SUSE Enterprise Storage è una soluzione di archiviazione definita dal software basata su Ceph progettata per aiutare le aziende a gestire set di dati in continua crescita. Inoltre, SUSE mira ad aiutare traendo vantaggio dai vantaggi economici dello storage in quanto i dischi rigidi continuano a diventare più grandi e i prezzi delle memorie flash continuano a scendere. Anche se generalmente configurato come ibrido, Ceph è in definitiva tanto flessibile quanto richiesto dal cliente. Mentre oggigiorno gran parte dell’entusiasmo per il software-defined è focalizzato sullo storage primario e sulle offerte iperconvergenti, Ceph sta contribuendo ad alimentare anche un significativo sviluppo hardware. HP, Dell, Supermicro e altri hanno tutti investito molto in chassis da 3.5" densi con più nodi di elaborazione nel tentativo di fornire le piattaforme hardware sottostanti richieste da Ceph. Nel caso di questa recensione particolare, abbiamo sfruttato le apparecchiature HPE, inclusi i server ProLiant e lo chassis Apollo , ma SUSE Enterprise Storage può essere distribuito praticamente su qualsiasi cosa.
SUSE Enterprise Storage è una soluzione di archiviazione definita dal software basata su Ceph progettata per aiutare le aziende a gestire set di dati in continua crescita. Inoltre, SUSE mira ad aiutare traendo vantaggio dai vantaggi economici dello storage in quanto i dischi rigidi continuano a diventare più grandi e i prezzi delle memorie flash continuano a scendere. Anche se generalmente configurato come ibrido, Ceph è in definitiva tanto flessibile quanto richiesto dal cliente. Mentre oggigiorno gran parte dell’entusiasmo per il software-defined è focalizzato sullo storage primario e sulle offerte iperconvergenti, Ceph sta contribuendo ad alimentare anche un significativo sviluppo hardware. HP, Dell, Supermicro e altri hanno tutti investito molto in chassis da 3.5" densi con più nodi di elaborazione nel tentativo di fornire le piattaforme hardware sottostanti richieste da Ceph. Nel caso di questa recensione particolare, abbiamo sfruttato le apparecchiature HPE, inclusi i server ProLiant e lo chassis Apollo , ma SUSE Enterprise Storage può essere distribuito praticamente su qualsiasi cosa.
Anche se approfondire Ceph va oltre lo scopo di questa recensione, è importante avere una conoscenza di base di cosa sia Ceph. Ceph è una piattaforma di storage software unica nella sua capacità di fornire storage di oggetti, blocchi e file in un unico sistema unificato. Un'altra caratteristica interessante di Ceph è che è altamente scalabile e arriva fino a exabyte di dati. Può funzionare su hardware di base (il che significa che non è necessario nulla di speciale). Ceph è progettato per evitare singoli punti di errore. E qualcosa che interessa a tutti, Ceph è disponibile gratuitamente.
Gli utenti possono configurare un nodo Ceph su hardware di base che utilizza diversi demoni intelligenti, quattro in particolare: monitor cluster (ceph-mon), server metadati (ceph-mds), dispositivi di archiviazione oggetti (ceph-osd) e trasferimento dello stato rappresentativo ( RESTful) gateway (ceph-rgw). Per proteggere meglio i dati utente e renderli tolleranti agli errori, Ceph replica i dati e li distribuisce su più nodi per un throughput più elevato.
SUSE Enterprise Storage utilizza Ceph come storage di massa di grandi dimensioni ed economicamente vantaggioso per diversi tipi di dati. I dati sono destinati a crescere e i Big Data sono molto preziosi ma occupano enormi quantità di capacità. I Big Data possono fornire alle aziende informazioni che possono essere estremamente preziose per i loro profitti, ma per analizzare questi dati hanno bisogno nel frattempo di un luogo in cui archiviarli. Oltre a essere in grado di archiviare enormi quantità di dati in modo conveniente, SUSE Enterprise Storage è anche altamente adattabile. Essendo autogestito e autoriparante, il software è ideale per adattarsi rapidamente ai cambiamenti delle richieste. Ciò significa che gli amministratori possono regolare rapidamente le prestazioni e fornire spazio di archiviazione aggiuntivo senza interruzioni. L'adattabilità contribuisce a conferire flessibilità all'hardware di base utilizzato con SUSE Enterprise Storage.
