Das Qumulo File System ist das einzigartige softwaredefinierte verteilte Dateisystem von Qumulo, das das Rechenzentrum sowie die private und öffentliche Cloud umfasst. Seine Software ist für die Hybrid Cloud konzipiert und ermöglicht die Ausführung auf vorkonfigurierten und vorqualifizierten Industriestandard-Hardwareplattformen sowie nativ über mehrere öffentliche Clouds hinweg. In unserem Labor hatten wir die Gelegenheit, die Software von Qumulo und einige ihrer wichtigsten Funktionen kennenzulernen. In diesem speziellen Test werfen wir einen Blick auf das Dateisystem von Qumulo und seine grafische Benutzeroberfläche (GUI).
Das Qumulo File System ist das einzigartige softwaredefinierte verteilte Dateisystem von Qumulo, das das Rechenzentrum sowie die private und öffentliche Cloud umfasst. Seine Software ist für die Hybrid Cloud konzipiert und ermöglicht die Ausführung auf vorkonfigurierten und vorqualifizierten Industriestandard-Hardwareplattformen sowie nativ über mehrere öffentliche Clouds hinweg. In unserem Labor hatten wir die Gelegenheit, die Software von Qumulo und einige ihrer wichtigsten Funktionen kennenzulernen. In diesem speziellen Test werfen wir einen Blick auf das Dateisystem von Qumulo und seine grafische Benutzeroberfläche (GUI).
Für Innovationen sind Unternehmen auf modernen Speicher, Dateninfrastruktur, veraltete und cloudbasierte Anwendungen und Dienste sowie Cloud-Speicher sowie unstrukturiertes Datenmanagement und unstrukturierte Datenplattformen angewiesen. Allerdings werden unstrukturierte Daten für Unternehmen, die in die Cloud migrieren oder ein Hybrid-Cloud-Modell nutzen möchten, zu einem Ärgernis, da diese Art von Daten ein neues Datensilo schafft; in den meisten verfügbaren Cloud-Plattformen. Die IT-Abteilung sieht sich mit der Konsequenz konfrontiert, dass sie häufig damit überfordert ist, Arbeitslasten in zwei verschiedenen Dateisystemen zu verwalten: dem vor Ort und dem anderen in der Cloud.
Das eigentliche Problem sind jedoch weder Cloud-Plattformen noch unstrukturierte Datenplattformen. Wir verwenden immer noch veralteten Dateispeicher, der für den Übergang in die Cloud nicht geeignet ist. Wie Qumulo hervorhebt, hat sich die IT verändert, die Dateispeicherung jedoch nicht. Die letzten erfolgreichen Dateispeicherarchitekturen entstanden vor mehr als 15 Jahren, bevor die Cloud boomte. Im Gegensatz dazu sollte moderner Dateispeicher cloudfähig sein: alle unstrukturierten Datentypen vereinheitlichen, auf Milliarden von Dateien skalieren, mehrere Rechenzentren und die Cloud selbst umfassen. Sorgen Sie außerdem für Transparenz und Automatisierung mit Echtzeitanalysen und API-gesteuerter Steuerung.
Qumulo: ein Cloud-fähiges Dateisystem
Qumulo bezeichnet sich selbst als eine andere Art von Speicherunternehmen und behauptet, über das erste Dateisystem zu verfügen, das hybride Cloud-Workloads bewältigen und Cloud-native Dateidatendienste bereitstellen kann. Mit dieser Software zielt das Unternehmen auf unstrukturierte Datenplattformen ab und unterstützt Anwendungen und Microservices für Builder und Entwickler. Die Qumulo-Dateisystemsoftware ist in der öffentlichen, privaten und hybriden Cloud verfügbar.
Zu den Ebenen der Software von Qumulo gehören:
- Plattformen. Zu den aktuellen Hardwareplattformen gehören HPE und Fujitsu sowie die öffentlichen Clouds AWS und GCP. Qumulo kündigte außerdem kürzlich die Möglichkeit an, Daten von einer Datei in ein Objekt zu verschieben, um cloudnative Anwendungen und Dienste zu nutzen, die Objektdaten nutzen.
- Das Betriebssystem. Basierend auf Standard-Ubuntu-Linux.
