Qumulo File System es el exclusivo sistema de archivos distribuido definido por software de Qumulo que abarca el centro de datos, la nube pública y privada. Su software está diseñado para la nube híbrida, lo que le permite ejecutarse en plataformas de hardware estándar de la industria preconfiguradas y precalificadas, así como de forma nativa en múltiples nubes públicas. En nuestro laboratorio, tuvimos la oportunidad de estudiar en el software de Qumulo y algunas de sus capacidades más significativas. En esta revisión en particular, echamos un vistazo al sistema de archivos de Qumulo y su interfaz gráfica de usuario (GUI).
Qumulo File System es el exclusivo sistema de archivos distribuido definido por software de Qumulo que abarca el centro de datos, la nube pública y privada. Su software está diseñado para la nube híbrida, lo que le permite ejecutarse en plataformas de hardware estándar de la industria preconfiguradas y precalificadas, así como de forma nativa en múltiples nubes públicas. En nuestro laboratorio, tuvimos la oportunidad de estudiar en el software de Qumulo y algunas de sus capacidades más significativas. En esta revisión en particular, echamos un vistazo al sistema de archivos de Qumulo y su interfaz gráfica de usuario (GUI).
Para innovar, las organizaciones dependen del almacenamiento moderno, la infraestructura de datos, las aplicaciones y los servicios heredados y basados en la nube, y el almacenamiento en la nube, así como las plataformas y la gestión de datos no estructurados. Sin embargo, los datos no estructurados se están convirtiendo en un dolor de cabeza para las empresas que desean migrar a la nube o aprovechar un modelo de nube híbrida, ya que este tipo de datos crea un nuevo silo de datos; en la mayoría de las plataformas en la nube disponibles. El departamento de TI enfrenta esta consecuencia de que, en la mayoría de los casos, se ve abrumado por administrar cargas de trabajo en dos sistemas de archivos diferentes: uno en sus instalaciones y otro en la nube.
No obstante, el verdadero problema no son las plataformas en la nube ni las plataformas de datos no estructurados. Seguimos usando almacenamiento de archivos heredado que no es adecuado para hacer la transición a la nube. Como destaca Qumulo, la TI ha cambiado, pero el almacenamiento de archivos no. Las últimas arquitecturas exitosas de almacenamiento de archivos se crearon hace más de 15 años antes del auge de la nube. Por el contrario, el almacenamiento de archivos moderno debe estar preparado para la nube: unificar todos los tipos de datos no estructurados, escalar a miles de millones de archivos, abarcar varios centros de datos y la propia nube. Además, proporcione visibilidad y automatización con análisis en tiempo real y control basado en API.
Qumulo: un sistema de archivos listo para la nube
Al identificarse como un tipo diferente de empresa de almacenamiento, Qumulo afirma tener el primer sistema de archivos para abordar las cargas de trabajo de la nube híbrida y proporcionar servicios de datos de archivos nativos de la nube. Con este software, la empresa apunta a plataformas de datos no estructurados y potencia aplicaciones y microservicios para constructores y desarrolladores. El software del sistema de archivos Qumulo está disponible en la nube pública, privada e híbrida.
Las capas del software de Qumulo incluyen:
- Plataformas. Las plataformas de hardware actuales incluyen HPE y Fujitsu, y nubes públicas AWS y GCP. Qumulo también anunció recientemente la capacidad de cambiar datos de archivo a objeto para aprovechar las aplicaciones y servicios nativos de la nube que aprovechan los datos de objetos.
- El sistema operativo. Basado en Ubuntu Linux estándar.
- Tienda de bloques escalable (SBS). La fundación de Qumulo. Permite la escala, la portabilidad, la protección y el rendimiento.
- El Sistema de Archivos. Permite recuentos de archivos escalables y operaciones de archivos de alto rendimiento. Además, proporciona información en tiempo real sobre el rendimiento y la capacidad.
- Servicios de datos. Proteja, asegure y gestione los datos en la plataforma Qumulo utilizando las herramientas de nivel empresarial. Esta capa consta de cinco capacidades: instantáneas, replicación, cuotas, auditoría y control de acceso basado en roles (RBAC).