Funzionalità di SUSE Enterprise Storage
- Livelli della cache
- Provisioning sottile
- Cloni copia su scrittura
- Codifica di cancellazione
- Accesso al blocco del sistema operativo eterogeneo (iSCSI)
- Accesso unificato a oggetti, blocchi e file system (anteprima tecnica)
- API per l'accesso programmatico
- Integrazione OpenStack
- Scalabilità online dei nodi o della capacità
- Aggiornamenti software in linea
- Crittografia dei dati inattivi
Configurazione hardware di SUSE Enterprise Storage
I nodi di monitoraggio tengono traccia dello stato del cluster, ma non si trovano nel percorso dei dati. Nel nostro caso i tre nodi monitor sono i server HPE ProLiant DL1 360U. Per la maggior parte dei cluster SUSE Enterprise Storage, tre nodi di monitoraggio sono sufficienti, anche se un'azienda può distribuirne cinque o più se è presente un numero molto elevato di nodi di archiviazione.
I nodi di storage SUSE sono scalabili orizzontalmente e sono costituiti da tre nodi HPE Apollo 4200 e tre nodi HPE Apollo 4510. I dati vengono scritti in triplicato sui nodi di archiviazione nella nostra configurazione, ovviamente questo può essere modificato in base alle necessità. I livelli di protezione sono definibili a livello di pool.
- 3 nodi HPE Apollo 4200
- 2 processori Intel E5-2680 v3
- RAM 320GB
- Kit di avvio M.2
- 4x 480GB SSD
- 24 unità SATA 6k da 7.2 TB
- 1x adattatore doppia porta da 40 Gb
- 3 nodi HPE Apollo 4510
- 2 processori e5-2690 v3
- RAM 320GB
- Kit di avvio M.2
- 4x 480GB SSD
- 24 unità SATA 6k da 7.2 TB
- 1x adattatore doppia porta da 40 Gb
- 3 nodi HPE ProLiant DL360
- 1E5-2660v3
- RAM 64GB
- 2x 80GB SSD
- 6x 480GB SSD
- 1x adattatore doppia porta da 40 Gb
- 2x switch HP FlexFabric 5930-32QSFP+
- Configurazione del server
- SUSE Linux Enterprise Server 12 SP1 con SUSE Enterprise Storage
- OSD distribuiti con un rapporto 6:1 tra HDD e SSD per i dispositivi journal
- Gli HPE Apollo 4200 e 4510 partecipano insieme a un unico cluster di storage per un totale di 144 dispositivi di storage
- I DL360 svolgono i ruoli di amministratore, monitor e GUI Romana
- I servizi gateway iSCSI vengono distribuiti su tutti e 6 i nodi di archiviazione
SUSE Enterprise Storage Management
La maggior parte dello storage aziendale di SUSE viene gestito tramite la CLI, sebbene sia disponibile anche una GUI basata sul Web. Attualmente SUSE utilizza Calamari per la sua GUI, anche se ciò potrebbe cambiare in futuro. Una volta che gli utenti hanno configurato Calamari e aperto, possono dare un'occhiata a ciò che normalmente ci si aspetta da una GUI. La pagina principale ha quattro schede principali che si trovano nella parte superiore, tra cui: Dashboard, Workbench, Grafici e Gestisci. La scheda Dashboard (quella aperta per impostazione predefinita) mostra lo stato del sistema insieme a eventuali avvisi attualmente attivi. Viene visualizzato il numero totale di OSD nel cluster con indicato anche il numero totale in su e in giù. Viene visualizzato il numero di monitor (totale/e cosa è in esecuzione). E viene indicato l'importo totale dei pool. Sotto questi sono presenti lo stato del gruppo di posizionamento, inclusi i numeri attivi e puliti, nonché un sistema di codici colore che mostra gli utenti che sono puliti (verde), funzionanti (giallo) e sporchi (rosso).
