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Negli ultimi anni la maggior parte dei sistemi di storage ha seguito principalmente 3 tendenze di mercato, 1) capacità di memorizzare sempre più dati, 2) maggiori performance, 3) semplificazione della gestione dell’ambiente. Tuttavia, se consideriamo in modo più ampio le esigenze di un data center attuale, è chiaro che, per quanto riguarda la scelta di un sistema di storage, esistono altri fattori importanti come la facilità di integrazione nell’ambiente del data center, l’adattabilità della soluzione che ne consente l’utilizzo nel core, nell’edge e nel cloud e un’intelligenza che elimini le attività di gestione che richiedono più tempo grazie all’automazione nel posizionamento dei volumi, le migrazioni e l’equilibrio o bilanciamento (load balancing) dei carichi di lavoro.
Per soddisfare queste esigenze è necessaria una nuova architettura di storage con particolare attenzione alla combinazione dei vantaggi del miglior hardware con la flessibilità e la semplicità di una progettazione software virtualizzata, che consenta una continua evoluzione dell’infrastruttura insieme al mondo in continua evoluzione dei dati.
In questo post parleremo della proposta di valore di Dell EMC PowerStore, della visione di Dell Technologies alla base di questo sviluppo e dei vantaggi che questa soluzione offre nell’ambito di un data center moderno.
PowerStore, proposta di valore
Piattaforma di nuova generazione, progettata da zero
PowerStore è un sistema di storage sviluppato da zero, in modo innovativo, in grado di incorporare tutte le ultime tecnologie, alcune di mercato e altre sviluppate da Dell EMC nei suoi oltre 25 anni di esperienza nel settore. PowerStore è stato progettato con l’obiettivo di creare un sistema che può essere continuamente innovato in modo semplice e con un orizzonte temporale di almeno 10 anni.
Architettura basata su contenitori nello stack software (OS)
Il sistema operativo PowerStore è stato sviluppato tramite molteplici contenitori Docker che eseguono tutti i servizi dati. Un’architettura basata container è un punto importante perché grazie a questo tipo di disegno in microservizi containerizzati (data services) è possibile sviluppare in modo agile (DevOps) ed eseguire aggiornamenti del codice non sempre necessariamente monolitici (sistema operativo completo, controller completo) ma bensì update granulari riguardanti il solo servizio che richiede un aggiornamento.
Grazie alla tecnologia dei container si possono sfruttare altri sviluppi del portafoglio di Dell EMC. Ad esempio, PowerStore può usare una versione in contenitori di U64 (Unity file system) ed eseguirla all’interno del sistema operativo PowerStore OS. Con questa visione sarà possibile, ad esempio, consentire la replica tra prodotti di famiglie diverse. Funzionalità come il call-home, SRS o cloud realizzate all’interno di contenitori consentiranno una maggiore portabilità delle funzioni, comunicazione, integrazione e coerenza tra le piattaforme.
Supporto delle più avanzate tecnologie NVMe
PowerStore utilizza unicamente dispositivi NVMe e supporta le più avanzate tecnologie di questo tipo (SSD NVMe e SCM). È il primo sistema di storage nel settore in grado di essere configurato al 100% con memorie SCM (Storage Class Memory, Optane Intel dual-ported).
A differenza di altre soluzioni dove i dispositivi SCM sono utilizzati solo come memoria di lettura, in PowerStore i dispositivi SCM sono utilizzati come memoria persistente (letture/scritture) per le applicazioni che richiedono prestazioni molto elevate.
Servizi di riduzione dei dati (compressione e deduplica)
PowerStore utilizza meccanismi di riduzione dei dati online tramite hardware dedicato per una maggiore efficienza. Il sistema utilizza la tecnologia Intel Quick Assist (Intel QAT) per accelerare gli algoritmi di compressione scaricando le CPU di questa attività su chip dedicati. In questo modo QAT garantisce che i cicli della CPU vengano utilizzati solo per eseguire le applicazioni in modo efficiente.
