ScaleIO を活用した EMC VxRack ノードのレビュー

2013 年 XNUMX 月に、EMC は ScaleIO への 200 億ドルの投資、ウェブスケールのソフトウェアデファインドスケールアウトソリューションをストレージ製品のポートフォリオに追加します。それ以来、ScaleIO スタックの柔軟性と機能は向上しており、現在、EMC は企業やサービスプロバイダーのさまざまなユースケースを解決するために、さまざまな構成で ScaleIO を提供しています。 ScaleIO に関連する幅広い概念を理解することが重要です。ソフトウェアは任意のハードウェアにインストールすることも、VCE（VxRack システムまたは VxRack ノード）経由でエンジニアリングソリューションとして購入することもできます。 ScaleIO は、SAN と同じように扱われ、実行される 2 層モードで実行することも、コンピューティングとストレージを組み合わせてハイパーコンバージドで実行することもできます。また、VMware、Hyper-V、KVM、OpenStack などのすべての主要なハイパーバイザと統合されたベアメタル OS を実行することもできます。最後に、ScaleIO は、オールディスク、オールフラッシュ、およびそれらの間のハイブリッドの組み合わせを含むさまざまなドライブ構成をサポートし、ノード数の増加に応じてほぼ直線的に拡張します。最終的な結果として、ScaleIO は、優れた経済性を備えながら、可能な限りあらゆる方法で利用できる最高レベルのパフォーマンスを提供できるようになります。

EMC は、ScaleIO を使いやすくするために最善を尽くしています。で昨年のXNUMX月 EMC は、ScaleIO を試す際の障壁を取り除きました。ユーザーは登録せずに、非運用用途に適した完全な機能のインストールをダウンロードできます。開発から実稼働への切り替えは、容量に応じて販売されるライセンスの問題にすぎません。次のステップは、ScaleIO と検証済みの汎用ハードウェア、および単一ベンダーのサポート窓口を組み合わせた VxRack ノードです。ノードは容量またはパフォーマンスに合わせて最適化されており、いくつかの種類があります。当社の VxRack ノードは、高性能 2U 4 ノード PF100 シャーシです。 ScaleIO を搭載した EMC VxRack ノードは、ノードを Cisco ネットワーキングおよび VCE サービスおよびサポートとともにパッケージ化して、エンタープライズアプリケーションの需要やサービスプロバイダーのニーズを満たすために必要に応じてスケールアウトできる、使いやすいインフラストラクチャを提供します。 VxRack System 1000 は比較的新しい製品で、昨年後半に一般提供が開始されました。

ScaleIO には、いくつかの印象的な主張と、それを裏付ける長年にわたる現場での実装が含まれています。スケーラビリティの観点から、ScaleIO はわずか 3 ノードから 1000 以上まで拡張できます。ストレージとコンピューティングリソースは必要に応じてモジュール式に追加でき、ScaleIO はアプリケーションのニーズに合わせてストレージの増加を自動的に調整します。ストレージが増加すると、スループットと IOPS も増加します。 ScaleIO は I/O 並列処理 (クラスター内のすべてのサーバーが I/O 操作を処理します) を使用してボトルネックを排除します。 EMC は、パフォーマンスの最適化は自動的に行われ、アプリケーションやユーザーへの影響は最小限またはまったくないと述べています。 EMC の社内ラボテストでは、31% 読み取りワークロードの 128 ノードクラスタで約 100 万 IOPS のパフォーマンスが示されました。 ScaleIO は、必要に応じてリソースを自動的に増減できるという点でも柔軟です。これに加えて、容量に応じてパフォーマンスを拡張できるため、規模が拡大するにつれて節約額も増加するため、投資の観点から見て非常に魅力的な製品になります。

ScaleIO は、Read Flash Cache や Recoverpoint など、データセンターのワークロードに多くの重要な機能を提供します。 Read Flash Cache は、PCIe テクノロジーを活用して全体的なパフォーマンスを向上させる自動キャッシュプログラムです。 Recoverpoint は、特定の時点へのリストアを可能にすることでデータ保護層を追加します。 ScaleIO のその他の利点には、ストレージ効率を向上させるためにシンプロビジョニングを使用するかシックプロビジョニングを使用するかをユーザーが決定できることが含まれます。ユーザーは、SDS セットを別の SDS セットのバックアップとして使用する保護ドメインをセットアップできます。これは、複数レベルの障害が発生した場合にデータを保護するのに役立ちます。 QoS を通じて、ユーザーは特定の SDC の特定の帯域幅とストレージを設定できます。 XtremIO と同様、ScaleIO も書き込み可能なスナップショット、つまりシステム内の新しいマッピングされていないボリュームとなる既存のボリュームのスナップショットを有効にします。これらの新しいボリュームは、システム上の既存のボリュームと同様に調整できます。さらにデータ保護の側面には、ラックレベルの高可用性 (ハードウェア障害が発生した場合でもデータを保護するために、各ラックにデータのコピーが 1 つだけ書き込まれる)、および保護を強化するためにボリュームを難読化するデータマスキングが含まれます。

