Endlich! Echter Unified-Block-and-File: Ein Blick auf die Details

Am 26. April kündigte Pure Storage die allgemeine Verfügbarkeit der ersten echten Unified-Block-and-File-Plattform an. Damit werden drei neue Innovationsfelder eingeführt: Die Grundlage des Unified-Block-and-File-Ansatzes von FlashArray ist eine völlig andere Architektur, die die Flexibilität erhöht und eine Vorausplanung Ihrer Bereitstellung überflüssig macht. Dadurch können Ressourcen dynamisch konfiguriert und verbraucht werden, ohne dass im Voraus mögliche […]

Endlich! Echter Unified-Block-and-File: Ein Blick auf die Details

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Am 26. April kündigte Pure Storage die allgemeine Verfügbarkeit der ersten echten Unified-Block-and-File-Plattform an. Damit werden drei neue Innovationsfelder eingeführt:

  • Native Block- und Datei-Architektur: FlashArray™ führt eine native Block- und Datei-Architektur ein, die auf einem einzigen globalen Storage-Pool aufbaut, das Management vereinfacht und beide Dienste als gleichberechtigt behandelt – damit ist die erste echte Unified-Block-and-File-Plattform auf dem Markt erhältlich.
  • NFS-Datastore: Diese VMware-zertifizierte NFS-Datastore-Lösung lässt sich zur Automatisierung direkt in das VMware-Ökosystem integrieren und sorgt für die lang ersehnte erweiterte Workload-Konsolidierung auf dem Markt. für Datei-Storage.
  • VM-Aware-Management: Dieses neue Management-Paradigma bietet basierend auf NFS-Datastores ein granulares Workload-Management für virtualisierte Anwendungen.

Die Grundlage des Unified-Block-and-File-Ansatzes von FlashArray ist eine völlig andere Architektur, die die Flexibilität erhöht und eine Vorausplanung Ihrer Bereitstellung überflüssig macht. Dadurch können Ressourcen dynamisch konfiguriert und verbraucht werden, ohne dass im Voraus mögliche Auswirkungen berücksichtigt werden müssen. Da die Ressourcen als global betrachtet werden, entfallen die verschiedenen Abstraktionsebenen, die bei Multi-Protokoll-Arrays typischerweise auftreten. Dies ist ein moderner Ansatz für Unified Block and File, der die Konsolidierung von Workloads stark vereinfacht.

Herkömmliche Anbieter können das Versprechen eines einheitlichen Storage nicht halten

Herkömmliche Anbieter haben viele Versprechungen bezüglich ihres „einheitlichen“ Block- und Datei-Storage gemacht. Dazu gehörten die Konsolidierung von Block- und Datei-Workloads zur Belegung einer geringeren Anzahl von Storage-Systemen, das Erreichen einer höheren Auslastung (Reduzierung der CAPEX) sowie die Vereinfachung des Betriebs und des Management-Overhead mit weniger Storage-Endpunkten (Reduzierung der OPEX).

Die herkömmlichen Anbieter von Storage-Lösungen gingen jedoch so vor, dass sie bestehende Storage-Architekturen, die für eine bestimmte Art von Storage-Service (Block oder File) entwickelt wurden, mit einem zweiten Satz von Storage-Bereitstellungsprotokollen überlagerten bzw. auf diesen aufsetzten. Dadurch entsteht ein Storage-Kartenhaus.

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Abbildung 1: Das herkömmliche Multi-Protokoll-System hat sich zu einem Kartenhaus entwickelt.

Auf den ersten Blick mögen diese Multi-Protokoll-Systeme den Eindruck erwecken, dass sie die Konsolidierung mehrerer Architekturen unterstützen, doch die als ultimativer Vorteil angepriesenen OPEX-Einsparungen werden dadurch nicht erreicht. Durch die zusätzliche Komplexität haben die Kunden keine andere Wahl, als bei der Mehrheit ihrer Workloads weiterhin auf dedizierten Block- oder File-Storage zurückzugreifen.

Das Problem der überlagerten Storage-Services

Eine Herausforderung bei herkömmlichen Multi-Protokoll-Systemen besteht darin, dass die Architektur für einen bestimmten Typ von Storage-Service ausgelegt ist und nun zusätzliche Storage-Services aufgesetzt werden. Nehmen wir an, dass LUNs auf ein Dateisystem aufgesetzt werden. Wenn die Anbieter so verfahren, ziehen sie einen Storage-Service (Datei-Storage) einem anderen (Block-Storage) vor. Die Einbeziehung mehrerer Abstraktionsschichten, die erforderlich sind, um mehrere Protokolle zu unterstützen, bedeutet auch, dass auf all diesen Ebenen ein Management erforderlich ist. Dies macht den Management-Stack inkonsistent und komplex, was gelegentlich auch als „asymmetrisches Management“ bezeichnet wird. Änderungen in einem mehrschichtigen Stack führen oft zu Einschränkungen und erfordern Kompromisse bei allen Services, da sie nicht unabhängig voneinander betrieben werden können. Der Architektur fehlt es grundlegend an Flexibilität.