La scheda Workbench offre agli utenti una rappresentazione grafica della quantità di OSD, di quali funzionano correttamente e di quali sono inattivi. Dal grafico si può vedere che mentre la maggior parte funziona correttamente, indicata da un colore verde, ce n'è una in basso evidenziata in rosso ed è leggermente più grande. Sul lato sinistro gli utenti possono ordinare e filtrare per OSD.
Attraverso la scheda Workbench gli utenti possono anche ottenere una rappresentazione grafica delle prestazioni del proprio storage. Nell'esempio seguente, gli utenti possono visualizzare i propri IOPS di lettura e scrittura, l'utilizzo dello spazio di archiviazione e il numero di host che riportano.
Con la scheda Grafici, gli utenti possono selezionare un cluster e ottenere un grafico a linee spezzate che mostra le prestazioni del cluster, mostrando sia la lettura che la scrittura.
La scheda Gestisci consente agli utenti di modificare cluster, OSD, pool e visualizzare i registri. Nella sottoscheda OSD gli utenti possono vedere gli host elencati in basso a sinistra e quali OSD sono presenti in ciascun host. Gli utenti possono spostare l'OSD per bilanciare il carico.
Analisi sintetica del carico di lavoro aziendale
Le prestazioni di storage variano man mano che l'array viene condizionato dal carico di lavoro, il che significa che i dispositivi di storage devono essere precondizionati prima di ciascuno di essi benchmark fio sintetici al fine di garantire che i parametri di riferimento siano accurati. In ogni test precondizionamo il gruppo con lo stesso carico di lavoro applicato nel test primario. Per i test, abbiamo eseguito SUSE Enterprise con una configurazione standard e non ottimizzata. In futuro i test SUSE potranno essere eseguiti con specifici sistemi operativi e ottimizzazione Ceph.
Prove di precondizionamento e di stato stazionario primario:
- Throughput (aggregato IOPS di lettura+scrittura)
- Latenza media (latenza di lettura+scrittura mediata insieme)
- Latenza massima (latenza di picco in lettura o scrittura)
- Deviazione standard della latenza (deviazione standard di lettura e scrittura mediata insieme)
Specifiche di Dell PowerEdge LoadGen
- Server Dell PowerEdge R730 (2-4)
- CPU: doppio Intel Xeon E5-2690 v3 2.6 GHz (12C/28T)
- Memoria: RDIMM DDR128 da 4 GB ciascuno
- Rete: Mellanox ConnectX-3 40GbE
Poiché il cluster SUSE Enterprise Storage è orientato verso trasferimenti sequenziali di grandi dimensioni, abbiamo incluso un test casuale del carico di lavoro, concentrando al contempo tre test di trasferimento sequenziali sul cluster con dimensioni di trasferimento sempre crescenti. Ciascun carico di lavoro è stato applicato con 10 thread e una profondità di coda eccezionale di 16. Carichi di lavoro casuali sono stati applicati con 2 client, con risultati combinati per un punteggio aggregato, mentre i risultati sequenziali sono stati misurati con 2 e 4 client. Ogni client collegato ai dispositivi a blocchi nel cluster CEPH tramite RBD (protocollo RADOS Block Devices).
Profili del carico di lavoro
- 4k casuale
- 100% lettura e 100% scrittura
- Sequenziale 8k
- 100% lettura e 100% scrittura
- Sequenziale 128k
- 100% lettura e 100% scrittura
- Sequenziale 1024k
- 100% lettura e 100% scrittura
Nel nostro benchmark sintetico casuale 4k, SUSE Enterprise Storage (da qui in avanti denominato SUSE per brevità) è stato in grado di raggiungere un throughput di lettura di 8,739 e 8,646 IOPS con singoli host con un punteggio di lettura aggregato di 17,385 IOPS. In termini di throughput di scrittura, i singoli host hanno raggiunto 4,571 e 4,880 IOPS con un punteggio complessivo di 9,451 IOPS.
