Recenzia Tintri VMstore: Rýchly ako blesk, lacný ako disk

Svet úložného priestoru sa nachádza v ťažkých revolúciách, pretože zvyšujúca sa dostupnosť flash a všadeprítomnosť virtualizácie vyvolávajú nové a inovatívne prístupy k back-endovému úložnému poľu. Medzi nové spoločnosti v oblasti ukladania dát na čele tejto revolúcie patrí Tintri, ktorej zakladatelia vyšli zo spoločností ako VMware a Data Domain. Zariadenie Tintri VMstore kombinuje flash, disk, inline deduplikáciu a ďalšie softvérové ​​kúzla, aby poskytlo nákladovo efektívne a vysoko výkonné úložisko špeciálne pre virtuálne stroje.

Testoval som Tintri VMstore v prostredí VMware, ale od Tintri OS 3.0 a 3.1 (ktoré prišli v auguste a novembri) podporuje VMstore aj Red Hat Enterprise Virtualization a Microsoft Windows Hyper-V. Verzia 3.1 navyše prináša nové funkcie pre zotavenie po katastrofe vďaka úzkej integrácii s nástrojom VMware Site Recovery Manager, šifrovaniu údajov v pokoji a podpore skriptovania PowerShell.

ReplicateVM a CloneVM sú dve funkcie Tintri, ktoré implementujú funkcie, ktoré sa nachádzajú aj v doméne VMware. (ReplicateVM nie je súčasťou základného produktu a vyžaduje si ďalšiu licenciu.) Rozdiel je v tom, že tieto funkcie využívajú architektúru Tintri na vykonávanie úloh replikácie a klonovania s maximálnou účinnosťou. CloneVM má schopnosť vytvárať klony z aktuálnych alebo minulých snímok, ako aj na vzdialenom webe. Podobne SnapVM pridáva do procesu snímok množstvo funkcií so schopnosťou škálovať až 128 snímok na jeden VM a tisíce na dátové úložisko.

Architektúra Tintri

Srdcom dizajnu Tintri je zameranie na virtuálny stroj, a nie na objemy alebo LUN (čísla logických jednotiek), ako na objekt správy úložiska. Úlohy správy fungujú priamo na virtuálnych diskoch, zatiaľ čo monitorovanie sa vykonáva na úrovni VM. Vďaka tomu je VMstore pozoruhodne jednoduché na inštaláciu a správu. Ďalším kľúčovým prvkom architektúry Tintri je patentovaný dizajn spoločnosti „flash first“, ktorý znamená zapísať všetko do flash a pokúsiť sa uchovať tam horúce dáta, aby všetky čítania pochádzali aj z flash úrovne.

Na najvyššej úrovni je správca protokolov, ktorý sleduje všetky I / O do úložiska VMstore na báze jednotlivých VM a jednotlivých diskov. Tieto informácie sa potom použijú na zabezpečenie kvality služieb pre jednotlivé virtuálne počítače. To umožňuje spustiť pracovné záťaže so zmiešaným výkonom v rovnakom úložisku údajov a súčasne poskytnúť požadovaný výkon každému z nich. Operačný systém Tintri uplatňuje konkrétne vylepšenia výkonu, ako je uprednostňovanie prístupu VM na výmenný disk VMware, aby sa zabránilo zásahom do výkonu pri prekročení limitov virtuálnej pamäte.

Spoločnosť Tintri používa lacnejšie MLC blesky, aby získala najlepšiu možnú cenu za gigabajt úložiska flash. To si vyžaduje robustnejší algoritmus zápisu na prekonanie niektorých inherentných problémov blesku (a ešte výraznejších v MLC ako drahší SLC), vrátane zosilnenia zápisu spôsobeného rozdielom medzi veľkosťou typických dátových blokov zapísaných na disk a veľkosťou mazacie bloky na zariadení. Medzi ďalšie optimalizácie špecifické pre blesk patrí efektívne vyrovnanie opotrebenia a odvoz odpadu, aby sa udržala rovnováha medzi dostupným priestorom a cyklami čítania, zápisu a mazania. Všetky údaje zapisované do pamäte Flash využívajú proces priamej kompresie a deduplikácie údajov na čo najefektívnejšie využitie zápisu na disk.