- Gestión y Programabilidad. Permita que construya soluciones integradas con la plataforma Qumulo y que los administradores automaticen y administren sus servicios de datos.
- Acceso a datos y autenticación. Habilite el acceso a los datos utilizando aplicaciones y sistemas operativos estándar mientras garantiza la seguridad de nivel empresarial. Esta capa admite protocolos de acceso empresarial, incluidos NFS, SMB y FTP.
Nuestro enfoque aquí es el sistema de archivos, que se basa en el concepto de organizar datos en estructuras lógicas y permitir cargas de trabajo con cantidades masivas de archivos. El sistema de archivos utiliza una arquitectura distribuida que presenta un único espacio de nombres. Las plataformas utilizadas son clústeres de nodos independientes que no comparten nada, y cada nodo proporciona capacidad y rendimiento. Además, los nodos individuales se coordinan constantemente entre sí, lo que hace posible que cualquier cliente se conecte a cualquier nodo y lea y escriba en el espacio de nombres. Esta estructura es muy interesante; su propósito es que los creadores colaboren en conjuntos de datos a medida que avanzan en el ciclo de vida de los datos. También proporciona información en tiempo real sobre el rendimiento y la utilización de la capacidad, incluso cuando los sistemas escalan a petabytes y miles de millones de archivos.
El sistema de archivos de Qumulo organiza los datos en directorios y presenta los datos a los clientes SMB y NFS con la capacidad de compartir datos entre protocolos, lo que permite que múltiples usuarios y tipos de aplicaciones accedan a los mismos datos. El sistema de archivos tiene propiedades únicas donde se destaca: el uso de árboles B y un motor de análisis de datos en tiempo real incorporado.
Con el uso de la estructura de árboles B, Qumulo puede escalar a miles de millones de archivos sin experimentar los problemas que prevalecen en otros sistemas. Los árboles B son particularmente adecuados para sistemas que leen y escriben grandes cantidades de bloques de datos porque son estructuras de datos "superficiales" que minimizan la cantidad de E/S requerida para cada operación a medida que aumenta la cantidad de datos. Estas estructuras son ideales para sistemas de archivos e índices de bases de datos extensos.
Otra parte fundamental del sistema de archivos de Qumulo es la capacidad de reconocimiento de datos con un motor de análisis en tiempo real. El conocimiento de los datos significa visibilidad multidimensional del sistema de almacenamiento, lo que brinda información valiosa sobre el contenido, la actividad, los usuarios y más de los sistemas. Con el análisis en tiempo real de Qumulo, los administradores de almacenamiento pueden monitorear rápidamente el uso y el rendimiento del almacenamiento, incluidos el rendimiento y la latencia. Esta visibilidad permite a las organizaciones obtener control sobre sus datos no estructurados y reducir los costos operativos y de capital generales, al administrar de manera proactiva las necesidades actuales y predecir mejor los requisitos de almacenamiento futuros. La interfaz de usuario web de Qumulo, como se revisa en la sección a continuación, lleva esta visibilidad al siguiente nivel de administración del sistema.
Con su arquitectura de software y su particular sistema de archivos, Qumulo permite a las organizaciones alcanzar objetivos comerciales que antes eran imposibles solo en el centro de datos local. Una de las ventajas de Qumulo es ejecutar su sistema de archivos en las instalaciones y luego ejecutar exactamente el mismo software en la nube. La empresa es conocida como un proveedor de almacenamiento de archivos escalable. Ahora, el uso de la elasticidad de la nube y la escala de la infraestructura de computación y almacenamiento en la nube, junto con el software de Qumulo, lo hace muy poderoso para mover datos de un lado a otro, y escalar o escalar fácilmente el centro de datos. Por ejemplo, las empresas podrían tomar sus aplicaciones locales tal como están, moverlas a la nube y simplemente funcionar. Y si un usuario tiene datos de archivo que desea aprovechar con servicios en la nube, como el aprendizaje automático o la inteligencia artificial, la funcionalidad Shift de Qumulo copiará los datos en un almacén de objetos en la nube para obtener acceso a la innovación de aplicaciones nativas de la nube.
