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Quantum Myriad Software-Defined オールフラッシュ ストレージ プラットフォームの導入

by ハロルド・フリッツ

Quantum Myriad™ は、最新のエンタープライズ ワークロード向けの新しいオールフラッシュ、スケールアウト ファイルおよびオブジェクト ストレージ ソフトウェア プラットフォームです。 Myriad のクラウドネイティブ アーキテクチャは、ハードウェア中心の設計の制限を克服するように設計された使いやすいソリューションであり、お客様が IT スタッフの負担を軽減しながら将来のストレージ ニーズに適応できるようにします。

Quantum Myriad™ は、最新のエンタープライズ ワークロード向けの新しいオールフラッシュ、スケールアウト ファイルおよびオブジェクト ストレージ ソフトウェア プラットフォームです。 Myriad のクラウドネイティブ アーキテクチャは、ハードウェア中心の設計の制限を克服するように設計された使いやすいソリューションであり、お客様が IT スタッフの負担を軽減しながら将来のストレージ ニーズに適応できるようにします。

Quantum Myriad は同社のまったく新しい製品であり、他のさまざまなストレージ アプライアンスやアーカイブ ソリューションと並行して利用できます。 Myriad が異なるのは、最新のフラッシュ テクノロジ向けに設計されたシェアードナッシング アーキテクチャであり、あらゆる規模で一貫した低レイテンシーのパフォーマンスを提供することです。

Quantum は、まったく新しいものではありますが、AI/ML データ処理を高速化するために設計された重複排除、圧縮、スナップショット、クローン、メタデータのタグ付けなどの強力なインライン データ サービスのセットを備えて開始されます。運用面では、マイクロサービスや Kubernetes などの使い慣れた実績のあるクラウド テクノロジを使用して、クラウドのシンプルさを実現します。最終的に、Quantum は、システムを中断することなく簡単に拡張、変更、縮小できる、ゼロタッチのストレージ、クラスター、およびネットワーク管理プラットフォームとなるように Myriad を設計しました。

Quantum の最高開発責任者である Brian Pawlowski 氏は次のように述べています。

「データの増加に歩調を合わせるために、業界はこの問題に「ハードウェアを投入」してきました。市場の現在のソリューションに欠けているものについて、顧客、パートナー、業界アナリストからのフィードバックを統合し、ミリアドではまったく異なるアプローチを採用しました。その結果、私が 20 年間構築したいと考えていたアーキテクチャが完成しました。 Myriad は、予測不可能な未来に対応する、信じられないほどシンプルで、信じられないほど適応力のあるストレージ ソフトウェアです。」

量子無数のソフトウェア

無数のソフトウェアが標準の x86 ストレージ サーバー上で実行されるため、IT チームは最新のハードウェアを簡単に導入できます。もちろん、これには、最新のストレージ フォーム ファクター、NAND テクノロジ、将来のニーズに対応するインターフェイス、および新しい I/O オプションや将来の潜在的なアクセラレータ カードが含まれます。

ほとんどのソフトウェアに典型的な Myriad は、内部機能と顧客対応サービス (この場合はファイルとオブジェクトの保存と取得) を提供するために相互作用する多くのコンポーネントで構成されています。ソフトウェア コンポーネントと機能は典型的な階層型モデルであり、システム内のデータ フローと並行しています。 Quantum では、レイヤーを上から下に、クライアント、データ サービス、ファイル システム、トランザクション キー/バリュー ストアとして表します。各層とコンポーネントは、レイテンシーを削減し、並列処理を最大化するように設計されています。

各コンポーネントを個別に見ると、これらを並行して実行することが合理的であり、パフォーマンスと機能が向上していることが簡単にわかります。スタックの一番上から分解してみましょう。

