In a recent article, we looked at one of the more interesting technologies currently being deployed in the datacenter: disaggregated hyperconverged infrastructure (dHCI). In particular, we looked at HPE’s implementation of dHCI as they are a leader in this technology. As a recap, dHCI is similar to hyperconverged infrastructure (HCI) in the sense that it allows storage, compute, and networking to all be managed from a single management plane (in HPE’s case, from vCenter Server); however, unlike HCI, dHCI does not need to deploy storage in lockstep with compute. dHCI vendors have consciously uncoupled the storage from the compute to provide datacenters the freedom to grow their deployments holistically, thereby preventing the stranded resource problem that is prevalent with HCI deployments. This imbalance with HCI deployments is due to very few applications growing compute needs at the same velocity as storage. In this article, we will dive deeper into the storage aspect of dHCI and see if it can be managed efficiently from the same pane as compute.
In einem kürzlich erschienenen Artikel haben wir die disaggregierte hyperkonvergente Infrastruktur (disaggregated hyperconverged infrastructur (dHCI)) vorgestellt, eine der vielen interessanten Technologien, die derzeit in Rechenzentren bereitgestellt werden. Wir haben uns insbesondere die HPE Implementierung von dHCI angesehen, weil HPE derzeit der führende Anbieter dieser Technologie ist. dHCI ist mit der hyperkonvergenten Infrastruktur (HCI) in der Hinsicht vergleichbar, dass Speicher, Rechenleistung und Netzwerke von einer einzigen Verwaltungsebene (im Fall von HPE mit dem vCenter Server) verwaltet werden. Im Unterschied zu HCI muss dHCI den Speicher jedoch nicht im Gleichschritt mit der Rechenleistung bereitstellen. Die dHCI-Anbieter haben den Speicher bewusst von der Rechenleistung abgekoppelt, damit die Rechenzentren den Freiraum erhalten, ihre Bereitstellungen ganzheitlich zu erweitern. Dadurch können sie beispielsweise das Problem der ineffizienten Ressourcenverwendung lösen, das für viele HCI-Bereitstellungen charakteristisch ist. Dieses Ungleichgewicht der HCI-Bereitstellungen ist darauf zurückzuführen, dass einige wenige Anwendungen den Bedarf an Rechenleistung mit der gleichen Geschwindigkeit erhöhen wie den Speicherbedarf. In diesem Artikel befassen wir uns eingehend mit dem Speicheraspekt von dHCI und überprüfen, ob er effizient auf derselben Ebene verwaltet werden kann wie die Rechenleistung.
Einrichtung der Umgebung von HPE Nimble dHCI
Um den Speicher in einer dHCI-Umgebung besser zu verstehen und zu überprüfen, wie die dHCI-Lösung von HPE den Prozess der Einrichtung und der Verwaltung von dHCI automatisiert und vereinfacht, haben wir sie in einer Umgebung bereitgestellt, in der bereits vCenter Server vorhanden waren. Dies erfolgte aus dem Grund, dass auf diese Weise die Erfahrungen der Benutzer bei der ersten dHCI-Bereitstellung am besten repliziert werden konnten. Unser erstes dHCI-Cluster wird aus zwei Rechnerknoten bestehen, die mit einem HPE Nimble Storage Array verbunden sind und mit vSphere und dem HPE dHCI-Plugin verwaltet werden.
Als Rechnerknoten verwendeten wir HPE DL360 Gen 10 Server. Diese Server haben Dual Intel Xeon 6130 Prozessoren, 128 GB RAM und redundante Laufwerke für das Betriebssystem. VMware ESXi 6.7u1 und das Nimble Toolkit sind auf diesen Systemen vorinstalliert.
Als Speicher verwendeten wir einen HPE Nimble der AF-Reihe, genauer einen AF20Q mit zwölf 960 GB SSD-Laufwerken, insgesamt 5,8 TiB freier Speicherplatz. Der AF20Q hat vier 10 GB Anschlüsse, zwei davon verwendeten wir als iSCSI-Ziele, und die anderen beiden für die Verwaltung.
Das gesamte System wurde mit HPE FF570 32 XGT verbunden. Dieser Switch hat 32 10 GB Base-T, acht 10 GB SFP+ und zwei 40 GB QSFP+ Anschlüsse.
Der folgende Schaltplan zeigt, wie wir die Rechenleistung mit dem Speicher verbunden haben.