Séria VMstore T800

Najnovšia ponuka hardvéru spoločnosti Tintri nesie číslo modelu v sérii T800 a poskytuje tri rôzne úrovne kapacity. Veľký rozdiel medzi modelmi je v množstve nespracovaného úložiska dostupného na flash aj v rotujúcom disku. Všetky tri modely zachovávajú približný pomer kapacity pevného disku jedna ku jednej v porovnaní s bleskom. To je typické pre hybridné systémy. Napríklad spoločnosti Microsoft a VMware používajú rovnaký pomer pri odporúčaní konfigurácií systému pre svoje produkty Storage Server a Virtual SAN.

Každé zariadenie Tintri pozostáva z dvojuzlového servera s procesormi a pamäťou podnikovej triedy. Oba uzly majú prístup k základnému hardvéru úložiska a fungujú v konfigurácii aktívneho pohotovostného režimu. Dáta sa ukladajú na disk pomocou súborového systému štruktúrovaného do denníkov, čo znamená, že server VMstore nepoužíva hardvérový RAID. (Namiesto toho RAID6 poskytuje operačný systém Tintri.) Tintri nie je konvergovaný systém v tom, že v skutočnosti nespúšťate žiadne virtuálne počítače priamo na zariadení Tintri.

Po softvérovej stránke beží Tintri OS na vysoko optimalizovanom linuxovom jadre s množstvom open source komponentov. Kľúč k optimalizácii výkonu VM spočíva v analýze I / O prenosu do každého úložiska údajov a identifikácii potenciálnych problémov s výkonom. Systém Tintri ponúka hlboké prístrojové vybavenie a dokonca aj autodiagnostickú funkciu, ktorá odosiela údaje späť na centrálne miesto, kde je možné vykonať ďalšiu analýzu. S týmito údajmi dokáže Tintri odhaliť potenciálne problémy - vysoký IOPS, vysokú latenciu, hroziaci nadmerný odber - a odporučiť svojim zákazníkom riešenia skôr, ako dôjde k poškodeniu.

Mnoho funkcií vrátane replikácie a prenosu dát interne zabezpečuje operačný systém Tintri. Úlohy ako klonovanie virtuálneho počítača sa vykonávajú bez zjavného sieťového prenosu. To sa dá dosiahnuť buď pomocou rozhrania pre správu Tintri, alebo prostredníctvom VMware vCenter pomocou funkcie VAAI (VMware APIs for Array Integration). Pre ďalšie zabezpečenie údajov si môžete kúpiť VMstore so samošifrovacími diskami. Tieto disky používajú 256-bitové šifrovanie AES a nemajú vplyv na výkon ani kapacitu. Tintri tiež ponúka softvérový doplnok na šifrovanie údajov v pokoji, ktorý funguje v spojení s ReplicateVM.

Správa VMstore

Simplicity je názov hry, pokiaľ ide o správu zariadenia Tintri. Zatiaľ čo jednoduchý informačný panel poskytuje správcom celkový pohľad na celkový stav systému, tajomstvo všetkej správy zariadenia Tintri má formu rozhraní REST API. Platforma pre správu je teda z hľadiska virtualizačnej platformy agnostická, pretože každé riešenie musí prejsť rozhraním REST API, aby urobilo, čo musí. VMstore tiež poskytuje bohatú sadu funkcií dostupných pre automatizáciu pomocou vášho obľúbeného skriptovacieho nástroja. Vo svete Linux je výberovým skriptovacím jazykom Python, zatiaľ čo pre nasadenie založené na Windows by ste použili PowerShell.

