SUSE Enterprise Storage ist eine softwaredefinierte Speicherlösung auf Basis von Ceph, die Unternehmen bei der Verwaltung der ständig wachsenden Datensätze unterstützen soll. Darüber hinaus will SUSE Abhilfe schaffen, indem es die günstige Speicherökonomie nutzt, da Festplatten immer größer werden und die Flash-Preise weiter sinken. Obwohl Ceph normalerweise als Hybrid konfiguriert ist, ist es letztendlich so flexibel, wie es der Kunde verlangt. Während sich heutzutage ein Großteil der softwaredefinierten Begeisterung auf Primärspeicher und hyperkonvergente Angebote konzentriert, trägt Ceph auch dazu bei, die Entwicklung bedeutender Hardware voranzutreiben. HP, Dell, Supermicro und andere haben alle stark in dichte 3.5-Zoll-Gehäuse mit mehreren Rechenknoten investiert, um die zugrunde liegenden Hardwareplattformen bereitzustellen, die Ceph benötigt. Im Fall dieses speziellen Tests haben wir HPE-Geräte einschließlich ProLiant-Servern und Apollo-Gehäusen genutzt , aber SUSE Enterprise Storage kann auf nahezu allem bereitgestellt werden.
SUSE Enterprise Storage ist eine softwaredefinierte Speicherlösung auf Basis von Ceph, die Unternehmen bei der Verwaltung der ständig wachsenden Datensätze unterstützen soll. Darüber hinaus will SUSE Abhilfe schaffen, indem es die günstige Speicherökonomie nutzt, da Festplatten immer größer werden und die Flash-Preise weiter sinken. Obwohl Ceph normalerweise als Hybrid konfiguriert ist, ist es letztendlich so flexibel, wie es der Kunde verlangt. Während sich heutzutage ein Großteil der softwaredefinierten Begeisterung auf Primärspeicher und hyperkonvergente Angebote konzentriert, trägt Ceph auch dazu bei, die Entwicklung bedeutender Hardware voranzutreiben. HP, Dell, Supermicro und andere haben alle stark in dichte 3.5-Zoll-Gehäuse mit mehreren Rechenknoten investiert, um die zugrunde liegenden Hardwareplattformen bereitzustellen, die Ceph benötigt. Im Fall dieses speziellen Tests haben wir HPE-Geräte einschließlich ProLiant-Servern und Apollo-Gehäusen genutzt , aber SUSE Enterprise Storage kann auf nahezu allem bereitgestellt werden.
Auch wenn es den Rahmen dieser Rezension sprengt, sich eingehend mit Ceph zu befassen, ist es wichtig, ein grundlegendes Verständnis davon zu haben, was Ceph ist. Ceph ist eine Software-Speicherplattform, die einzigartig in ihrer Fähigkeit ist, Objekt-, Block- und Dateispeicher in einem einheitlichen System bereitzustellen. Ein weiteres attraktives Merkmal von Ceph ist, dass es hoch skalierbar ist und bis zu Exabytes an Daten verarbeiten kann. Es kann auf handelsüblicher Hardware ausgeführt werden (was bedeutet, dass nichts Besonderes erforderlich ist). Ceph ist darauf ausgelegt, Single Points of Failure zu vermeiden. Und was für jeden interessant ist: Ceph ist frei verfügbar.
Benutzer können einen Ceph-Knoten auf Standardhardware einrichten, der mehrere intelligente Daemons verwendet, insbesondere vier: Clustermonitore (ceph-mon), Metadatenserver (ceph-mds), Objektspeichergeräte (ceph-osd) und Representational State Transfer ( RESTful) Gateways (ceph-rgw). Um Benutzerdaten besser zu schützen und fehlertolerant zu machen, repliziert Ceph Daten und verteilt sie auf mehrere Knoten, um einen höheren Durchsatz zu erzielen.
SUSE Enterprise Storage nutzt Ceph als sehr großen, kostengünstigen Massenspeicher für mehrere Arten von Daten. Die Datenmengen werden immer weiter zunehmen und Big Data ist äußerst wertvoll, beansprucht jedoch enorme Mengen an Kapazität. Big Data kann Unternehmen Erkenntnisse liefern, die für ihr Geschäftsergebnis enorm wertvoll sein können, aber um diese Daten analysieren zu können, benötigen sie in der Zwischenzeit einen Ort, an dem sie gespeichert werden können. SUSE Enterprise Storage ist nicht nur in der Lage, riesige Datenmengen kostengünstig zu speichern, sondern ist auch äußerst anpassungsfähig. Da die Software selbstverwaltend und selbstheilend ist, eignet sie sich ideal für die schnelle Anpassung an veränderte Anforderungen. Das bedeutet, dass Administratoren die Leistung schnell anpassen und ohne Unterbrechung zusätzlichen Speicher bereitstellen können. Die Anpassungsfähigkeit trägt dazu bei, der Standardhardware, die mit SUSE Enterprise Storage verwendet wird, Flexibilität zu verleihen.