ScaleIO ソフトウェア消費モデルは、一連の動的な経済性を提供します。汎用ハードウェアに導入した場合、ソリューションの純コストは、8 層またはハイパーコンバージドとして手頃な価格になります。あらゆる導入モデルにおけるソリューションのスケーラビリティにより、将来のストレージ需要を予測するために購入するハードウェアが少なくなり、必要に応じてあらゆるタイプのノードをフォールドインおよびスケールアウトできます。これは逆にも機能し、フォークリフトによるアップグレードを必要とせずに、必要に応じてサーバーを廃止できるようになります。 200,000 ノードのオールフラッシュ構成でレビューのために用意されている ScaleIO を搭載した EMC VxRack ノードに関しては、構成とパフォーマンスプロファイルを考慮すると、価格設定が非常に強気です。現時点では、正確な価格は少し流動的ですが、VxRack が見ている勢いにより、シャーシとコンポーネントを節約できるエンジニアリングソリューションの購入者は恩恵を受けることになります。また、デルの買収が完了すると、追加の節約が顧客に還元される可能性があると推測しています。ただし、一般的に言えば、購入者は、今回レビューしているような 2U 4 ノードシステムに対して支払う金額は XNUMX ドル未満であると予想する必要があります。ただし、EMC は、さまざまなワークロード向けに設計された、はるかにコスト効率の高い他のオプションを多数提供しています。

ScaleIO を搭載した EMC VxRack ノード (パフォーマンスコンピューティングオールフラッシュ PF100) 仕様

シャーシ - ノード数: 2U-4 ノード
ノードあたりのプロセッサー: デュアル Intel E5-2680 V3、12c、2.5GHz
チップセット: インテル 610
ノードあたりの DDR4 メモリ: 512GB (16x 32GB)
ノードごとの組み込み NIC: デュアル 1 Gbps イーサネットポート + 1 10/100 管理ポート
ノードごとの RAID コントローラー: 1x LSI 3008
ノードあたりの SSD: 4.8TB (6x 2.5 インチ 800GB eMLC)
ノードあたりの SATADOM: 32GBSLC
ノードあたり 10GbE ポート: 4x 10Gbps ポート SFP+
電源: デュアル 1600W プラチナ PSU AC
ルータ: Cisco Nexus C3164Q-40GE

管理と使いやすさ

ScaleIO には Windows ベース (または CLI) 管理システムがインストールされており、vSphere、OpenStack、EMC の ViPR もサポートしています。 ScaleIO を管理するために、その GUI と VMware の vSphere 経由のプラグインの両方を使用しました。 Windows GUI には 3 つのメインタブがあり、管理者は多かれ少なかれ、システム全体 (ダッシュボード、バックエンド、アラート) を監視できます。ダッシュボードは、容量 (合計、使用済み、空き)、I/O ワークロード (読み取り、書き込み、帯域幅の合計、IOPS、および I/O サイズを含む) を含むシステムの全体的なビューをユーザーに提供します。リバランスとリビルドの読み出し (現在行われている場合)。ダッシュボードの下部には、SDC、ボリューム、保護ドメイン、SDS、および管理のタブがあります。

[バックエンド] タブをクリックすると、管理者はノードと個々のドライブごとに分類されたシステムの全体像を確認できます。パフォーマンス、再構築と再バランス、およびアラートのさまざまな側面の読み取りもあります。

ドロップダウンメニューを通じて、管理者は、容量の使用状況、容量の健全性、再構築と再バランス、アプリケーション I/O、全体的な I/O、I/O 帯域幅、状態の概要、構成、デバイスなど、サーバー内のほぼすべての側面を詳細に確認できます。詳細、RAM 読み取りキャッシュに加えて、計画された再構築、計画されたリバランス、再構築 I/O 優先順位、再バランス I/O 優先順位、ネットワークスロットルなどの高度な機能も含まれます。