Dies führt meist zu Skalierungseinschränkungen, ineffizienter Kapazitätsauslastung oder der Notwendigkeit, Workloads auf andere Volumes zu kopieren/verschieben. All dies erfordert eine sorgfältige und kontinuierliche Planung. Ohne diese Planung kann das OPEX-Potenzial eines vereinheitlichten Systems nicht ausgeschöpft werden.

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Abbildung 2: Eine auf Dateien ausgerichtete Architektur, die für Blöcke und VMs nachgerüstet wurde.

Das Aufsetzen von Storage-Services führt zu zusätzlichen Größenbeschränkungen. Die Architektur in Abbildung 2 ist ein Beispiel dafür. Die Festplatte oder der Flash (erste Schicht) werden in eine Reihe von RAID-Gruppen (zweite Schicht) und dann in Storage-Pools (dritte Schicht) gruppiert, die jeweils ihre eigenen Einschränkungen haben. Die Storage-Pools werden dann in kleinere Volumes aufgeteilt (vierte Schicht), für die in der Vergangenheit eine Größenbeschränkung galt (d. h. 100 TB). Schließlich können Freigaben und LUNs (fünfte Schicht) erstellt und Daten gespeichert werden.

Diese mehrschichtige Architektur ist für sich genommen bereits komplex, und mit dem über die Schichten verteilten Management wird die Komplexität noch vervielfacht. Die wichtigsten Problembereiche sind die Größenbeschränkungen der bisherigen Storage-Konstrukte, der Pools und der Volumes. Bei der Planung der Datenplatzierung erfordern diese Größenbeschränkungen eine umfangreiche langfristige Planung, um ein Ausufern von Freigaben, LUNs oder VMs zu vermeiden, das die Kapazität des Volume übersteigt.

Echte Einheitlichkeit beginnt mit einem globalen Storage-Pool

Um tatsächlich einheitlich zu sein, müssen Block- und Datei-Services native Services sein, die aus einem einzigen globalen Storage-Pool bereitgestellt werden. FlashArray File Services wurde von Grund auf für eine All-Flash-Storage-Plattform und als vollwertiger Bestandteil neben Blockprotokollen entwickelt. Jedes FlashArray verfügt über einen selbstverwalteten zentralen Storage-Pool, der sowohl von Block- als auch von Datei-Protokollen genutzt wird. Damit entfällt die Komplexität und Starrheit, die mit herkömmlichen Multi-Protokoll-Lösungen verbunden ist. Kunden profitieren also von einem einfachen und flexiblen System, sodass sie ihre Dateidaten problemlos skalieren und erweitern können, ohne umfangreiche Vorplanungen durchzuführen oder Nachbearbeitungsrisiken einzugehen.

Durch diesen schichtlosen Ansatz können Dateidaten alle Dateneffizienzvorteile von FlashArray nutzen, wie z. B. globale Deduplizierung, Data-at-Rest-Verschlüsselung, unterbrechungsfreie Hardware- und Software-Upgrades und Evergreen®.

FlashArray File Services ersetzt die mühselige herkömmliche Kontrolle von Daten auf Dateisystemebene durch Kontrollen und Überwachung auf Verzeichnisebene, sodass Kunden ihre Datei-Workloads/Anwendungen direkter verwalten können. Das Management auf Verzeichnisebene in Kombination mit richtliniengesteuerten Konfigurationen ermöglicht es Kunden, Dateien in beliebigem Umfang zu verwalten, wobei Richtlinien mit symmetrischen Operationen alle Managementfunktionen beaufsichtigen. Wenn Sie eine Richtlinie kennen, kennen Sie sie alle.

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Abbildung 3: Unified-Block-and-File-Architektur.

Verwaltete Verzeichnisse können über unabhängige oder gemeinsame Richtlinien für Snapshots, Export und Quoten verfügen. Außerdem können Storage-Administratoren sowohl den Speicherplatz als auch die Performance-Metriken pro Verzeichnis überprüfen. Jedes Verzeichnis ist im Thin-Provisioning-Verfahren angelegt und befindet sich im selben globalen Storage-Pool. Block-Volumes können bei Bedarf auf die Größe des gesamten nutzbaren Speicherplatzes auf dem Array ausgeweitet werden.