Wir installierten und konfigurierten gemäß der Bereitstellungsanleitung HPE Nimble Storage dHCI und VMware vSphere Deployment Guide zuerst den Nimble Storage und erstellten dann die Rechnerknoten und zum Schluss das Cluster. Der folgende Abschnitt gibt einen Überblick über unsere Erfahrungen bei diesem Prozess.
Konfiguration des Nimble Storage
Wir verbanden unseren Laptop mit demselben Netzwerk, mit dem das Nimble Storage Array verbunden ist. Dann öffneten wir einen Browser und gaben die Seriennummer des Arrays mit dem lokalen Postfix ein. Daraufhin öffnete sich der webbasierte Nimble Konfigurationsassistent.
Wir wählten die Option Set up this array (traten der Gruppe aber nicht bei) und klickten auf Next. Im Assistenten gaben wir den Array-Namen und die Netzwerkparameter ein, dann erstellten wir ein Passwort für das Array. Es dauerte einige Minuten, bis das Array initialisiert wurde, dann öffnete sich die Stack-Konfiguration. Wir meldeten uns als admin an. Oben im Assistenten wird ein Fortschrittsbalken angezeigt, der den Fortschritt des Installationsprozesses anzeigt.
In der Stack-Konfiguration wurden wir aufgefordert, die Informationen zur Netzwerkverwaltung einzugeben. Nachdem wir auf Finish geklickt hatten, erschien die Benachrichtigung, dass die Einrichtung des Arrays abgeschlossen ist und die Dienste gestartet wurden.
Mit einem vorhandenen vCenter Server verbinden
Nach der Auswahl von Connect wurden wir mit der Webseite des Speicherservers verbunden und als admin angemeldet. Wir klickten auf das Kontrollkästchen Use an existing vCenter Server und gaben die Informationen für den vCenter Server ein. Im Assistenten gibt es auch die Option, einen neuen vCenter Server zu erstellen.
Wir wurden gefragt, ob wir ein vorhandenes Cluster verwenden oder ein neues erstellen möchten. Wir entschieden uns für einen neuen Server. Anschließend wurden wir aufgefordert, den Namen des neuen Rechenzentrums und des Clusters einzugeben.
Wir wählten die zwei ESXi-Server aus, die der Assistent automatisch erkannt und uns vorgeschlagen hatte. Wir gaben die IP-Informationen für iSCSI ein und das Passwort für die ESXi-Server und iLO. Dann bot uns der Assistent an, einen Datenspeicher hinzuzufügen, was wir taten. Wir erstellten einen VMFS-Datenspeicher.
Der Assistent zeigte uns die Zusammenfassung unserer Konfigurationsparameter an und erstellte das dHCI-Cluster. Dieser Prozess umfasste die Konfiguration der ESXi-Server, die Konfiguration des Clusters, die Registrierung des vCenter Server-Plugins und die Einrichtung des Speichers. Anschließend hatten wir die Auswahl, die vCenter-Benutzeroberfläche oder die Nimble-Oberfläche zu starten. Wir klickten auf Launch vCenter UI. Hätten wir HPE Nimble Storage UI angeklickt, hätten wir noch mehr erweiterte Einstellungen wie Verschlüsselung, AD-Integration und Cloud Volumes Integration einrichten können. HPE hat angekündigt, dass diese Funktionen bald im vCenter dHCI Plugin verfügbar sein werden.
Wir waren neugierig, wie automatisiert der Prozess der Implementierung eines HPE Nimble Storage dHCI in einer neuen Umgebung sein würde, deshalb sahen wir HPE dabei zu.
Bereitstellung in einer neuen Umgebung
HPE verwendet eine ähnliche Umgebung wie wir bei unserer Bereitstellung in einer vorhandenen Umgebung verwendet hatten. Bei der Bereitstellung in einer vorhandenen Umgebung können die IT-Administratoren die vorhandenen HPE ProLiant Server und die zugelassenen Switches verwenden. Im Unterschied dazu wird die Bereitstellung in einer neu erschlossenen Umgebung mit neuen Computern, Speichern und Netzwerken durchgeführt. Die erste Installation des Nimble Storage lief genauso ab wie in unserer Umgebung.
Nach der Auswahl von Connect wurden sie mit der Webseite des Speicherservers verbunden und meldeten sich als admin an. Durch das Anklicken des Kontrollkästchens konnten Sie einen neuen vCenter Server erstellen und gaben dann die Informationen für den Server an.
Sie wurden nach dem Namen des neuen Rechenzentrums und des Clusters gefragt. Sie wählten ESXi und gaben die IP-Informationen für iSCSI ein und das Passwort für den ESXi-Server ein. Der letzte Schritt war die Auswahl des Datenspeichertyps (VMFS oder VVol) für den vCenter Server.
