Flash-Lösungen für Open Source und Ceph
Anpassungsfähiger Speicher als Grundlage
Die Open-Source-Lösung Ceph zählt zu den Speichertechniken der Zukunft. Als verteiltes Dateisystem ist Ceph hochverfügbar und sehr robust. Auf diese Weise lassen sich beispielsweise Hunderte oder Tausende virtuelle Clients in einem Netzwerk mit verteilten Storage-Knoten anbinden. Während bei einer Erweiterung des Systems durch herkömmliche Festplatten parallel dazu auch der physische Platzbedarf stark steigt, lässt sich dieser mit geeigneten Flash-Lösungen deutlich in Grenzen halten.
Grundvoraussetzung für den Einsatz von Ceph ist eine flexible Speicherlösung, und der Speichermarkt für Cloud-Service-Provider und Unternehmen richtet sich entsprechend immer mehr auf diese extremen Anforderungen im Bereich Scale-out Storage für Big-Data-Anwendungen aus. Typische Applikationen, die auf Flash-Lösungen laufen, sind beispielsweise Hadoop, Cassandra, MongoDB und Imaging-Anwendungen. Der Einsatz von Open Source erweist sich dabei für Unternehmen als durchaus attraktiv.
Open-Source-Projekt Ceph
Hersteller von Speicherlösungen beteiligen sich bereits seit einiger Zeit maßgeblich am Open-Source-Projekt Ceph. Dabei arbeiten sie eng mit der Community zusammen, die hinter Ceph steht. Auf diese Weise lassen sich durch die Erfahrungen sowohl von Anwender- als auch von Herstellerseite die Entwicklungen im Open-Source-Umfeld gezielt vorantreiben. Ceph steht sowohl für blockbasierende als auch objektorientierte (zum Beispiel Swift) Scale-out-Anbindung zur Verfügung. Aktuell sind in diesem Umfeld modulare Systeme auf dem Markt, die die Unterstützung von verschiedenen Betriebssystemen und Storage-APIs erlauben. Eine Lösung ist beispielsweise das Infiniflash-System von Sandisk. In drei Konfigurationen erhältlich bietet es eine hohe Leistungsdichte und Zuverlässigkeit bei zugleich geringerem Stromverbrauch als herkömmliche Festplatten-Arrays.
Um die Bedürfnisse von Openstack und Ceph Storage zu erfüllen, ist eine besondere Leistung nötig: So kann ein All-Flash Array beispielsweise über 512 TByte Speicher in einer 3-HE-Rack-Einheit verfügen. Optimal ist dafür eine 12-GBit/s-SAS-Konnektivität, um die Leistung für Hyperscale Workloads, Big Data und Video-Streaming zu erhöhen. Diese Art von Anbindung kann bis zu zwei Millionen IOPS (I/O-Operationen pro Sekunde) für anspruchsvolle Lese- und Schreib-Workloads liefern. Betrieben als JBOF (Just a Bunch of Flash) ermöglicht eine solche Lösung dank Data Striping eine hohe Performance sowie eine sehr gute Caching- und Laufwerksverfügbarkeit.
Einige Systeme sind mit Ifos ausgestattet: Dabei handelt es sich um eine optimierte Ceph-Variante, die die Vorteile von Flash Storage für Ceph bereitstellt. Scale-out Objekt-Storage (S3 und Swift) sowie iSCSI-Block-Storage gibt es damit in einem System, inklusive der Schnittstelle zu Openstack. Zudem verfügt ein derartiges System über Features wie etwa Verschlüsselung, Replikation, Snapshots, Clones, Caching, Tiering und Erasure Coding.
Gemeinsame Sache - Hardware und Software
Um All-Flash-Speicherlösungen zu entwickeln, die Effizienz und Flexibilität für Ceph-Umgebungen bündeln und gleichzeitig die hohen Ansprüche an modernen Datenspeicher hinsichtlich Kapazität und Performance erfüllen, arbeiten Hardwarehersteller mit den entsprechenden Softwareanbietern zusammen. Ein Beispiel ist die Kooperation von QCT (Quanta Cloud Technology) mit Sandisk, die eine gemeinsame Lösung ermöglicht, um eine einheitliche Scale-out-All-Flash-Speicherlösung für PByte-Workloads wie etwa Big-Data-Umgebungen zu bieten. Weitere konkrete Beispiele gibt es von Nexenta, Tegile und IBM: So integriert beispielsweise Nexenta sein ZFS-basierendes Nexentastor mit All-Flash-Lösungen, und IBM nutzt All-Flash Arrays, um das Parallel-File-System IBM Spectrum Scale laufen zu lassen.
Solche Partnerschaften erlauben Hardwareherstellern Plug-and-Play-Lösungen in diesem Segment. Dies verstärkt den Trend diesen sogenannten benutzerdefinierten Flash-Modulen, der weiter zunehmen wird. Noch vor ein paar Jahren, als diese Technik frisch auf den Markt kam, lag der Umsatz von benutzerdefinierten Flash-Modulen bei zehn Prozent des gesamten All-Flash-Array-Markts. Heute liegt er dagegen schon bei über 20 Prozent.
Es muss nicht immer All-Flash sein
Flash-Speicher steht mittlerweile für weniger als einen Dollar pro GByte zur Verfügung - und dies vor Einsatz von Komprimierungs- und Deduplizierungstechniken. Eine immer beliebtere Nutzungsvariante von Flash im Big-Data- und Open-Source-Umfeld stellt auch die Kombination von vollständig und nur teilweise mit Flash ausgestatteten Arrays dar. Damit ist eine Ausfallsicherung bei gleichzeitig hoher Verfügbarkeit gewährleistet. So sind beispielsweise Festplatten und SAS-Ports einiger Hersteller Hot-Swap-fähig. Flash-Karten wiederum testen die Temperatur, um mögliche Ausfälle zu entdecken. Darüber hinaus kann ein RESTful API Administratoren den direkten Zugriff auf das System sowie auf Karten- und Mediendienste des Arrays ermöglichen.
Open Source für Unternehmen
Viele Innovationen in der Cloud oder im Rechenzentrum finden bereits im Open-Source-Umfeld statt. Mit Ceph ist der Quellcode bekannt, und dieser lässt sich jederzeit verändern und an neue Gegebenheiten anpassen. Ein weiteres wichtiges Argument für Unternehmen ist die Kompatibilität, die durch Open Source entsteht. Offene Interfaces und APIs erlauben den Wechsel zwischen verschiedenen Lösungen unterschiedlicher Hersteller. Aber nicht nur ein Wechsel ist möglich, auch die Lösungen sind miteinander kompatibel. Für Unternehmen wird die Bedeutung von Open-Source-Speicherlösungen daher immer wichtiger, um auch in Zukunft wettbewerbsfähig und flexibel zu bleiben.
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