- Skalierbarer Blockspeicher (SBS). Die Gründung von Qumulo. Ermöglicht Skalierbarkeit, Portabilität, Schutz und Leistung.
- Das Dateisystem. Es ermöglicht skalierbare Dateizahlen und leistungsstarke Dateivorgänge. Außerdem bietet es Echtzeiteinblicke in Leistung und Kapazität.
- Datendienste. Schützen, sichern und verwalten Sie Daten auf der Qumulo-Plattform mit den Tools der Enterprise-Klasse. Diese Ebene besteht aus fünf Funktionen: Snapshots, Replikation, Kontingente, Audit und rollenbasierte Zugriffskontrolle (RBAC).
- Management und Programmierbarkeit. Ermöglichen Sie den Aufbau integrierter Lösungen mit der Qumulo-Plattform und Administratoren die Automatisierung und Verwaltung ihrer Datendienste.
- Datenzugriff und Authentifizierung. Ermöglichen Sie den Zugriff auf Daten mithilfe von Standardanwendungen und Betriebssystemen und gewährleisten Sie gleichzeitig Sicherheit auf Unternehmensniveau. Diese Schicht unterstützt Unternehmenszugriffsprotokolle, einschließlich NFS, SMB und FTP.
Unser Fokus liegt hier auf dem Dateisystem, das auf dem Konzept basiert, Daten in logischen Strukturen zu organisieren und Workloads mit enormen Dateizahlen zu ermöglichen. Das Dateisystem verwendet eine verteilte Architektur, die einen einzelnen Namespace darstellt. Bei den verwendeten Plattformen handelt es sich um Shared-Nothing-Cluster unabhängiger Knoten, wobei jeder Knoten Kapazität und Leistung bereitstellt. Und einzelne Knoten koordinieren sich konsistent miteinander, sodass jeder Client eine Verbindung zu jedem Knoten herstellen und im Namespace lesen und schreiben kann. Diese Struktur ist sehr interessant; Es ist dafür gedacht, dass Ersteller gemeinsam an Datensätzen arbeiten können, während sie sich durch den Datenlebenszyklus bewegen. Es bietet außerdem Echtzeiteinblicke in die Leistung und Kapazitätsauslastung, selbst wenn Systeme auf Petabytes und Milliarden von Dateien skaliert werden.
Das Qumulo-Dateisystem organisiert Daten in Verzeichnissen und präsentiert Daten an SMB- und NFS-Clients mit der Möglichkeit, Daten über Protokolle hinweg auszutauschen, wodurch mehrere verschiedene Benutzer und Anwendungstypen Zugriff auf dieselben Daten erhalten. Das Dateisystem zeichnet sich durch einzigartige Eigenschaften aus: die Verwendung von B-Bäumen und eine integrierte Echtzeit-Datenanalyse-Engine.
Durch die Verwendung der B-Trees-Struktur kann Qumulo auf Milliarden von Dateien skaliert werden, ohne dass die in anderen Systemen üblichen Probleme auftreten. B-Bäume eignen sich besonders gut für Systeme, die eine große Anzahl von Datenblöcken lesen und schreiben, da es sich um „flache“ Datenstrukturen handelt, die den für jede Operation erforderlichen E/A-Umfang mit zunehmender Datenanzahl minimieren. Diese Strukturen eignen sich ideal für Dateisysteme und umfangreiche Datenbankindizes.
Ein weiterer wichtiger Teil des Qumulo-Dateisystems ist die datenbewusste Fähigkeit mit einer Echtzeit-Analyse-Engine. Datenbewusstsein bedeutet mehrdimensionale Sichtbarkeit des Speichersystems und liefert aussagekräftige Erkenntnisse über Systeminhalte, Aktivitäten, Benutzer und mehr. Mit der Echtzeitanalyse von Qumulo können Speicheradministratoren die Speichernutzung und -leistung, einschließlich Durchsatz und Latenz, schnell überwachen. Diese Transparenz ermöglicht es Unternehmen, die Kontrolle über ihre unstrukturierten Daten zu erlangen und die Gesamtbetriebs- und Kapitalkosten zu senken, indem sie den aktuellen Bedarf proaktiv verwalten und zukünftige Speicheranforderungen besser vorhersagen können. Die Qumulo-Web-UI, wie im folgenden Abschnitt beschrieben, bringt diese Sichtbarkeit auf die nächste Systemverwaltungsebene.