クライアント コンポーネントには、NFS サーバー プロセス、SMB、S3、独自のサービス、GPU ダイレクト サービスが含まれます。クライアント コンポーネントは、カスタム Myriad ファイル システムのインスタンスとインターフェイスします。任意の数のファイル システムを定義でき、それぞれに 3 つ以上のプレゼンテーション層が関連付けられます。 NFS プレゼンテーションと SXNUMX プレゼンテーションの両方で定義された XNUMX つのファイル システムを使用して、ファイルとオブジェクトの両方として同じデータにアクセスできるようにすることができます。ファイル システムの数に制限はなく、ビジネス ニーズに合わせてプロビジョニングできます。

Data Services レイヤーは、常時オンのインライン重複排除と圧縮、スナップショット、クローンなどをサポートします。ファイル システム レイヤーは完全に分散されており、構成可能であり、ユーザーまたはアプリごとに 1 つのファイル システムになる場合があります。

トランザクション キー/値ストアは、すべてのデータとメタデータの中央リポジトリです。これはシステムの中心であり、Myriad クラスター内のすべてのストレージ ノードに分散され、クラスターにノードが追加されると直線的に分散されます。キーバリュー ストアは、イベントにリアルタイムで調整する独自のダイナミック イレイジャー コーディング (EC) スキームを使用して NVMe SSD にデータを保存し、保護を維持し、効率を最大化します。

無数のクラスターのアーキテクチャ

Myriad は、ストレージ クラスターが顧客のニーズに合わせて調整されている間、データの再バランスをとりながら、インサービス アップグレードを可能にし、バックグラウンドでデータを自動的に再構築および修復できる、柔軟な自己修復機能を備えた自己バランス ソフトウェアとして設計されています。クラスター内のストレージ ノードを自動的に検出、展開、構成するインテリジェンスにより、介入なしでクラスターを拡張、変更、または縮小できるため、IT 管理者は他の重要な機能に集中できます。

Myriad ソフトウェアはどこでも実行できるように設計されていますが、最初のリリースは Quantum Iron で提供されます。 Myriad クラスターのアーキテクチャを以下の図に示します。

無数の管理ポータル

安全なオンライン ポータルは、Quantum クラウドベースの AI オペレーション ソフトウェアに接続することにより、システムの健全性、パフォーマンス、容量の傾向をリアルタイムで監視できます。 Myriad クラスターを実行するために専用の管理サーバーを用意する必要はありません。 Myriad は、組み込みのスナップショット、クローン、スナップショット回復ツール、ロールバック機能を使用して、シンプルなデータ セキュリティとランサムウェア回復を提供します。

無数のハードウェア仕様

Quantum は、選択したハードウェアを簡単に選択できるように、各クラスター コンポーネントのハードウェア要件を定義しました。前述したように、最初のリリースは Quantum が提供するアプライアンスで提供されます。ハードウェア要件は単純であり、異常なものは何も含まれていません。

ストレージノードの仕様

ストレージ ノードは、コンピューティング サービスとストレージ サービスを提供する標準サーバーです。 GA では、クラスターは 1 ~ 64 台のストレージ サーバーで構成されます。 512U アプライアンスは、4GB RAM を搭載した 15.36 コア CPU で動作し、PCIe Gen100 をサポートします。各サーバーは、GA 時点で 1 TB のシングルポート TLC ドライブ 45 台をサポートします。ネットワーク接続は XNUMX つの XNUMXGbE ポートを介して行われ、管理は XNUMX つの XNUMXGbE RJ-XNUMX を介して提供されます。 Quantum アプライアンスは、デュアル電源と冗長ファン アセンブリを備えています。

NVMe ストレージ ノードはクラスターの中心にあり、SSD が配置され、無数のソフトウェアとサービスを実行します。

ロードバランサノードの仕様

これは、クラスターを顧客のネットワークに接続し、クラスターへの受信トラフィックとクラスター内の受信トラフィックのバランスをとる、非常に汎用的なスイッチです。クラスターには、1 個の 32GbE ネットワーク ポートと 100 個の 1GbE RJ-45 管理ポートを備えた XNUMX 台の XNUMXU スイッチが必要です。 Quantum のスイッチには二重電源と冗長ファンが搭載されます。