SUSE Enterprise Storage-Funktionen
- Cache-Tiering
- Thin Provisioning
- Copy-on-Write-Klone
- Löschcodierung
- Heterogener Betriebssystemblockzugriff (iSCSI)
- Einheitlicher Objekt-, Block- und Dateisystemzugriff (technische Vorschau)
- APIs für programmgesteuerten Zugriff
- OpenStack-Integration
- Online-Skalierbarkeit von Knoten oder Kapazität
- Online-Software-Updates
- Data-at-Rest-Verschlüsselung
SUSE Enterprise Storage-Hardwarekonfiguration
Überwachungsknoten verfolgen den Clusterstatus, befinden sich jedoch nicht im Datenpfad. In unserem Fall sind die drei Monitorknoten die 1U HPE ProLiant DL360 Server. Für die meisten SUSE Enterprise Storage-Cluster ist ein Trio von Überwachungsknoten ausreichend, obwohl ein Unternehmen fünf oder mehr bereitstellen kann, wenn es eine sehr große Anzahl von Speicherknoten gibt.
SUSE-Speicherknoten sind horizontal skalierbar und bestehen aus drei HPE Apollo 4200-Knoten und drei HPE Apollo 4510-Knoten. Die Daten werden in dreifacher Ausfertigung über die Speicherknoten in unserer Konfiguration geschrieben. Dies kann natürlich je nach Bedarf geändert werden. Schutzstufen sind auf Poolebene definierbar.
- 3x HPE Apollo 4200-Knoten
- 2x Intel E5-2680 v3 Prozessoren
- 320GB RAM
- M.2-Boot-Kit
- 4x 480GB SSD
- 24 x 6 TB SATA 7.2k-Laufwerke
- 1x 40-GB-Dual-Port-Adapter
- 3x HPE Apollo 4510-Knoten
- 2x e5-2690 v3-Prozessoren
- 320GB RAM
- M.2-Boot-Kit
- 4x 480GB SSD
- 24 x 6 TB SATA 7.2k-Laufwerke
- 1x 40-GB-Dual-Port-Adapter
- 3x HPE ProLiant DL360-Knoten
- 1 E5-2660v3
- 64GB RAM
- 2x 80GB SSD
- 6x 480GB SSD
- 1x 40-GB-Dual-Port-Adapter
- 2x HP FlexFabric 5930-32QSFP+ Switch
- Serverkonfiguration
- SUSE Linux Enterprise Server 12 SP1 mit SUSE Enterprise Storage
- OSDs werden mit einem 6:1-Verhältnis von HDD zu SSD für Journalgeräte bereitgestellt
- Die HPE Apollo 4200s und 4510s nehmen zusammen an einem einzigen Speichercluster für insgesamt 144 Speichergeräte teil
- Die DL360 fungieren in den Rollen Admin, Monitor und Romana GUI
- iSCSI-Gateway-Dienste werden auf allen 6 Speicherknoten bereitgestellt
SUSE Enterprise Storage Management
Der Großteil des SUSE-Unternehmensspeichers wird über CLI verwaltet, es gibt jedoch auch eine webbasierte GUI. Derzeit verwendet SUSE Calamari für seine GUI, das kann sich jedoch in Zukunft ändern. Sobald Benutzer Calamari eingerichtet und geöffnet haben, erhalten sie einen Einblick in das, was man normalerweise von einer GUI erwartet. Die Hauptseite verfügt über vier Hauptregisterkarten, die sich oben erstrecken, darunter: Dashboard, Workbench, Diagramme und Verwalten. Auf der Registerkarte „Dashboard“ (die standardmäßig geöffnet wird) werden der Zustand des Systems sowie alle aktuell aktiven Warnungen angezeigt. Die Gesamtzahl der OSDs im Cluster wird angezeigt, wobei auch die Gesamtanzahl nach oben und unten angezeigt wird. Die Anzahl der Monitore (insgesamt/und was läuft) wird angezeigt. Und die Gesamtzahl der Pools wird angezeigt. Darunter befindet sich der Platzierungsgruppenstatus einschließlich der aktiven und sauberen Nummern sowie ein Farbcodesystem, das die Benutzer anzeigt, die sauber (grün), arbeitend (gelb) und schmutzig (rot) sind.