Mit seiner Softwarearchitektur und seinem speziellen Dateisystem ermöglicht Qumulo Unternehmen, Geschäftsziele zu erreichen, die zuvor im lokalen Rechenzentrum allein nicht möglich waren. Einer der Vorteile von Qumulo besteht darin, dass das Dateisystem vor Ort ausgeführt wird und anschließend genau dieselbe Software in der Cloud ausgeführt wird. Das Unternehmen ist als Anbieter von Scale-out-Dateispeicher bekannt. Durch die Nutzung der Elastizität der Cloud und der Größe sowohl der Cloud-Computing- als auch der Cloud-Speicher-Infrastruktur in Verbindung mit der Software von Qumulo ist es nun sehr leistungsstark, Daten hin und her zu verschieben und das Rechenzentrum einfach zu skalieren oder zu vergrößern. Unternehmen könnten beispielsweise ihre On-Premise-Anwendungen so übernehmen, wie sie sind, und sie in die Cloud verlagern, und es funktioniert einfach. Und wenn ein Benutzer über Dateidaten verfügt, die er mit Cloud-Diensten wie maschinellem Lernen oder KI nutzen möchte, kopiert die Shift-Funktionalität von Qumulo die Daten in einen Cloud-Objektspeicher, um Zugriff auf Cloud-native Anwendungsinnovationen zu erhalten.
Wenn Unternehmen diese Arbeitslasten in die Cloud verlagern, möchten sie auch verstehen, wie ihre Daten funktionieren. Das gleiche Erlebnis, das die Analysefunktionen von Qumulo für Hardwareplattformen bieten, findet sich auch in der Cloud und bietet ein vollständiges Hybrid-Cloud-Erlebnis. Wenn Unternehmen die Software entweder auf einer physischen Appliance oder in der Cloud ausführen, ist die Software dieselbe, einschließlich derselben Benutzeroberfläche und derselben Funktionen.
Für weitere Einzelheiten zu Funktionen und Fähigkeiten empfehlen wir Ihnen, die technische Dokumentation auf der Website von Qumulo zu besuchen.
Qumulo-Leistung
Leistungskonfiguration
Die Konfiguration der Qumulo-Knoten in unserem 5-Knoten-Cluster umfasste zwei 25-GbE-Ports in LACP mit jeweils vier 480-GB-SATA-SSDs und zwölf 6-TB-SATA-Festplatten. Für unsere Speichertests haben wir einen einzelnen NFS-Namespace für unsere acht Dell EMC PowerEdge R740xd-Server bereitgestellt, wobei jedem ein einzelner 25G-Port dem vSwitch zugewiesen wurde, der eine Verbindung zur NFS-Freigabe herstellt. Anschließend verwendeten wir unsere 16 CentOS LoadGens in VMware, denen jeweils zwei 125-GB-vDisks zugewiesen waren, was uns insgesamt einen Platzbedarf von 4 TB im Cluster verschaffte.
Wenn es um das Benchmarking von Speicher-Arrays geht, sind Anwendungstests am besten und synthetische Tests stehen an zweiter Stelle. Obwohl sie keine perfekte Darstellung der tatsächlichen Arbeitslasten darstellen, helfen synthetische Tests dabei, Speichergeräte mit einem Wiederholbarkeitsfaktor zu vergleichen, der es einfach macht, Konkurrenzlösungen direkt miteinander zu vergleichen. Diese Workloads bieten eine Reihe unterschiedlicher Testprofile, die von „Vier-Ecken“-Tests über allgemeine Tests der Datenbankübertragungsgröße bis hin zu Trace-Erfassungen aus verschiedenen VDI-Umgebungen reichen. Alle diese Tests nutzen den gemeinsamen vdBench-Workload-Generator mit einer Skript-Engine, um Ergebnisse über einen großen Computing-Testcluster zu automatisieren und zu erfassen. Dadurch können wir dieselben Arbeitslasten auf einer Vielzahl von Speichergeräten wiederholen, einschließlich Flash-Arrays und einzelnen Speichergeräten.