Der Assistent zeigte die Zusammenfassung ihrer Konfigurationsparameter an und erstellte das dHCI-Cluster. Dieser Prozess umfasste die Konfiguration wie bei unserer Bereitstellung plus Bereitstellung eines vCenter Servers. Anschließend hatten sie die Auswahl, die vCenter-Benutzeroberfläche oder die Nimble-Oberfläche zu starten.
Ehrlicherweise waren wir überrascht vom Umfang der Automatisierung und Integration der HPE Lösung, sowohl bei der Bereitstellung in einer vorhandenen Umgebung als auch in einer neuen Umgebung. HPE benötigte für die Einrichtung des gesamten dHCI-Clusters, einschließlich Einrichtung eines vCenter Servers, weniger Zeit als wir für die Einrichtung, Konfiguration und Integration eines vCenter mit einem SAN Speicher-Array benötigt hatten.
vCenter Plugin
Wir setzten die Einrichtung in unserer dHCI Umgebung fort. Wir meldeten uns bei unserem vCenter Server an und wählten HPE Nimble Storage aus. Der Zugriff ist über eine Verknüpfung oder ein Drop-Down-Menü möglich.
Nimble Storage war über sein Plugin immer eng mit vCenter verbunden und uns interessierte, wie HPE diese Erfahrungen für sein dHCI Angebot genutzt hat.
Wir stellten gleich zu Anfang fest, dass bereits alles installiert und konfiguriert war. Wir hatten nichts weiter zu tun, als es zu verwenden. Das Plugin sieht genauso aus wie der vCenter Server. Es ist in mehrere Abschnitte unterteilt und hat oben eine Leiste mit sechs Registerkarten für die Verwaltung des dHCI-Clusters.
Wir vergewisserten uns, dass unsere Server und der Speicher auf derselben Registerkarte Inventory angezeigt wurden. Nachdem wir auf die Registerkarte Storage geklickt hatten, wurden die Abschnitte Speicherpools, Arrays und Replikationspartner angezeigt.
Nachdem wir auf die Registerkarte Server geklickt hatten, wurden die Abschnitte der Hosts angezeigt. Unter Server Health wurde angezeigt, dass unsere Stromversorgungen nicht redundant sind.
Täglicher Betrieb
Die größte Anziehungskraft von dHCI besteht darin, dass die täglichen Betriebsvorgänge wie Überwachung, Wartung und das Hinzufügen von Speicher und Rechenleistung sowie die Überprüfung der korrekten Cluster-Konfiguration von einer zentralen Verwaltungsebene gesteuert werden können, im Fall von HPE mit dem dHCI Plugin in vCenter.
Bei der Untersuchung der täglichen Betriebsvorgänge sahen wir uns zuerst den Speicher des Clusters an. Wir riefen die Registerkarte Datastores und dann vVols auf. Wir klickten auf das Symbol + und konnten auswählen, ob zusätzliche VMFS- oder vVols-Datenspeicher hinzugefügt werden sollen.
Was Datenspeicher sind, ist weitestgehend bekannt, was vVols sind dagegen kaum. Das ist schade, denn vVols gibt es seit mehr als einem halben Jahrzehnt und sie bieten ein neues Niveau der Komplexität und Abstraktion für das Rechenzentrum. HPE war einer der ersten Anbieter, die vVols implementierten und einer der wichtigsten Fürsprecher. Dieses Engagement für vVols spiegelt sich auch im dHCI Plugin von HPE wider.
Wir erstellten einen neuen vVols-Datenspeicher, indem wir VVOL im Drop-Down-Menü Datastore auswählten. Wir klickten auf das Symbol +, das uns zum Assistenten weiterleitete. In diesem Assistenten gaben wir den Namen und die Attribute des vVol-Datenspeichers ein, den zugewiesenen Speicherplatz und die IOPS oder MiB/s-Limits, die wir festlegen wollten.
Nachdem wir einen vVol-Datenspeicher erstellt hatten, erstellten wir mit dem vSphere-Client eine VM-Speicherrichtlinie, indem wir im Drop-Down Menu die Option Policies and Profiles auswählten.
In diesem Assistenten konnten wir die Regeln für den vVols-Speicher auswählen und angeben. Der Assistent war bereits aufgefüllt mit Regelsätzen für ein breites Anwendungsspektrum und Funktionen wie Datenverschlüsselung. Leistung, Sicherungszeitplan usw. Wir erstellten eine neue Richtlinie, um SQL Server zu schützen. Sie sichert die Daten stündlich und bietet eine hohe Leistung.