Poiché i servizi di riduzione dei dati sono sempre online, senza attività di post-elaborazione, i valori prestazionali pubblicati si riferiscono a valori effettivi, costanti nel tempo e non ci sono numeri di performance con o senza riduzione dei dati abilitata / disabilitata.
Scalabilità orizzontale e verticale assistita da meccanismi di machine learning (ML)
L’architettura PowerStore è tipo scale-out e scale-up. Può essere configurato come un cluster di nodi combinando anche diversi modelli della famiglia PowerStore creando un sistema federato (loosely-coupled) mantenendo una gestione unificata. Questa flessibilità permette di selezionare il “mix” di nodi più idoneo in base alle esigenze dei carichi di lavoro, garantendo il massimo in termini di prestazioni e disponibilità.
PowerStore può essere considerato un autonomous appliance perché è stato sviluppato con un’intelligenza (embedded ML engine) progettata per la gestione automatizzata ai fini di mantenere sempre la massima efficienza possibile. Ad esempio, quando si configura un cluster di PowerStore con molteplici dispositivi (appliance) il bilanciamento del carico (resource balancing) viene eseguito automaticamente e in modo intelligente posizionando i volumi appena creati sui nodi del cluster più appropriati per migliorare l’utilizzo e le prestazioni del sistema. Con il motore integrato di Machine Learning (ML), PowerStore monitora continuamente il cluster e raccomanda azioni per riequilibrare le risorse, identificando e automatizzando le modifiche necessarie.
Replica dei dati basata su policies per la massima facilità d’uso
In PowerStore la gestione dei meccanismi di replica locale remota è stata notevolmente semplificata con l’uso di politiche di protezione (protection policies). Il sistema è già configurato con una serie di politiche di protezione (template) che possono essere modificate e adattate alle esigenze dell’ambiente. Una politica di protezione consiste in una serie di regole che vengono applicate a una specifica risorsa, volume o gruppo di volumi per raggiungere un certo livello di protezione. Come esempio di semplicità d’uso, è interessante notare che quando tramite la GUI si crea nel sistema di origine (source) un criterio di protezione remota, PowerStore configura automaticamente tutto il necessario sul sistema di destinazione (target).
AppsON
AppsON è una funzionalità innovativa e unica sul mercato che consente alle applicazioni virtualizzate (VM) di essere eseguite direttamente sull’hardware di PowerStore. In PowerStore X, l’hypervisor (ESXi) è stato installato sull’hardware del sistema. PowerStore X è l’unico storage appositamente progettato con un hypervisor integrato (VMware ESXi). Grazie alla sinergia tra Dell EMC e VMware, è stata sviluppata un’integrazione efficiente tra le due piattaforme. Ad esempio, esiste un meccanismo di comunicazione facilitata (passthrough) tra l’hypervisor (ESXi), il sistema operativo di PowerStore e l’hardware di PowerStore. Grazie a questo meccanismo, le applicazioni (VM) possono comunicare direttamente con alcuni componenti chiave a livello hardware senza dover passare attraverso i vari livelli (layer) dell’hypervisor con indubbi vantaggi in termini di tempo di accesso. Altri esempi di integrazione sono che il provider VASA in PowerStore è direttamente integrato nel sistema consentendo di automatizzare quanto necessario per la gestione dei volumi. Esiste anche un’integrazione con gli snapshot di VMware in modo che uno snapshot possa essere creato indipendentemente in vCenter o utilizzando la GUI di PowerStore ed essere visibile in entrambi gli ambienti.
In vCenter PowerStore X si registra e visualizza come qualsiasi altro cluster ed eredita e sfrutta tutti i servizi offerti tramite vSphere.
In PowerStore X il sistema operativo (PowerStore OS) è installato in una VM all’interno di ESXi mentre allo stesso tempo sul sistema possono essere eseguite altre applicazioni utente (VM), da cui il nome AppsON. In queste configurazioni, PowerStore X fornisce sia la parte compute che quella storage e non sono necessari server esterni. Da questo punto di vista PowerStore si comporta in modo analogo a un sistema HCI.