A medida que las organizaciones trasladan estas cargas de trabajo a la nube, también quieren comprender el rendimiento de sus datos. La misma experiencia que ofrece el análisis de Qumulo para plataformas de hardware se encuentra en la nube, ofreciendo una experiencia de nube híbrida completa. Ya sea que las empresas ejecuten el software en un dispositivo físico o en la nube, el software es el mismo, incluidas las mismas GUI y capacidades.
Para obtener más detalles sobre las funciones y capacidades, le recomendamos que visite la documentación técnica en el sitio web de Qumulo.
Rendimiento de qumulo
Configuración de rendimiento
La configuración de los nodos de Qumulo en nuestro clúster de 5 nodos incluía puertos duales de 25 GbE en LACP con cuatro SSD SATA de 480 GB y doce HDD SATA de 6 TB cada uno. Para nuestras pruebas de almacenamiento, aprovisionamos un solo espacio de nombres NFS a nuestros ocho servidores Dell EMC PowerEdge R740xd, cada uno con un solo puerto 25G asignado al vSwitch que se conecta al recurso compartido NFS. Luego usamos nuestros 16 CentOS LoadGens en VMware, cada uno con dos discos virtuales de 125 GB asignados, lo que nos da un espacio total de 4 TB en el clúster.
Cuando se trata de comparar matrices de almacenamiento, las pruebas de aplicaciones son las mejores y las pruebas sintéticas ocupan el segundo lugar. Si bien no es una representación perfecta de las cargas de trabajo reales, las pruebas sintéticas ayudan a los dispositivos de almacenamiento de referencia con un factor de repetibilidad que facilita la comparación de manzanas con manzanas entre las soluciones de la competencia. Estas cargas de trabajo ofrecen una gama de diferentes perfiles de prueba que van desde pruebas de "cuatro esquinas", pruebas comunes de tamaño de transferencia de bases de datos, así como capturas de seguimiento de diferentes entornos VDI. Todas estas pruebas aprovechan el generador de cargas de trabajo vdBench común, con un motor de secuencias de comandos para automatizar y capturar resultados en un gran clúster de pruebas informáticas. Esto nos permite repetir las mismas cargas de trabajo en una amplia gama de dispositivos de almacenamiento, incluidos arreglos flash y dispositivos de almacenamiento individuales.
Con la matriz de almacenamiento Qumulo optimizada para transferencias de bloques grandes, nuestras pruebas se centraron en transferencias secuenciales de 64K, 1024K y 2048K.
perfiles:
- Lectura secuencial de 64 K: 100 % de lectura, 32 subprocesos, 0-120 % de iorate
- Escritura secuencial de 64 K: 100 % de escritura, 32 subprocesos, 0-120 % de iorate
- Lectura secuencial de 1024 K: 100 % de lectura, 32 subprocesos, 0-120 % de iorate
- Escritura secuencial de 1024 K: 100 % de escritura, 32 subprocesos, 0-120 % de iorate
- Lectura secuencial de 2048 K: 100 % de lectura, 32 subprocesos, 0-120 % de iorate
- Escritura secuencial de 2048 K: 100 % de escritura, 32 subprocesos, 0-120 % de iorate
El primero es nuestro punto de referencia secuencial de 64 74,619 4.66 11.3 IOPS o XNUMX GB/s con una latencia de XNUMX ms.
La escritura de 64 9 vio un rendimiento máximo de alrededor de 555 110 IOPS o XNUMX MB/s con una latencia de XNUMX ms.
A continuación pasamos a nuestras pruebas de 1024K. Para lectura, vimos un rendimiento máximo de 7,128 IOPS o 7.13 GB/s con una latencia de 108 ms.
La escritura de 1024K vio un pico de aproximadamente 1,670 IOPS o 1.6 GB/s con una latencia de 557 ms antes de caer un poco.
Nuestros puntos de referencia secuenciales finales son nuestro 2048K. En el rendimiento de lectura, vimos un pico de 3,858 IOPS o 7.7 GB/s con una latencia de 184 ms.
Finalmente, en nuestra escritura de 2048 K vimos un pico de 1,055 IOPS o 2.1 GB/s con una latencia de 433 ms.