Nach der Richtlinie erstellten wir eine neue virtuelle Maschine (VM) und legten die Speicherrichtlinie für sie fest.
Wieder zurück im dHCI-Plugin wählten wir VVol VMs aus. In dieser Ansicht wurden die VMs angezeigt, die vVols verwendeten. Die Nimble Architektur hat eine innovative Funktion, die es dem Benutzer erlaubt, eine VM innerhalb von 72 Stunden wiederherzustellen, wenn sie aus der Ansicht gelöscht wurde. In dieser Ansicht können die VMs auch repliziert werden.
Wenn Sie vorhandene VM haben, die VMFS als Datenspeicher verwenden, und sie auf vVols-Datenspeicher upgraden möchten, können Sie sie mithilfe von vMotion migrieren.
Überprüfung der Konfiguration von HPE Nimble dHCI
Eine weitere innovative Funktion des Plugins ist der dHCI Configuration Checker. Die Ausführung der Konfigurationsüberprüfung prüft, ob Ihre dHCI Bereitstellung korrekt konfiguriert worden ist. Sie beinhaltet einfache allgemeine Tests, aber auch umfassende Prüfungen. Unser System zeigte an, dass 66 Regeln überprüft wurden, zwei davon waren fehlerhaft. Diese Tests umfassten die Überprüfung der Speicherpfade bis zur Überprüfung der Berechtigungsregeln des iLO-Administrators.
Wie oben erwähnt ist es einer der großen Vorteile von dHCI, dass Rechenleistung und Speicher separat skaliert werden können. Dieser Vorteil kann jedoch deaktiviert werden, wenn seine Umsetzung zu komplex oder unbequem ist. Mit dem dHCI-Plugin ist das Hinzufügen zusätzlicher Rechner (ESXi Server) zu einem dHCI-Cluster ein Kinderspiel.
Das +-Symbol öffnet einen Assistenten, der im Netzwerk ESXi-Hosts erkennt, die zum Cluster hinzugefügt werden können. Sobald der Host ausgewählt und die IP-Informationen, der ESXi und das iLO-Passwort eingegeben wurden, wird der Host automatisch zum Cluster hinzugefügt. Der hinzugefügte Host wird mit den erforderlichen vSwitches, VMKernel-Ports, iSCSI-Initiatoren und den Firewall-Einstellungen konfiguriert und HA und DRS aktiviert.
HPE Infosight
HPE Nimble Storage ist ein Festspeicherprodukt und InfoSight war einer der Gründe, warum HPE 2017 Nimble Storage akquirierte. InfoSight war ursprünglich für die Speicherressourcenverwaltung und den Kundensupport entwickelt worden, es verwendet innovative eigene Vorhersage-Algorithmen und künstliche Intelligenz (KI). HPE erkannte jedoch den Wert dieser Technologie für ein breites Spektrum seiner Produktreihen. Heute unterstützt HPE InfoSight HPE Server, Netzwerke und Speicher. Dank InfoSight sammelt und verfügt HPE über unglaubliche Mengen Metadaten. Sie werden verwendet, um Korrelationen zu entdecken, wenn Probleme auftreten. HPE warnt die Kunden, wenn diese Probleme auftreten, damit sie die Probleme proaktiv lösen und Ausfallzeiten oder andere Störungen vermeiden können.
Auf technischer Ebene besteht HPE InfoSight aus der HPE InfoSight Engine, die Daten sammelt und sie mithilfe von Datenanalysen, Systemmodellierung und Vorhersage-Algorithmen analysiert. Die Engine wird in der Cloud betrieben, der Zugriff erfolgt über das HPE InfoSight Portal, das die Informationen zu Ihrem System anzeigt. Schließlich sendet die Funktion Proactive Wellness Präventiv-Warnungen für die Systeme und überwacht den Gesamtzustand.
Wir konfigurierten HPE InfoSight in unserem dHCIP-Cluster und ließen es einige Tage Daten sammeln, dann riefen wir das HPE InfoSight Portal in einem Internetbrowser auf. Wir meldeten uns bei der Webseite HPE InfoSight an und wählten unser HPE Nimble Storage dHCI-Cluster aus. Die Hauptansicht zeigte unser Nimble Storage-Array, die ESXi Hosts und die Anzahl der bereitgestellten VMs sowie die Metriken der Ressourcennutzung des Clusters an.
Wir klickten auf das dHCI-Cluster und es wurde eine detailliertere Cluster-Ansicht angezeigt.