Auf der Registerkarte „Workbench“ erhalten Benutzer eine grafische Darstellung der Anzahl der OSDs und erfahren, welche ordnungsgemäß ausgeführt werden und welche nicht verfügbar sind. Aus der Grafik kann man erkennen, dass die meisten korrekt laufen, was durch eine grüne Farbe angezeigt wird, es aber einen Fehler gibt, der rot hervorgehoben und etwas größer ist. Auf der linken Seite können Benutzer nach OSD sortieren und filtern.
Über die Registerkarte „Workbench“ können Benutzer auch eine grafische Darstellung der Leistung ihres Speichers erhalten. Im folgenden Beispiel können Benutzer ihre Lese- und Schreib-IOPS, die Auslastung ihres Speichers und die Anzahl der Hosts sehen, die berichten.
Auf der Registerkarte „Diagramme“ können Benutzer einen Cluster auswählen und ein gestricheltes Liniendiagramm erhalten, das die Leistung des Clusters zeigt und sowohl Lese- als auch Schreibvorgänge anzeigt.
Auf der Registerkarte „Verwalten“ können Benutzer Cluster, OSD und Pools bearbeiten und Protokolle anzeigen. Auf der Unterregisterkarte „OSD“ können Benutzer die auf der linken Seite aufgelisteten Hosts und die in jedem Host enthaltenen OSDs sehen. Benutzer können das OSD verschieben, um die Last auszugleichen.
Synthetische Workload-Analyse für Unternehmen
Die Speicherleistung variiert, wenn das Array an seine Arbeitslast angepasst wird. Dies bedeutet, dass Speichergeräte vor jedem einzelnen Vorgang vorkonditioniert werden müssen FIO synthetische Benchmarks um sicherzustellen, dass die Benchmarks korrekt sind. In jedem Test konditionieren wir die Gruppe mit der gleichen Arbeitsbelastung wie im Primärtest. Zum Testen haben wir SUSE Enterprise mit einer standardmäßigen, nicht optimierten Konfiguration ausgeführt. In Zukunft können SUSE-Tests mit spezifischer Betriebssystem- und Ceph-Optimierung durchgeführt werden.
Vorkonditionierung und primäre stationäre Tests:
- Durchsatz (Lese- und Schreib-IOPS-Aggregat)
- Durchschnittliche Latenz (Lese- und Schreiblatenz insgesamt gemittelt)
- Maximale Latenz (Spitzen-Lese- oder Schreiblatenz)
- Latenz-Standardabweichung (Lese- und Schreib-Standardabweichung insgesamt gemittelt)
Dell PowerEdge LoadGen-Spezifikationen
- Dell PowerEdge R730 Server (2-4)
- CPUs: Dual Intel Xeon E5-2690 v3 2.6 GHz (12C/28T)
- Speicher: Jeweils 128 GB DDR4 RDIMM
- Netzwerk: Mellanox ConnectX-3 40GbE
Da der SUSE Enterprise Storage-Cluster auf große sequentielle Übertragungen ausgerichtet ist, haben wir einen zufälligen Workload-Test integriert und uns gleichzeitig auf drei sequentielle Übertragungstests auf den Cluster mit immer größeren Übertragungsgrößen konzentriert. Jede Arbeitslast wurde mit 10 Threads und einer ausstehenden Warteschlangentiefe von 16 angewendet. Zufällige Arbeitslasten wurden mit 2 Clients angewendet, wobei die Ergebnisse für eine Gesamtpunktzahl kombiniert wurden, während sequenzielle Ergebnisse mit 2 und 4 Clients gemessen wurden. Jeder Client ist über das RBD mit Blockgeräten im CEPH-Cluster verbunden (RADOS Block Devices)-Protokoll.
Workload-Profile
- 4k zufällig
- 100 % Lesen und 100 % Schreiben
- 8k sequenziell
- 100 % Lesen und 100 % Schreiben
- 128k sequenziell
- 100 % Lesen und 100 % Schreiben
- 1024k sequenziell
- 100 % Lesen und 100 % Schreiben
In unserem zufälligen synthetischen 4K-Benchmark konnte SUSE Enterprise Storage (im Folgenden der Kürze halber als SUSE bezeichnet) einen Lesedurchsatz von 8,739 und 8,646 IOPS bei einzelnen Hosts mit einem Gesamtlesewert von 17,385 IOPS erreichen. Beim Schreibdurchsatz erreichten einzelne Hosts 4,571 und 4,880 IOPS mit einem Gesamtwert von 9,451 IOPS.