Prostriedky Tintri je možné spravovať aj z VMware vCenter. Obrázok 1 zobrazuje webového klienta vSphere so zobrazenými grafmi výkonu a informáciami Tintri. Z tohto pohľadu môžete rýchlo pochopiť celkový výkon spolu s dopadom jednotlivých virtuálnych počítačov na systém. Voľba Tintri na karte Správa vám umožňuje zadať poverenia pre VMstore a vCenter Server, ako aj konfigurovať a monitorovať predvolené plány snímok.

Výkonnosť VMstore

Pre moje testovanie mi bol poskytnutý vzdialený prístup k laboratóriu Tintri Lightning Lab s tromi servermi Dell PowerEdge R270 hrajúcimi úlohu hostiteľov vSphere, každý so 128 GB pamäte a dvoma procesormi Intel E5-2620. Každý systém PowerEdge mal najmenej jedno sieťové pripojenie 10GbE k rôznym virtuálnym obchodom Tintri. Laboratórium obsahovalo VMstore T880, VMstore T620 a dva systémy VMstore T540 (pozri obrázok 2). Rovnako ako v mojej recenzii na VMware Virtual SAN som použil virtuálne zariadenie I / O Analyzer VMware na simuláciu rôznych pracovných záťaží.

Rovnaké pracovné zaťaženie Max IOPS som použil na preskúmanie vplyvu viacerých VM a viacerých hostiteľov na výkon VMstore. Priemer jedného hostiteľa so štyrmi virtuálnymi počítačmi bol o niečo menej ako 30 000 IOPS, zatiaľ čo rovnaký hostiteľ s ôsmimi virtuálnymi počítačmi zvýšil počet na približne 35 000 IOPS. Ak sa presunieme na dvoch hostiteľov so štyrmi virtuálnymi počítačmi, každý z nich zvýšil počet na plachých 64 000 IOPS. Traja hostitelia so štyrmi virtuálnymi počítačmi posunuli celkový výkon na 75 000 IOPS. Všetky tieto testy boli vykonané na najnovšom hostiteľovi T880. Podobné testy na T620 viedli k o niečo nižším číslam.

Cena za VMstore T820 začína na 74 000 dolárov a zahŕňa 1,5 TB flash úložiska a 20 TB surového miesta na disku. Model VMstore T820 nižšej triedy sa dodáva so sieťou 1 GB, zatiaľ čo dva modely vyššej triedy sa dodávajú so sieťovými kartami 10 GB. Katalógová cena za VMstore T850 s 5,3 TB flash a 52 TB surového diskového priestoru je 160 000 dolárov. Katalógová cena špičkového počítača VMstore T880 s 8,8 TB flash a 78 TB surového disku je 260 000 dolárov.

Na najnižšom konci predstavuje server VMstore T820 významnú hodnotu pre organizácie, ktoré chcú zvýšiť výkon svojho úložiska VM. Aj keď celkové surové úložisko pre server VMstore T820 nemusí znieť až tak veľa, efektívne úložisko po kompresii a deduplikácii môže predstavovať až troj- až päťnásobok surovej kapacity.

Prístup spoločnosti Tintri založený na technológii VM, zameraný na ukladanie dátových centier, priniesol vysokovýkonný úložný produkt, ktorý nielenže udržuje náklady na úrovni tradičných diskových polí, ale vyžaduje aj minimálne úsilie na inštaláciu a správu. Hlboké monitorovanie spoločnosti Tintri poskytuje prostriedky na sledovanie výkonu systému a identifikáciu akýchkoľvek potenciálnych problémov spôsobených nadmerným prihlásením dostupného blesku. Jednoduché pridanie uzlov plynulo zvyšuje výkon aj celkové úložisko. Pridanie podpory pre virtualizáciu Microsoft a Red Hat prináša tejto produktovej rade nový rozmer flexibility a rozširuje potenciálnu zákaznícku základňu.