デプロイメントノードの仕様

このノードはソフトウェアをデプロイし、クラスター内の他のノードを構成します。デプロイメント ノードがデータ パス内にありません。各クラスターには 48 つのデプロイメント ノードが必要です。これらのノードは 1 個の 1GbE ポート、45 個の XNUMXGbE RJ-XNUMX 管理ポートで構成されており、他のアプライアンスと同様にデュアル電源ファンと冗長ファンを備えています。

デプロイメント ノードは、初期インストール、容量拡張、ソフトウェア アップグレードなど、クラスターのデプロイメントとメンテナンスを担当します。

無数のネットワーキング

シンプルに設計された 100GbE を介して無数のノードが接続されます。物理的にネットワークに接続すること以外、顧客が行うことはほとんどありません。無数のノードは自動的に構成され、追加のハードウェアや顧客の操作は必要ありません。 Myriad は、構成および制御機能のための直感的な GUI を提供し、SNMP および sFlow 監視もサポートされています。

クラスター ノードは 100 つのネットワークを介して相互接続されます。データおよび管理トラフィック用の RDMA を備えた 1GbE ロスレス ネットワークと、展開タスク用の 172.16GbE ネットワークです。インストール時に、内部ネットワークにルーティング不可能なサブネットを提供するか、デフォルトの 16/XNUMX を受け入れるかを選択できます。すべてのクラスター ノードと Kubernetes ポッドの内部インターフェイスには、この範囲のアドレスが割り当てられます。クラスターに追加された新しいノードには、選択したサブネットからアドレスが自動的に割り当てられます。

ロード バランサー ノードは NAT を使用して、内部クラスター ネットワークをデータセンター ネットワークから分離します。ロード バランサ ノードは、等コスト マルチパス (ECMP) ルーティングを使用して、受信接続をストレージ ノード全体に分散します。数多くの外部ネットワークでは、ボーダー ゲートウェイ プロトコル (BGP) ルーティング プロトコルが使用されており、外部ネットワークへの接続が簡単になります。顧客のスイッチでは、ECMP を使用して番号なしの BGP 用に無数の向きのポートを構成する必要があります。

雲の中の無数

初期リリースは専用アプライアンスで提供されますが、アーキテクチャは Myriad を AWS などのパブリック クラウド インフラストラクチャにデプロイするように設計されています。 Myriad のクラウド展開では、基盤となるクラウド プラットフォーム サービスを利用できますが、ソフトウェアと全体的なエクスペリエンスは同じです。

クラウド展開の場合、Myriad ソフトウェアは Kubernetes クラスターで実行されるため、Myriad は AWS EKS などのクラウド Kubernetes サービスを使用します。 Myriad ロード バランサー機能は、クラウド ネットワークおよびロード バランシング サービスを使用します。

市場への影響

Myriad は、Quantum の非構造化データ向けソリューションのポートフォリオを拡張します。 AI/ML、データレイク、VFX とアニメーションのレンダリング、その他の高帯域幅および高 IOP アプリケーションなど、より高いパフォーマンスとスケールを必要とする新たなユースケースに適しています。

これらのワークロードを対象としたソリューションはおそらく数十ありますが、現代においてゼロから開発されたものはほとんどありません。 Quantum にとっては、既存のソリューションの 1 つを採用し、コンテナ ストレージ インターフェイスのような新しい口紅の層を適用して、それを新しいソリューションと呼ぶ方が簡単だったでしょう。しかし、Quantum は、ゼロから設計されたまったく新しいソリューションを市場に投入するために、相当なリスクを負うことを選択しました。 Quantum は最終的な結果に非常に満足していますが、顧客が実際に使用してフィードバックを蓄積し始めているため、Myriad に機能を提供するにはまだやるべきことが残っていることも認めています。

実践について言えば、私たちは Myriad キットを備えた Quantum データセンターを近々訪問する予定であり、すでに訪問の予定を立てています。完全なレポートを待ちきれない方のために、Quantum Myriad は現在早期アクセスのお客様向けに提供されており、今年の第 3 四半期に一般提供される予定です。

www.quantum.com

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