značajki procesu snimanja s mogućnošću skaliranja do 128 snimaka po VM-u i tisuće po spremištu podataka.

Tintri arhitektura

U središtu Tintrijevog dizajna je fokus na virtualnom stroju, umjesto na volumenima ili LUN-ovima (brojevima logičkih jedinica), kao objektu upravljanja pohranom. Zadaci upravljanja djeluju izravno na virtualnim diskovima, dok se nadzor vrši na razini VM-a. To čini VMstore izuzetno jednostavnim za instalaciju i upravljanje. Drugi ključni dio arhitekture Tintri je patentirani dizajn tvrtke "first flash", koji podrazumijeva pisanje svega za flash i pokušaj zadržavanja vrućih podataka tako da sva očitanja dolaze i iz razine flash-a.

Na najvišoj je razini upravitelj protokola koji prati sve I / O u VMstore na osnovi po VM i po vDisk. Te se informacije zatim koriste za pružanje kvalitete usluge pojedinačnim VM-ovima. To omogućuje pokretanje opterećenja mješovitih performansi u istoj pohrani podataka, a istovremeno isporučuje izvedbu potrebnu za svaku. Tintri OS primjenjuje specifična poboljšanja performansi poput davanja prioriteta pristupu VM-a disku za zamjenu VMware-a kako bi se izbjegla pogodaka performansi kada se prekorače ograničenja virtualne memorije.

Tintri koristi jeftiniju MLC bljeskalicu kako bi dobio najbolju cijenu po gigabajtu flash memorije. To zahtijeva robusniji algoritam pisanja kako bi se prevladali neki svojstveni problemi bljeskalice (i čak izraženiji u MLC-u od skupljeg SLC-a), uključujući pojačanje pisanja uzrokovano razlikom između veličine tipičnih blokova podataka zapisanih na disk i veličine brisanje blokova na uređaju. Ostale optimizacije specifične za bljesak uključuju učinkovito izravnavanje trošenja i odvoz smeća kako bi se održala ravnoteža između dostupnog prostora i ciklusa čitanja, pisanja i brisanja. Svi podaci zapisani u flash koriste ugrađeni postupak kompresije i deduplikacije za najučinkovitiju upotrebu onoga što se zapisuje na disk.

VMstore serija T800

Sve najnovije Tintrijeve hardverske ponude nose broj modela u seriji T800 i pružaju tri različite razine kapaciteta. Velika razlika između modela je u količini neobrađene memorije dostupne i na flash i na okretajućem disku. Sva tri modela održavaju približni omjer kapaciteta tvrdog diska deset prema jedan u odnosu na bljesak. To je tipično među hibridnim sustavima. Na primjer, i Microsoft i VMware koriste isti omjer kada preporučuju konfiguracije sustava za svoje Storage Server i Virtual SAN proizvode.

Svaki se Tintri uređaj sastoji od poslužitelja s dva čvora s procesorima i memorijom poslovne klase. Oba čvora imaju pristup osnovnom hardveru za pohranu i funkcioniraju u konfiguraciji aktivnog čekanja. Podaci se pohranjuju na disk pomoću datotečnog sustava strukturiranog u dnevnik, što znači da VMstore ne koristi hardverski zasnovan RAID. (Umjesto toga, RAID6 pruža OS Tintri.) Tintri nije konvergirani sustav jer zapravo ne pokrećete nijedan VM izravno na uređaju Tintri.

Sa softverske strane, Tintri OS pokreće visoko optimiziranu Linux jezgru s nizom komponenti otvorenog koda. Ključ za optimizaciju izvedbe VM-a leži u analizi I / O prometa u svaku pohranu podataka i identificiranju svih potencijalnih problema s izvedbom. Sustav Tintri nudi duboku instrumentaciju, pa čak i autodiagnostičku značajku koja podatke šalje natrag na središnje mjesto gdje se mogu izvršiti daljnje analize. Pomoću ovih podataka Tintri može uočiti potencijalne probleme - visoki IOPS, veliku latenciju, prijeteću pretplatu - i preporučiti rješenja svojim kupcima prije nego što šteta nastane.

Tintri OS interno upravlja mnogim funkcijama, uključujući replikaciju i premještanje podataka. Zadaci poput kloniranja VM-a izvode se bez značajnijeg mrežnog prometa. To se može postići ili putem sučelja za upravljanje Tintri ili putem VMware vCenter koristeći VAAI (VMware API-ji za integraciju polja). Za dodatnu sigurnost podataka možete kupiti VMstore s samošifrirajućim diskovima. Ovi diskovi koriste AES-256-bitnu enkripciju i ne utječu na performanse ili kapacitet. Tintri također nudi softverski dodatak za šifriranje podataka u mirovanju koji radi zajedno s ReplicateVM.