Osservando la latenza media, entrambi gli host, e quindi la media tra di loro, erano molto simili sia in lettura che in scrittura. In lettura i singoli host hanno avuto latenze di 18.3 ms e 18.51 ms con un totale di 18.41 ms. Con le scritture i singoli host avevano 34.99 ms e 32.78 ms con un totale di 33.88 ms.
La latenza massima ha mostrato un punteggio abbastanza coerente in scrittura con 4,890 ms e 4,628 ms per i singoli host e un totale di 4,759 ms. Per quanto riguarda la latenza di lettura è stata rilevata una discrepanza molto maggiore tra i singoli host, con latenze che vanno da 5,227.2 ms a 7,125.6 ms, dandoci un punteggio complessivo di 6,176.4 ms.
La deviazione standard ha visto ancora una volta la latenza avvicinarsi molto di più. I singoli host hanno fornito latenze di lettura di 36.7 ms e 37.21 ms con un totale di 36.96 ms. Le latenze di scrittura sono andate da 80.18 ms a 89.84 ms con un punteggio complessivo di 85.01 ms.
Da qui passiamo ai test sequenziali, il primo dei quali è il nostro 8k. Qui esaminiamo due serie di test (SUSE 2 e SUSE 4) con due host in SUSE 2 e quattro host in SUSE 4 con punteggi aggregati per ciascuna serie. SUSE 2 ci ha fornito throughput in lettura di 66,610 e 66,763 IOPS e throughput in scrittura di 5,235 e 5,375 IOPS. Per SUSE con due host abbiamo punteggi complessivi di 133,373 IOPS in lettura e 10,608 IOPS in scrittura. SUSE con 4 host ci ha fornito throughput di lettura compresi tra 47,629 e 49,305 IOPS e throughput di scrittura compresi tra 3,176 e 3,756 IOPS con punteggi aggregati di 193,771 IOPS in lettura e 14,280 IOPS in scrittura.
Passando a un test sequenziale a blocchi di grandi dimensioni da 128k, SUSE con due host ci ha fornito velocità di lettura di 2.32 GB/s e 2.34 GB/s con un punteggio aggregato di lettura di 4.47 GB/s. I due sistemi host ci hanno fornito velocità di scrittura di 568 MB/s e 572 MB/s con un punteggio aggregato di scrittura di 1.459 GB/s. Il SUSE con quattro host ci ha fornito velocità di lettura che vanno da 2 GB/s a 2.644 GB/s con un punteggio aggregato di lettura di 9.365 GB/s. Osservando i throughput di scrittura, SUSE con 4 host ci ha fornito throughput che vanno da 353 MB/s a 373 MB/s con un punteggio aggregato di scrittura di 1.46 GB/s
Passando a un test sequenziale a blocchi ancora più grandi da 1,024k, SUSE con due host ci ha fornito velocità di lettura di 4.48 GB/s e 4.5 GB/s con un totale di 8.98 GB/s. Con il throughput in scrittura, SUSE con due host ci ha fornito un throughput di 869 MB/s e 885 MB/s con un throughput in scrittura aggregato di 1.755 GB/s. Il sistema a quattro host ci ha fornito velocità di lettura comprese tra 2.553 GB/s e 3.295 GB/s con una velocità di lettura aggregata di 11.863 GB/s. Con i throughput di scrittura, i quattro host SUSE ci hanno fornito throughput che vanno da 372 MB/s a 618 MB/s con un punteggio aggregato di scrittura di 1.828 GB/s.