Da das Qumulo-Speicher-Array für große Blockübertragungen optimiert ist, konzentrierten sich unsere Tests auf sequentielle Übertragungen von 64 KB, 1024 KB und 2048 KB.
Profile:
- 64K sequentielles Lesen: 100 % Lesen, 32 Threads, 0-120 % Leserate
- 64K Sequentielles Schreiben: 100 % Schreiben, 32 Threads, 0-120 % Iorate
- 1024K sequentielles Lesen: 100 % Lesen, 32 Threads, 0-120 % Leserate
- 1024K Sequentielles Schreiben: 100 % Schreiben, 32 Threads, 0-120 % Iorate
- 2048K sequentielles Lesen: 100 % Lesen, 32 Threads, 0-120 % Leserate
- 2048K Sequentielles Schreiben: 100 % Schreiben, 32 Threads, 0-120 % Iorate
An erster Stelle steht unser sequenzieller 64K-Benchmark mit 74,619 IOPS oder 4.66 GB/s bei einer Latenz von 11.3 ms.
Bei 64K-Schreibvorgängen wurde eine Spitzenleistung von etwa 9K IOPS oder 555 MB/s bei einer Latenz von 110 ms erzielt.
Als nächstes gehen wir zu unseren 1024K-Tests über. Beim Lesen sahen wir eine Spitzenleistung von 7,128 IOPS oder 7.13 GB/s bei einer Latenz von 108 ms.
Beim 1024K-Schreiben wurde ein Spitzenwert von etwa 1,670 IOPS oder 1.6 GB/s bei einer Latenz von 557 ms erreicht, bevor es etwas abfiel.
Unsere letzten sequentiellen Benchmarks sind unser 2048K. Bei der Leseleistung sahen wir einen Spitzenwert von 3,858 IOPS oder 7.7 GB/s bei einer Latenz von 184 ms.
Schließlich sahen wir in unserem 2048K-Schreibvorgang einen Spitzenwert von 1,055 IOPS oder 2.1 GB/s bei einer Latenz von 433 ms.
Übersicht über die Qumulo-Web-Benutzeroberfläche
Im folgenden Abschnitt geben wir einen Überblick über die Web-Benutzeroberfläche von Qumulo und einige seiner wichtigsten Konfigurationen. Das Unternehmen bietet Administratoren diese webbasierte Benutzeroberfläche zum Bereitstellen, Verwalten und Überwachen von Rechenzentrums- und Cloud-Umgebungen an.
Nachdem wir uns als Administrator beim Cluster angemeldet haben, werden wir direkt zur Dashboard-Seite weitergeleitet. An diesem Punkt erkennen wir sofort die einzigartige und modern aussehende Web-Benutzeroberfläche von Qumulo. Diese Web-Benutzeroberfläche besteht aus einem intuitiven Menü, das gut in Registerkarten organisiert ist. Wir sehen es oben links auf dem Bildschirm, der schnell alle Kategorien enthält, die zum Bereitstellen, Verwalten und Überwachen unserer Infrastruktur erforderlich sind. Das Hauptmenü besteht aus den Registerkarten Dashboard, Analytics, Sharing, Cluster, APIs & Tools und Support. Wenn Sie auf diese Registerkarten zeigen, zeigt die Benutzeroberfläche eine Dropdown-Liste an, über die Sie auf alle verschiedenen Seiten zugreifen können, die die Benutzeroberfläche bietet. In der oberen rechten Ecke können Benutzer die aktuelle Softwareversion, die Uhrzeit (basierend auf der Ortszeit des Webbrowsers) und den aktuell angemeldeten Benutzer sehen.
Dennoch fällt uns auf der Dashboard-Seite ein attraktives UI-Layout auf, das die Überwachung von Infrastrukturen erleichtert und in dem wir verschiedene kritische Bereiche wie Cluster-Übersicht, Kapazitätstrends, Client-Aktivität und Cluster-Aktivität in Echtzeit beobachten können.