Upravljanje VMstoreom

Jednostavnost je naziv igre kada je riječ o upravljanju uređajem Tintri. Iako jednostavna nadzorna ploča administratorima daje pogled na prvi pogled na cjelokupno stanje sustava, tajni umak za cjelokupno upravljanje uređajem Tintri dolazi u obliku REST API-ja. Stoga je platforma za upravljanje agnostična u odnosu na platformu za virtualizaciju, jer svako rješenje mora proći kroz REST API da bi učinilo ono što treba. VMstore također nudi bogat skup funkcija dostupnih za automatizaciju pomoću vašeg omiljenog alata za skriptiranje. U svijetu Linuxa odabrani skriptni jezik je Python, dok biste za implementaciju zasnovanu na sustavu Windows koristili PowerShell.

Tintrijevim resursima se može upravljati i unutar VMware vCenter-a. Slika 1 prikazuje vSphere web klijenta s prikazanim grafikonima izvedbe Tintri i informacijama. Iz ovog pogleda možete brzo shvatiti ukupne performanse zajedno s utjecajem pojedinih VM-a na sustav. Opcija Tintri na kartici Upravljanje omogućuje vam unos vjerodajnica za VMstore i vCenter Server, kao i konfiguriranje i nadgledanje zadanih rasporeda snimki.

Performanse VMstorea

Za testiranje mi je omogućen daljinski pristup laboratoriju Tintri Lightning s tri poslužitelja Dell PowerEdge R270 koji igraju ulogu vSphere hostova, svaki sa 128 GB memorije i dva Intel E5-2620 CPU-a. Svaki PowerEdge sustav imao je barem jednu mrežnu vezu od 10 GbE na razne Tintri VMstores. Laboratorij je obuhvaćao VMstore T880, VMstore T620 i dva VMstore T540 sustava (vidi sliku 2). Kao i u svom pregledu VMware-ovog virtualnog SAN-a, koristio sam VMware I / O Analyzer virtualni uređaj za simulaciju različitih radnih opterećenja.

Koristio sam isto Max IOPS radno opterećenje kako bih ispitao utjecaj više VM-ova i više hostova na izvedbu VMstore-a. Jedan domaćin s četiri VM-a u prosjeku je iznosio nešto manje od 30 000 IOPS-a, dok je isti domaćin s osam VM-a pomaknuo broj na oko 35 000 IOPS-a. Prelazak na dva domaćina s po četiri VM-a povećao je broj na malo sramežljivih 64.000 IOPS-a. Tri domaćina s po četiri VM-a gurnula su ukupnu vrijednost udesno na 75.000 IOPS. Svi ovi testovi izvedeni su na najnovijem T880 domaćinu. Slični testovi na T620 rezultirali su nešto nižim brojevima.

Cijena VMstore T820 kreće se od 74 000 USD i uključuje 1,5 TB flash memorije i 20 TB neobrađenog prostora na disku. Donji VMstore T820 dolazi s 1 GB umrežavanja, dok se dva viša modela isporučuju s 10 GB mrežnih kartica. Kataloška cijena za VMstore T850 s 5,3 TB bljeskalice i 52 TB neobrađenog prostora na disku iznosi 160 000 USD. Cijena na vrhu za VMstore T880 s 8,8 TB bljeskalice i 78 TB neobrađenog diska iznosi 260 000 USD.

Na najnižem kraju, VMstore T820 predstavlja značajnu vrijednost za organizacije koje žele poboljšati performanse svoje VM pohrane. Iako ukupna pohrana sirovog materijala za VMstore T820 možda ne zvuči previše, učinkovito pohranjivanje nakon kompresije i deduplikacije može biti čak tri do pet puta veći od neobrađenog kapaciteta.

Tintrijin pristup, prvi put usmjeren prema VM, pohrani podatkovnih centara proizveo je proizvod za pohranu visokih performansi koji ne samo da održava troškove u skladu s tradicionalnim poljima za pohranu diskova, već zahtijeva minimalni napor za instaliranje i upravljanje. Tintrijev dubinski nadzor pruža sredstva za praćenje performansi sustava i identificiranje svih potencijalnih problema koji nastaju pretjeranom pretplatom na dostupnu bljeskalicu. Jednostavnim dodavanjem čvorova na jednostavan način se povećavaju i performanse i ukupna pohrana. Dodatak podrške za Microsoft i Red Hat virtualizaciju donosi novu dimenziju fleksibilnosti u ovu liniju proizvoda i proširuje potencijalnu bazu kupaca.

Kartica rezultata Dostupnost (20%) Interoperabilnost (10%) Menadžment (20%) Izvedba (20%) Skalabilnost (20%) Vrijednost (10%) Ukupni rezultat
Tintri VMstore serija T800 9 9 9 9 10 9 9.2