Betrachtet man die durchschnittliche Latenz, lagen beide Hosts und damit der Durchschnitt zwischen ihnen sowohl beim Lesen als auch beim Schreiben sehr nahe beieinander. Auf der Leseseite hatten die einzelnen Hosts Latenzen von 18.3 ms und 18.51 ms mit einer Gesamtzeit von 18.41 ms. Beim Schreiben hatten die einzelnen Hosts 34.99 ms und 32.78 ms mit einer Gesamtzeit von 33.88 ms.
Die maximale Latenz zeigte beim Schreiben mit 4,890 ms und 4,628 ms für einzelne Hosts und insgesamt 4,759 ms eine recht konstante Wertigkeit. Bei der Leselatenz gab es eine viel größere Diskrepanz zwischen den einzelnen Hosts mit Latenzen zwischen 5,227.2 ms und 7,125.6 ms, was uns einen Gesamtwert von 6,176.4 ms ergab.
Die Standardabweichung führte erneut dazu, dass die Latenz noch einmal deutlich näher rückte. Die einzelnen Hosts ergaben Leselatenzen von 36.7 ms und 37.21 ms mit einer Gesamtzeit von 36.96 ms. Die Schreiblatenzen lagen zwischen 80.18 ms und 89.84 ms mit einem Gesamtwert von 85.01 ms.
Von hier aus wechseln wir zu sequentiellen Tests, wobei der erste unser 8k-Test ist. Hier sehen wir uns zwei Testsätze (SUSE 2 und SUSE 4) mit zwei Hosts in SUSE 2 und vier Hosts in SUSE 4 mit Gesamtpunktzahlen für jeden Satz an. SUSE 2 lieferte uns Lesedurchsätze von 66,610 und 66,763 IOPS und Schreibdurchsätze von 5,235 und 5,375 IOPS. Für SUSE mit zwei Hosts haben wir Gesamtwerte von 133,373 IOPS beim Lesen und 10,608 IOPS beim Schreiben. Das SUSE mit 4 Hosts lieferte uns Lesedurchsätze von 47,629 bis 49,305 IOPS und Schreibdurchsätze von 3,176 bis 3,756 IOPS mit Gesamtwerten von 193,771 IOPS beim Lesen und 14,280 IOPS beim Schreiben.
Beim Wechsel zu einem sequentiellen 128-KByte-Test mit großen Blöcken lieferte uns SUSE mit zwei Hosts Lesedurchsätze von 2.32 GB/s und 2.34 GB/s mit einem Gesamtlesewert von 4.47 GB/s. Die beiden Hostsysteme lieferten uns Schreibdurchsätze von 568 MB/s und 572 MB/s mit einem Gesamtschreibwert von 1.459 GB/s. Das SUSE mit vier Hosts lieferte uns Lesedurchsätze von 2 GB/s bis 2.644 GB/s mit einem Gesamtlesewert von 9.365 GB/s. Betrachtet man die Schreibdurchsätze, so lieferte uns SUSE mit 4 Hosts Durchsätze von 353 MB/s bis 373 MB/s mit einem Gesamtschreibwert von 1.46 GB/s
Beim Wechsel zu einem noch größeren sequentiellen Blocktest mit 1,024 KB lieferte uns SUSE mit zwei Hosts Lesedurchsätze von 4.48 GB/s und 4.5 GB/s mit einem Gesamtdurchsatz von 8.98 GB/s. Bei den Schreibdurchsätzen lieferte uns SUSE mit zwei Hosts Durchsätze von 869 MB/s und 885 MB/s mit einem Gesamtschreibdurchsatz von 1.755 GB/s. Das System mit vier Hosts lieferte uns Lesedurchsätze von 2.553 GB/s bis 3.295 GB/s mit einem Gesamtlesedurchsatz von 11.863 GB/s. Bei den Schreibdurchsätzen lieferten uns die vier Hosts von SUSE Durchsätze von 372 MB/s bis 618 MB/s mit einem Gesamtschreibwert von 1.828 GB/s.