Ein Konzept, das uns an der Benutzeroberfläche im Dashboard-Bereich besonders gut gefallen hat, ist die dynamische Interaktion mit allen seinen Elementen. Unter „Cluster-Aktivität“ können Sie beispielsweise einfach ziehen, um die gewünschte Informationsaktivität, die wir überwachen möchten, innerhalb von 24 Stunden zu verschieben, zu erweitern oder einzugrenzen. Hier haben wir auch einige Voreinstellungen mit Zeiträumen von 1 Minute, 5 Minuten, 1 Stunde und der Standardeinstellung 3 Stunden. Die Metriken (IOPS und Durchsatz) werden entsprechend den Spitzendaten angepasst.
Wenn wir auf der Dashboard-Seite nach unten scrollen, finden wir den Bereich „Kundenaktivität“.
Jetzt kommen wir direkt zu dem Bereich, in dem Qumulo heraussticht: der Analytik. Wie bereits erwähnt, ermöglicht Qumulo Administratoren die Verwaltung der Daten und Benutzer in Echtzeit. Unter Analytics > Integrated Analytics sehen wir den Informationsbereich auf der linken Seite mit den Clients, die die meisten Ressourcen des Systems verbrauchen, und mit den Verzeichnissen und Dateien, die aktiv gelesen und geschrieben werden. Diese Informationen werden angezeigt, nachdem Sie auf ein bestimmtes Verzeichnis oder Unterverzeichnis geklickt haben.
Wenn wir zur Seite „Capacity Explorer“ gehen, immer noch unter der Registerkarte „Analytics“, können wir sehen, wie die Kapazität auf dem System verteilt ist. Zunächst erhalten wir einen allgemeinen Überblick über die Kapazität des Verzeichnisses, aufgelistet vom größten zum kleinsten.
Indem wir auf ein Verzeichnis klicken, können wir jedes einzelne Verzeichnis aus einer detaillierteren Perspektive erkunden. Als Beispiel zeigt das Bild unten die Unterverzeichnisse, die im Verzeichnis „vmw“ enthalten sind.
Und wenn wir weiter auf die Unterverzeichnisse klicken, gelangen wir schließlich zu Details auf Dateiebene. Dieses Mal haben wir auf das Unterverzeichnis „netapp-centos01“ geklickt.
Die nächste Seite unter „Analyse“ ist „Kapazitätstrends“. Von hier aus können wir alle Details abrufen, die zur Überwachung und Verwaltung der Kapazitätsauslastung des Clusters im Laufe der Zeit erforderlich sind. Die beiden Hauptbereiche sind hier Kapazitätsverlauf und Kapazitätsänderung. Zu diesen Kapazitäten gehören Metadaten, Daten und Snapshots (nur bei Kapazitätsänderung ausgeschlossen). Verlauf und Änderungen der Kapazität können schnell nach Zeitrahmen der letzten 72 Stunden, der letzten 30 Tage oder der letzten 52 Wochen gefiltert werden. Dies sind großartige Optionen, die Speicheradministratoren dabei helfen, den Cluster skalierbar zu visualisieren und zu verwalten und wichtige Ereignisse bei Kapazitätsänderungen zu untersuchen.
Der nächste Abschnitt, den wir auf der Registerkarte „Analytics“ untersucht haben, ist „Aktivität“, wo wir Durchsatz-Hotspots, IOPS-Hotspots, Clients und Pfade finden können. Auf der Seite „IOPS-Hotspots“ können wir die Input/Output-pro-Sekunde-Hotspots in unserem Speichersystem identifizieren. Die Grafik zeigt die aktivsten Verzeichnisse im Hinblick auf Lese-/Schreibvorgänge für Dateien und Metadaten. Der Detaillierungsgrad dieser Daten kann mit dem Schieberegler oben rechts im Diagramm angepasst werden. Eine großartige Option zum Anhalten der Anzeige ist auch über das Optionsfeld „Automatische Aktualisierung“ verfügbar.
Wir können auch die Aktivitäten des Kunden überwachen. Mithilfe der Analyse können wir sehen, welche Clients im Hinblick auf Durchsatz und IOPS am aktivsten sind.
Außerdem überwachen wir die Aktivität in der Cloud nach Pfad.