Descripción general de la interfaz de usuario web de Qumulo
En la siguiente sección, repasamos la interfaz de usuario web de Qumulo y algunas de sus configuraciones clave. La empresa ofrece esta interfaz de usuario basada en la web para que los administradores implementen, administren y supervisen entornos de centro de datos y nube.
Después de iniciar sesión en el clúster como administrador, se nos lleva directamente a la página del Panel de control. En este punto, nos damos cuenta de inmediato de la interfaz de usuario web única y de aspecto moderno propuesta por Qumulo. Esta interfaz de usuario web consta de un menú intuitivo bien organizado en pestañas; lo vemos en la parte superior izquierda de la pantalla, que incluye rápidamente todas las categorías necesarias para implementar, administrar y monitorear nuestra infraestructura. El menú principal consta de las pestañas Panel, Análisis, Uso compartido, Clúster, API y herramientas, y Soporte. Al señalar estas pestañas, la interfaz de usuario muestra una lista desplegable para acceder a todas las diferentes páginas que ofrece la interfaz de usuario. En la esquina superior derecha, los usuarios pueden ver la versión actual del software, la hora (basada en la hora local del cliente del navegador web) y el usuario registrado actual.
Aún así, en la página del Tablero, notamos un diseño de interfaz de usuario atractivo que facilita el monitoreo de las infraestructuras, y donde podemos observar diferentes áreas críticas como la Descripción general del clúster, las Tendencias de capacidad, la Actividad del cliente y, en tiempo real, la Actividad del clúster.
Un concepto que nos gustó especialmente de la UI, en el área del Dashboard, es la interacción dinámica con todos sus elementos. Por ejemplo, en Actividad de clúster, se puede arrastrar fácilmente para mover, expandir o reducir la actividad de información deseada que queremos monitorear, dentro de las 24 horas. Aquí también tenemos algunos preestablecidos con períodos de 1 min, 5 min, 1 hora y el predeterminado, 3 horas. Las métricas (IOPS y rendimiento) se ajustarán de acuerdo con los datos máximos.
Desplazándonos hacia abajo en la página del Panel, encontramos el área de Actividad del Cliente.
Ahora, pasamos directamente al área donde destaca Qumulo, la analítica. Como se mencionó anteriormente, Qumulo permite a los administradores administrar los datos y los usuarios en tiempo real. En Análisis > Análisis integrado, podemos ver el panel de información a la izquierda poblado con los clientes que utilizan la mayoría de los recursos del sistema, y con los directorios y archivos que se leen y escriben activamente. Esta información se muestra después de hacer clic en un directorio o subdirectorio específico.
Pasando a la página Explorador de capacidad, todavía en la pestaña Análisis, podemos ver cómo se distribuye la capacidad en el sistema. Primero, tenemos una descripción general de la capacidad del directorio, enumerada de mayor a menor.
Al hacer clic en un directorio, podemos profundizar y explorar cada uno de ellos en una perspectiva más detallada. Como ejemplo, la siguiente imagen muestra los subdirectorios contenidos en el directorio llamado "vmw".
Y si seguimos haciendo clic en los subdirectorios, eventualmente podemos llegar a los detalles a nivel de archivo. Esta vez, hicimos clic en el subdirectorio llamado "netapp-centos01".
La siguiente página bajo análisis es Tendencias de capacidad. Desde aquí, podemos obtener todos los detalles necesarios para monitorear y administrar el tiempo extra de uso de la capacidad del clúster. Las dos áreas principales aquí son Historial de capacidad y Cambio de capacidad. Estas capacidades incluyen metadatos, datos e instantáneas (excluidas solo en Cambio de capacidad). El historial y los cambios de la capacidad se pueden filtrar rápidamente por marcos de tiempo de las últimas 72 horas, los últimos 30 días o las últimas 52 semanas. Estas son excelentes opciones que ayudan a los administradores de almacenamiento a visualizar y administrar el clúster para escalar y explorar eventos de cambio de capacidad significativos.