Lassen Sie mit einem neuen Ansatz für NFS-Datastore den ganzen Ballast hinter sich

Die Kunden benötigen auch eine Lösung für den Umgang mit überflüssigen Snapshots. Bei einigen der größten VM-Implementierungen der Welt werden NFS-Datastores verwendet. Wenn sie skaliert werden, leiden sie unter einer starken Fehlbeanspruchung von Storage-Ressourcen, da Snapshot-Richtlinien nur ein begrenztes Verständnis der zugrunde liegenden NFS-Datastores haben. Dies beschränkt die Automatisierung von Konfiguration und Management, Dateisystemgrößen und Datensicherheit auf die Ebene des Datastore.

Pure gibt heute außerdem die Unterstützung von VMware-NFS-Datastores auf FlashArray bekannt. Pure hat das NFS-Datastore-Management in sein branchenführendes vSphere-Plugin integriert. Kunden können jetzt einen NFS-Datastore ganz ohne Zugriff auf das Array implementieren. VM-Snapshots und -Wiederherstellung wurden ebenfalls in das Plugin integriert, sodass Administratoren schnell und einfach native Snapshots auf VM-Ebene nutzen können. Dadurch wird die benötigte Kapazität im Vergleich zu Snapshots auf Datastore-Ebene, die herkömmliche Systeme überlasten, deutlich reduziert.

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Abbildung 4: Vmware-NFS-Datastores auf FlashArray.

Kunden sind nicht mehr gezwungen, Snapshots auf der Ebene des Datastore zu erstellen. Sie können jetzt VM-granulare Snapshot-Zeitpläne und die Aufbewahrung konfigurieren (Datastore-Snapshots sind auf Wunsch weiterhin verfügbar, aber nicht erforderlich). Datastores sind auch nicht auf Dateisysteme beschränkt und können in jedem verwalteten Verzeichnis in einer Tiefe von bis zu acht Ebenen in einem Dateisystem erstellt werden.

VM-Aware-Storage: Der branchenweit erste Zugang zu einem tieferen Einblick in die Granularität der virtuellen Maschine

Durch die Unterstützung von NFS-Datastores konnten wir außerdem das gleiche Maß an granularem Management und an Kontrolle erreichen, das wir beim Übergang von Block- zu Datei-Storage haben. Das Dateisystem ist keine „Black Box“ mehr. VM-Aware-NFS-Datastores ermöglichen einen tieferen Einblick in die Granularität der virtuellen Maschine. All dies ist durch verwaltete Verzeichnisse möglich. Durch die Anwendung einer neuen Richtlinie auf ein Datastore-Verzeichnis namens AutoMD wird jede VM, die in diesem Datastore erstellt wird, automatisch zu einem verwalteten Verzeichnis, das für FlashArray sichtbar ist.

Administratoren können jetzt VMs im FlashArray nativ verwalten, einschließlich Statistiken auf VM-Ebene, Snapshots, Quoten und Richtlinien. Dies wird dadurch erreicht, dass VMs und verwaltete Verzeichnisse bei der Erstellung der VM automatisch auf einer Eins-zu-Eins-Basis zugeordnet werden. Mit VM-Aware-Statistiken können Sie jedes verwaltete Verzeichnis einsehen und nachvollziehen, was dort vor sich geht. VM-Aware-Quoten ermöglichen Ihnen unabhängig vom Standort eine granulare Kontrolle für jede VM,  und mit VM-Aware-Snapshots können Sie granulare Datensicherheitsrichtlinien für jede einzelne VM festlegen. Diese Granularität bietet Ihnen mehr Flexibilität, ohne dass die Übersichtlichkeit leidet.

Echte Einheitlichkeit führt letztendlich zu niedrigeren Gesamtbetriebskosten (TCO)

Mit der auf dem Markt erhältlichen Lösung FlashArray File Services werden Block- und Datei-Systeme wirklich vereinheitlicht, sodass die Notwendigkeit zur Unterstützung mehrerer dedizierter Storage-Systeme oder komplexer Multi-Protokoll-Systeme entfällt. Dadurch ergeben sich die erwarteten CAPEX-Einsparungen durch Konsolidierung und Dateneffizienz und die echte Erfüllung des Versprechens von OPEX-Einsparungen mit einer flachen Architektur, nativen Services aus einem globalen Storage-Pool und einer granularen Automatisierung zur Vereinfachung des Managements.

Eine kürzlich von der Enterprise Strategy Group (ESG) durchgeführte Studie zum wirtschaftlichen Nutzen hat ergeben, dass die vereinheitlichte FlashArray-Plattform den Managementaufwand um 62 % verringert. Dadurch können die TCO um 58 % gesenkt werden. Ist es angesichts dieser Ersparnisse nicht höchste Zeit, zu einem wirklich einheitlichen System überzugehen?

Erfahren Sie mehr darüber, wie eine echte Unified-Block-and-File-Plattform Ihr Leben leichter machen kann.

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