Conclusione
SUSE Enterprise Storage è una soluzione SDS basata su Ceph progettata per aiutare le aziende che hanno difficoltà con set di dati in continua crescita. SUSE utilizza Ceph come archivio di massa per tutti i tipi di dati, il che è vantaggioso poiché i Big Data vengono generati in più forme. Anche la flessibilità di Ceph è un vantaggio in quanto può essere implementato più o meno su qualsiasi cosa, il che significa che le aziende possono sfruttare SUSE Enterprise Storage con Ceph sugli investimenti esistenti (per la nostra recensione abbiamo utilizzato server HPE ProLiant e chassis Apollo). La flessibilità è un punto di forza, ma SUSE Enterprise Storage è anche altamente adattabile, autogestito e autoriparante. In altre parole, gli amministratori che utilizzano SUSE Enterprise Storage potranno apportare rapidamente modifiche alle prestazioni e fornire più spazio di archiviazione senza interruzioni.
Dal punto di vista delle prestazioni, abbiamo eseguito una configurazione stock o non ottimizzata. Con Ceph ci sono tantissime variazioni che possono essere configurate. Invece di ottimizzare il sistema operativo o Ceph, i risultati che vediamo sono azioni che aiutano a stabilire una base di riferimento per le prestazioni. SUSE Enterprise Storage è più orientato ai trasferimenti sequenziali di grandi dimensioni, quindi la maggior parte dei nostri test si orienta in questo senso. Se un utente dispone di un cluster SUSE Enterprise Storage, molto probabilmente lo utilizzerà per sequenziali di grandi dimensioni e quindi sarà più interessato a tali risultati. Detto questo, abbiamo comunque eseguito 4k test casuali per dare un'idea generale di come funziona il sistema anche quando gli viene presentato qualcosa per cui non è necessariamente adatto.
Nei nostri test casuali da 4k, abbiamo eseguito due client, indicati nei grafici come Host 1 e Host 2. Abbiamo esaminato i punteggi di ciascuno nonché il punteggio combinato o aggregato. Per quanto riguarda il throughput, SUSE Enterprise Storage ci ha fornito un punteggio di lettura aggregato di 17,385 IOPS e un punteggio di scrittura aggregato di 9,451 IOPS. Con latenze di 4k, SUSE Enterprise Storage ci ha fornito una latenza media aggregata di 18.41 ms in lettura e 33.88 ms in scrittura, una latenza massima aggregata di 6,176.4 ms in lettura e 4,759 ms in scrittura e una deviazione standard aggregata di 36.96 ms in lettura e 85.01 ms in scrittura.
Sono stati eseguiti test sequenziali più ampi con 4 host con 2 o 4 client, nonché i punteggi aggregati per ciascuno dei 2 e 4 client. Abbiamo testato le prestazioni sequenziali utilizzando 8k, 128k e 1024k. Non sorprende che in ciascun test siano stati ospitati complessivamente 4 client con le migliori prestazioni in assoluto. In 8k SUSE Enterprise Storage ci ha fornito punteggi complessivi elevati di 193,771 IOPS in lettura e 14,280 IOPS in scrittura. Nel nostro benchmark da 128k il punteggio complessivo più alto è stato di 9.365 GB/s in lettura e 1.459 GB/s in scrittura. E nel nostro benchmark finale sequenziale a blocchi di grandi dimensioni di 1024k, SUSE Enterprise Storage ci ha fornito un punteggio aggregato elevato di 11.863 GB/s in lettura e 1.828 GB/s in scrittura.
Vantaggi
- Soluzione altamente scalabile per espandere i set di dati
- Definita dal software significa flessibilità nell'implementazione
- Offre il supporto della connettività tradizionale come iSCSI
- Può essere ottimizzato per carichi di lavoro specifici ed esigenze specifiche
Svantaggi
- Il supporto Radom IO potrebbe essere migliorato per ampliare i casi d'uso
- Richiede una solida serie di competenze basate su Linux per la distribuzione e la gestione
Conclusione
SUSE Enterprise Storage offre ampia scalabilità, flessibilità e un elevato livello di adattabilità per le aziende che desiderano archiviare e sfruttare i Big Data.
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