Fazit
SUSE Enterprise Storage ist eine Ceph-basierte SDS-Lösung, die entwickelt wurde, um Unternehmen zu helfen, die mit ständig wachsenden Datensätzen zu kämpfen haben. SUSE verwendet Ceph als Massenspeicher für alle Arten von Daten, was von Vorteil ist, da Big Data in mehreren Formen generiert wird. Die Flexibilität von Ceph ist ebenfalls ein Pluspunkt, da es auf praktisch allem eingesetzt werden kann, was bedeutet, dass Unternehmen SUSE Enterprise Storage mit Ceph bei bestehenden Investitionen nutzen können (für unseren Test haben wir HPE ProLiant-Server und Apollo-Gehäuse verwendet). Flexibilität ist ein Verkaufsargument, aber SUSE Enterprise Storage ist auch äußerst anpassungsfähig, selbstverwaltend und selbstheilend. Mit anderen Worten: Administratoren, die SUSE Enterprise Storage verwenden, können schnell Änderungen an der Leistung vornehmen und ohne Unterbrechung mehr Speicher bereitstellen.
Was die Leistung angeht, haben wir eine Standardkonfiguration oder eine nicht abgestimmte Konfiguration verwendet. Mit Ceph gibt es unzählige Variationen, die konfiguriert werden können. Anstatt das Betriebssystem oder Ceph zu optimieren, helfen die Ergebnisse, die wir sehen, dabei, eine Basis für die Leistung festzulegen. SUSE Enterprise Storage ist eher auf große sequentielle Übertragungen ausgerichtet, daher orientieren sich die meisten unserer Tests an diesem Ansatz. Wenn ein Benutzer über einen SUSE Enterprise Storage-Cluster verfügt, wird er diesen höchstwahrscheinlich für große sequenzielle Prozesse verwenden und ist daher stärker an diesen Ergebnissen interessiert. Dennoch haben wir 4K-Zufallstests durchgeführt, um einen Gesamteindruck davon zu bekommen, wie das System funktioniert, auch wenn es mit etwas konfrontiert wird, für das es nicht unbedingt ausgelegt ist.
In unseren 4K-Zufallstests haben wir zwei Clients ausgeführt, die in den Diagrammen als Host 1 und Host 2 bezeichnet werden. Wir haben uns die einzelnen Ergebnisse sowie die kombinierte oder aggregierte Bewertung angesehen. Für den Durchsatz gab uns der SUSE Enterprise Storage einen Gesamtlesewert von 17,385 IOPS und einen Gesamtschreibwert von 9,451 IOPS. Bei 4K-Latenzen lieferte uns der SUSE Enterprise Storage eine aggregierte durchschnittliche Latenz von 18.41 ms beim Lesen und 33.88 ms beim Schreiben, eine aggregierte maximale Latenz von 6,176.4 ms beim Lesen und 4,759 ms beim Schreiben sowie eine aggregierte Standardabweichung von 36.96 ms beim Lesen und 85.01 ms beim Schreiben.
Größere sequentielle Tests wurden mit 4 Hosts mit entweder 2 oder 4 Clients sowie den Gesamtbewertungen für jeden der 2 und 4 Clients durchgeführt. Wir haben die sequentielle Leistung mit 8k, 128k und 1024k getestet. Es überrascht nicht, dass in jedem Test die insgesamt 4 Client-Hosts die insgesamt beste Leistung erbrachten. In 8k lieferte uns der SUSE Enterprise Storage hohe Gesamtwerte von 193,771 IOPS beim Lesen und 14,280 IOPS beim Schreiben. In unserem 128K-Benchmark lag der hohe Gesamtwert bei 9.365 GB/s beim Lesen und 1.459 BG/s beim Schreiben. Und in unserem letzten sequenziellen Benchmark für große Blöcke von 1024 KB erzielte der SUSE Enterprise Storage einen hohen Gesamtwert von 11.863 GB/s beim Lesen und 1.828 GB/s beim Schreiben.
Vorteile
- Hochskalierbare Lösung zur Erweiterung von Datensätzen
- Softwaredefiniert bedeutet Flexibilität bei der Bereitstellung
- Bietet traditionelle Konnektivitätsunterstützung wie iSCSI
- Kann auf spezifische Arbeitslasten und genaue Anforderungen abgestimmt werden
Nachteile
- Die Unterstützung von Radom IO könnte verbessert werden, um die Anwendungsfälle zu erweitern
- Erfordert ausgeprägte Linux-basierte Kenntnisse für die Bereitstellung und Verwaltung
Fazit
SUSE Enterprise Storage bietet umfassende Skalierbarkeit, Flexibilität und ein hohes Maß an Anpassungsfähigkeit für Unternehmen, die Big Data speichern und nutzen möchten.
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