Die nächste Registerkarte im Hauptmenü ist „Teilen“, und hier ist die erste Seite, die wir analysieren, „Kontingente“. Qumulo ermöglicht Kapazitätskontingente in Echtzeit, sodass Administratoren festlegen können, wie viel Kapazität ein bestimmtes Verzeichnis für Dateien verwenden darf. Auf dieser Seite können wir Kontingente erstellen, bearbeiten oder löschen.
Die nächsten beiden Seiten sind NFS-Exporte und SMB-Freigaben, die es Clients ermöglichen, in einem bestimmten Verzeichnis gespeicherte Daten freizugeben. Unter NFS-Exporte können wir beispielsweise neue Exporte erstellen sowie diese bearbeiten und löschen.
Als nächstes im Hauptmenü ist Cluster. Im Cluster-Menü finden wir verschiedene Konfigurationen und Optionen, die sich auf den Cluster und das System im Allgemeinen beziehen. Auf der ersten Seite „Übersicht“ finden Sie wichtige Kapazitätsinformationen zu unserem Cluster und seinen Knoten.
Durch Klicken auf einen der Knoten können wir einen Drilldown zu spezifischeren Hardwaredetails durchführen. Als Beispiel klicken wir auf den Knoten „sr-qumulo-1“, um relevante Netzwerkinformationen zu ermitteln und den Gesundheitsstatus zu steuern.
Im Cluster-Menü finden wir auch wichtige Speicherfunktionen wie Snapshots und Replikation. Und weitere Optionen, einschließlich Netzwerkkonfiguration, Umbenennen des Clusters, Hinzufügen eines neuen Hosts zum Cluster und mehr. Außerdem richten Sie die FTP- und SMB-Protokolle ein. Schließlich können wir in diesem Menü die Authentifizierung und Autorisierung verwalten. Das Bild unten zeigt die Seite „Lokale Benutzer und Gruppen“ als Beispiel.
Über die Registerkarte „APIs & Tools“ können wir direkt in der Benutzeroberfläche auf die Qumulo Core-Seite zugreifen. Hier könnten wir Python-Client-Bibliotheks-Wrapper und CLI für die Qumulo Core REST API herunterladen.
Die letzte Registerkarte im Menü ist Support, und die erste Seite, die wir hier gefunden haben, ist Qumulo Care, ein cloudbasierter Überwachungsdienst, den wir aktivieren können, um Daten an Qumulo zu senden. Auf diese Weise konnte das Qumulo-Team Fehler besser beheben und Cluster-bezogene Probleme beschleunigen.
Schließlich haben wir im Menü die Seite Software-Upgrade.
Fazit
Um Innovationen voranzutreiben, sind Unternehmen auf unstrukturierte Datenplattformen und datensensitiven Speicher angewiesen, die von den verfügbaren Lösungen nur unzureichend abgedeckt werden. In diesem Test haben wir das Qumulo-Dateisystem untersucht, das entwickelt wurde, um unstrukturierte Daten in allen Umgebungen bereitzustellen. Qumulo gehört mit seiner einzigartigen softwaredefinierten Lösung für die Hybrid Cloud zu den Pionieren datenbewusster Speicher- und Cloud-Dateidatendienste.
Im letzten Abschnitt dieses Artikels haben wir einen Blick auf die Web-UI von Qumulo geworfen. In der Vergangenheit haben wir einen Überblick über die grafischen Benutzeroberflächen (GUI) einiger der beliebtesten Server- und Speichergeräte gegeben, und dieses Mal waren wir begeistert, einen Überblick über die neue GUI von Qumulo zu erhalten. Auf den ersten Blick werden uns das elegante Design dieser GUI, die hervorragende Benutzererfahrung und die unkomplizierte Handhabung der täglichen Verwaltungsvorgänge durch den Administrator bewusst.
Insgesamt bietet die Software von Qumulo seinen Kunden einen außergewöhnlichen Satz an Funktionen, Überwachungs- und Planungstools. Die Software vereinfacht den Weg in die Cloud. Es unterstützt die Datenbewegung durch Lift-and-Shift-Cloud-Migration und bietet gleichzeitig leistungsstarke Echtzeitanalysen, um zu erkennen, was mit unseren wertvollen Daten geschieht, und sofortige Einblicke in diese zu erhalten.
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