Come ulteriore esempio di flessibilità, PowerStore X offre inoltre accesso SAN (FC / iSCSI) a server esterni fornendo spazio storage per consentire l’esecuzione di applicazioni accedendo ai dati in esso contenuti, per esempio come workload domain in VCF (VMware Cloud Foundation).
Queste interessanti possibili implementazioni aprono nuovi scenari o casi d’uso che vedremo nei seguenti punti.
PowerStore AppsON, casi d’uso
All’inizio del post abbiamo menzionato che un’importante caratteristica di un sistema di storage è la facilità di integrazione nell’ambiente del data center.
Se consideriamo un ambiente virtualizzato (oltre il 90% dei data center), in tale ambiente un sistema come PowerStore X viene installato semplicemente registrando il cluster in vCenter. Da questo momento in poi sarà possibile usufruire di una serie di nuove funzionalità quali:
dell-emc-powerstore-appson-use-cases (click to enlarge)
Centralità delle operazioni: quando si cerca di non aggiungere hardware o server esterni all’ambiente per installare ed eseguire applicazioni virtualizzate.
Eseguire applicazioni di tipo “data intensive”: per esempio ambienti di DWH, dove le applicazioni richiedono molto spazio storage ma hanno meno requisiti lato compute. Le applicazioni di tipo IoT (nell’edge) in cui è necessario analizzare grandi volumi di dati in tempo reale sono un altro esempio. Con PowerStore e AppsOn, l’esecuzione di applicazioni a “diretto contatto con i dati” offre efficienza superiore.
PowerStore è diverso dalle classiche soluzioni HCI perché queste richiedono una scalabilità simmetrica dei nodi di compute e storage. Con PowerStore in soli 2U è possibile scalare fino a 1PBe di dati.
Mobilità di applicazioni e dati: PowerStore X si integra facilmente con altri ambienti virtualizzati presenti nel data center, anche quelli di tipo HCI, offrendo mobilità nell’implementazione delle applicazioni
Come rappresentato en la seguente figura
utilizzando le funzionalità vMotion e di storage vMotion, le applicazioni e i dati possono essere spostati da (o verso) un PowerStore centrale, ai server, a un sistema HCI (VxRail), a un altro PowerStore o persino al cloud. Questa flessibilità porta indubbi vantaggi quando è necessario eseguire le applicazioni in base a determinati requisiti o disponibilità di risorse.
Per concludere
PowerStore rappresenta un nuovo concetto di storage, sviluppato da zero in modo innovativo, incorporando le tecnologie hardware e software più avanzate disponibili.
A livello di sistema operativo, PowerStore utilizza un’architettura di microservizi basata su container per uno sviluppo agile e tecnologie integrate di machine learning (ML). Queste tecnologie forniscono una automazione intelligente attraverso un’infrastruttura programmabile e autonoma per semplificare l’amministrazione e ottimizzare le risorse di sistema.
A livello hardware, PowerStore è una piattaforma modulare e versatile con un design incentrato sulle prestazioni che offre scalabilità multidimensionale (scale-up e clustering scale-out), riduzione dei dati sempre attiva assistita da chipset dedicati e supporto alle più avanzate tecnologie NVMe (Storage Class Memory)
PowerStore semplifica ed è in grado di consolidare diverse infrastrutture in un unico autonomous appliance sviluppato con un’intelligenza (embedded ML engine) che mantiene sempre la massima efficienza possibile in ambienti multiprotocollo (blocco, file e vSphere vVols).
PowerStore offre livelli unici di integrazione con VMware che consentono la gestione del sistema tramite vCenter e come cluster all’interno di vCenter eredita tutti i servizi offerti tramite vSphere. Da un punto di vista pratico ciò significa che la creazione e la gestione di macchine virtuali in PowerStore equivale a farlo su un server ESXi esterno.
Per maggiori informazioni
IDC, sul valore aziendale di PowerStore
#IWork4Dell
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