Mit den blau angezeigten Hyperlinks des Portals können die Objekte weiter aufgeschlüsselt werden. Wir klickten auf einen Server und es wurden Daten der unteren Ebenen unserer VMware-Umgebung sowie unserer Server für Speicher und Rechenleistung angezeigt.
Als wir auf Wellness Alerts klickten, wurde angezeigt, dass bei uns Sicherheitsproblemen aufgetreten sind, die wir beheben müssen und dass unsere Stromversorgungen nicht redundant sind. In dieser Ansicht könnten wir bei Bedarf auch eine neue Supportanfrage erstellen.
HPE InfoSight hat außerdem Dashboards zur Anzeige vorkonfigurierter Informationen, von Empfehlungen und der Kapazität bis zu einem zusammenfassenden Überblick. Die Cross-Stack-Analysen der VMware bieten dem Administrator nicht nur Einsichten in die virtuellen Umgebungen, sondern auch Fehlerbehebungen mit einer Anleitung. Im Frühling 2020 führte HPE InfoSight eine konsolidierte Empfehlungs-Engine für VMware und HPE Nimble Storage ein, die in das InfoSight Webportal integriert wurde. Diese VM Empfehlungs-Engine kombiniert VMware-spezifische Diagnosen und Maßnahmen und wird von ML (maschinelles Lernen) und eigener Fachexpertise ermöglicht, die beide telemetrische Daten nutzen, die von der HPE-Installation für das Peer-Learning bereitgestellt werden. Siehe das folgende Beispiel für Cross-Stack-Analysen und die VM-Empfehlungen.
Siehe das folgende Beispiel für die Dashboard-Zusammenfassung mit den Kapazitätseinsparungen.
HPE Nimble dHCI Upgrade
Upgrades zählen für Administratoren mitunter zu den aufwendigsten Betriebsvorgängen. Alle Komponenten müssen in der richtigen Reihenfolge aktualisiert werden und kompatibel sein. Das kann selbst sehr akribische Administratoren aus der Ruhe bringen. Glücklicherweise nimmt Ihnen das dHCI-Plugin diese Aufgabe ab. Es führt das Upgrade der Array-Firmware, des Nimble Storage Connection Service (NCS) und der ESXi-Knoten des Clusters durch.
Um ein Upgrade durchzuführen, wählen Sie das dHCI-Cluster aus, das Sie upgraden möchten und klicken auf die Registerkarte Update. Anschließend wählen Sie das Upgrade aus, das gestartet werden soll. Die Upgrade-Dateien, einschließlich ESXi iso werden über das Plugin heruntergeladen.
Wenn die Vorprüfung beendet ist, werden das Nimble-Array und dann die Server aktualisiert.
Die Aktualisierungen werden im Rundlaufverfahren durchgeführt, um Ausfallszeiten der Cluster zu vermeiden.
Schlussfolgerung
dHCI hat das Potenzial, das Rechenzentrum komplett zu verändern, denn es bietet einfache HCI-Verwaltung und gleichzeitig die flexible Möglichkeit, Speicher und Rechenleistung unabhängig voneinander bereitzustellen wie in einem herkömmlichen Rechenzentrum. Diese revolutionäre Rolle wird dHCI jedoch nur spielen können, wenn es korrekt implementiert wird (d. h. Speicher-Array und Server werden nicht einfach nebeneinander aufgestellt). Das wiederum setzt die Entwicklung einer Hard- und Software-Lösung voraus, die umfassend verwaltet werden kann, von der Bereitstellung bis zum täglichen Betrieb, und zwar von einer zentralen Steuerungsebene. Offenbar hat HPE das mit HPE Nimble Storage dHCI geschafft.
Es war beeindruckend, wie leicht und einfach wir das erste dHCI-Cluster bereitstellten, Speicher und Rechenleistung hinzufügten und ein Upgrade des gesamten Systems durchführten. Darüber hinaus hat HPE sein umfangreiches Wissen über vVols gebündelt und nahtlos in diese Lösung integriert. Auch HPE InfoSight ist aus unserer Sicht ein unschätzbares Tool, das sicherstellt, dass das System von den Supportproblemen nicht beeinträchtigt oder belastet wird. HPE InfoSight ermöglicht mit vorausschauendem KI-Support und präventiven Empfehlungen eine Systemverwaltung die nicht reaktiv, sondern proaktiv ist. Kurz, HPE hat bei dHCI alles richtig gemacht.
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Website von HPE Nimble Storage dHCI
HPE Nimble Storage dHCI Infographic