ドロップダウン画面からいずれかの項目をクリックすると、ScaleIO のその側面が強調表示されます。たとえば、[全体的な I/O] をクリックすると、同じ画面が表示され、ビューを拡張した場合、各ノードおよび各ドライブの帯域幅、IOPS、および I/O サイズのみが強調表示されます。

バックエンド内のもう 1 つのオプションは、デバイス情報を拡張して、そのプロパティをより詳細に確認することです。この場合、4 番目のノード内の SSD を選択し、容量 (さらにシック、シン、スナップショットに分類されます)、ドライブの健全性、パフォーマンス、およびアクティビティが読み取られました。

[アラート] タブには、その名の通り、すべてのアラートが表示されます。アラートには、重大度、アラートが発生している項目とその名前、および問題の内容が表示されます。

VMware vSphere Web Client を使用すると、ScaleIO について同様のビューが得られます。 Navigator を通じて管理者は ScaleIO を選択し、バージョン番号とソフトウェアの簡単な説明を確認できます。説明の下には、ScaleIO のインストール、展開、登録などのオプションや、詳細設定、サーバーログ、SDC アップグレードプロセスの表示などのより高度なタスクがあります。 vSphere プラグインは、さまざまな ESXi ホストを ScaleIO ストレージに接続したり、利用可能なストレージプールからボリュームをプロビジョニングしたりするための主要な領域の 1 つです。

使用しているシステム (StorageReview) にアクセスすると、名前、モード、状態を含む全体的な概要が表示されます。 ScaleIO ゲートウェイ、プライマリ MDM、セカンダリ MDM、タイブレーカー MDM、および管理ネットワーク構成もあります。

ストレージプール内には、保護ドメイン、ボリューム、デバイスなど、セットアップした項目が表示されます。

また、クラスターをさらに詳しく調べて、どのノードが接続されているか、その容量、健全性、RAM 読み取りキャッシュが有効かどうか、およびその IP アドレスを確認することもできます。

このビューをさらに拡張して、個々のドライブをすべてキャプチャすることもできます。

まとめ：

EMC は、市場の他の HCI プレーヤーと比較して、ScaleIO ソフトウェアスタックで興味深いアプローチを採用しています。一見すると、この製品は、最小限の豊富なデータサービスと過度に簡素化された管理スイートを備えた基本的な HCI キットのように見えるかもしれません。ただし、これは犯しやすい最大の間違いの 1 つです。なぜなら、EMC の ScaleIO 製品は、システムのオーバーヘッドを最小限に抑えるための細部への細心の注意と併せて、内部ではユーザーに信じられないほどの柔軟性を提供しているからです。 HCI 購入者の多くは、VM が特定のプラットフォーム上に存在し、同じハードウェアからストレージとコンピューティングを消費する、VSAN や Nutanix などの従来の HCI 導入モデルに慣れています。 ScaleIO はそのように動作することもできますが、購入者がより従来の 2 層アプローチに従うことを希望する場合は、ScaleIO は IP ベースのネットワークを介して仮想化ホストと物理ホストに同様にストレージを提供できます。これらすべてには代償が伴います…これは、AFA やハイブリッド SAN、その他の HCI キットと比べて、驚くほど高い競争力を持っています。

フォローアップセグメントのパフォーマンスを詳しく見てみると、明らかなことが 12 つあります。私たちのラボでは、HA 共有ストレージが ScaleIO ほど高速に動作するのを見たことがありません。 ScaleIO はこれまであらゆる状況で記録を破り、テストインフラストラクチャを限界まで押し上げてきました。以前のストレージが高パフォーマンスデータベースの上限が 16 または 32 であった場合、ScaleIO の上限は 99.2 でした (スペースが不足すると停止する必要がありました)。以前のストレージシステムが負荷の増加に伴って徐々に減少した場合、ScaleIO はそれをオーバードライブ状態にし、速度が低下する兆候を見せませんでした。以前のストレージがフル容量近くで速度が低下しても、ScaleIO はひるむことなく、容量制限が解除され、使用率が 10% に急増しました。これらの統計がそれほど狂っていないとしても、前述の結果の際のシステムオーバーヘッドは、15 ～ 5 GB の DRAM が消費されているノードあたり CPU の約 6 ～ XNUMX% 程度にとどまることがよくありました。エンタープライズストレージ市場をつまらない分野だと言う人もいるかもしれませんが、EMC ScaleIO ソリューションは、他のソリューションには見られない方法で、簡単に私たちの興味をそそりました。 EMC の ScaleIO ソリューションの今後の展開にご期待ください。

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