La siguiente sección que exploramos en la pestaña Análisis es Actividad, donde podemos encontrar Puntos calientes de rendimiento, Puntos calientes de IOPS, Clientes y Rutas. La página de puntos de acceso IOPS nos permite identificar los puntos de acceso de entrada/salida por segundo en nuestro sistema de almacenamiento. El gráfico muestra los directorios más activos en términos de operaciones de lectura/escritura de archivos y metadatos. El nivel de detalle de estos datos se puede ajustar utilizando el control deslizante en la parte superior derecha del gráfico. También está disponible una excelente opción para pausar la pantalla, desde el botón de radio Actualizar automáticamente.
También podemos monitorear la actividad por Cliente. El análisis nos permite ver qué clientes son los más activos en términos de rendimiento e IOPS.
Y también, monitorizamos la actividad en la nube por ruta.
La siguiente pestaña en el menú principal es Compartir, y aquí, la primera página que analizamos es Cuotas. Qumulo habilita cuotas de capacidad en tiempo real, lo que permite a los administradores especificar cuánta capacidad puede usar un directorio determinado para los archivos. Desde esta página, podemos crear, editar o eliminar Cuotas.
Las siguientes dos páginas son Exportaciones NFS y Recursos compartidos SMB que permiten a los clientes compartir datos almacenados en un directorio en particular. En Exportaciones NFS, por ejemplo, podemos crear nuevas exportaciones, así como editarlas y eliminarlas.
El siguiente en el menú principal es Cluster. En el menú Clúster encontramos varias configuraciones y opciones relacionadas con el clúster y el sistema en general. En la primera página, Información general, tenemos información vital sobre la capacidad de nuestro clúster y sus nodos.
Al hacer clic en uno de los nodos, podemos profundizar en detalles de hardware más específicos. Como ejemplo, hacemos clic en el nodo "sr-qumulo-1" para descubrir información relevante de la red y el estado de las unidades.
En el menú Clúster, también encontramos funciones críticas de almacenamiento como Instantáneas y Replicación. Y más opciones, incluida la configuración de red, cambiar el nombre del clúster, agregar un nuevo host al clúster y más. Además, configurar los protocolos FTP y SMB. Finalmente, en este menú podemos gestionar la autenticación y autorización. La siguiente imagen muestra la página Usuarios y grupos locales como ejemplo.
Desde la pestaña API y herramientas, podemos acceder a la página de Qumulo Core directamente en la interfaz de usuario. Aquí, podríamos descargar los envoltorios de la biblioteca del cliente de python y la CLI para la API REST de Qumulo Core.
La última pestaña del menú es Soporte, y la primera página que encontramos aquí es Qumulo Care, un servicio de monitoreo basado en la nube que podemos habilitar para enviar datos a Qumulo. De esta manera, el equipo de Qumulo podría solucionar mejor y acelerar cualquier problema relacionado con el clúster.
Finalmente, en el menú, tenemos la página de Actualización de software.
Conclusión
Para innovar, las organizaciones dependen de plataformas de datos no estructurados y almacenamiento consciente de datos, que no cuentan con el servicio adecuado de las soluciones disponibles. En esta revisión, estudiamos el sistema de archivos Qumulo, desarrollado para ofrecer datos no estructurados en todos los entornos. Qumulo se encuentra entre los pioneros del almacenamiento consciente de datos y los servicios de datos de archivos en la nube, con su exclusiva solución definida por software para la nube híbrida.
En la última sección de este artículo, echamos un vistazo a la interfaz de usuario web de Qumulo. En el pasado, analizamos las interfaces gráficas de usuario (GUI) de algunos de los servidores y dispositivos de almacenamiento más populares, y esta vez nos emocionó repasar la nueva GUI de Qumulo. A primera vista, nos damos cuenta del diseño elegante de esta GUI, la excelente experiencia del usuario y lo sencillo que es con las operaciones de administración diarias del administrador.
En general, el software de Qumulo brinda a sus clientes un conjunto excepcional de capacidades, herramientas de monitoreo y planificación. El software simplifica el viaje a la nube. Admite el movimiento de datos con la migración a la nube mediante lift-and-shift, a la vez que proporciona potentes análisis en tiempo real para detectar y obtener información inmediata sobre lo que sucede con nuestros valiosos datos.
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