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Negli ultimi anni una pratica comune in molti data center è stata l’uso di “appliance” in grado di virtualizzare i sistemi di storage. Questa virtualizzazione, il cui obiettivo principale è stato la creazione di una piattaforma o un punto di gestione comune per i sistemi di storage virtualizzati, si è evoluta nel tempo per offrire nuove funzionalità. Ad esempio, queste “appliance” sono utilizzate per la creazione di cluster di storage che servono ad aumentare la disponibilità con la realizzazione di datacenter di tipo attivo / attivo.
La maggior parte dei data center utilizza oggi infrastrutture di tipo All Flash che offrono nuove funzionalità ai centri di elaborazione dati. Oltre all’aumento delle prestazioni, dovuto all’uso della tecnologia flash, gli storage di tipo AFA garantiscono una maggiore efficienza in termini di consumo, riduzione dello spazio fisico e dei dati grazie alle tecniche di “data reduction” (compressione e deduplica).
Date le particolari caratteristiche di uno storage AFA, è lecito chiedersi quali siano le possibili implicazioni dell’incapsulamento di un array All Flash sotto un’appliance che opera come virtualizzatore e se questa operazione possa essere considerata una “best practice”.
Inoltre, in questo post analizzeremo le differenze tra “storage virtualization” e “storage federation”, vedremo alcuni casi di utilizzo di queste architetture e ne esamineremo i benefici in un datacenter moderno.
Storage Virtualization vs Storage Federation
C’è un’importante precisazione che deve essere fatta per comprendere la tecnologia VPLEX; VPLEX non è un virtualizzatore di storage. Quando parliamo di VPLEX, parliamo di “federazione” e non di “virtualizzazione”. Qual è la differenza fondamentale? I virtualizzatori sono apparsi sul mercato molti anni fa con l’obiettivo principale di mettere insieme sistemi di storage eterogenei per creare un sistema omogeneo. La differenza è proprio in questo termine: omogeneo. Per creare un sistema omogeneo partendo da altri sistemi, un virtualizzatore deve gestire la sua cache in un modo particolare. Esistono due modi possibili per gestire la cache: write-back e write-through.
Write-back: questa modalità di gestione della cache significa che la gestione dell’I/O è completamente a carico dell’appliance o virtualizzatore. La risposta (acknowledge) all’host viene data una volta che i dati arrivano nella cache del virtualizzatore e tutte le operazioni seguenti, come l’eventuale copia dei dati (locale o remota), la compressione, la deduplica, ecc. sono fatte esclusivamente a livello dell’appliance. In questo modo, la cache del virtualizzatore è in grado di mantenere una completa astrazione e indipendenza rispetto ai vari storage virtualizzati che si trovano sotto il suo controllo. L’effetto finale di questa modalità di write-back è che non importa quanto sia veloce o evoluto l’array che viene virtualizzato, quanta cache o quali funzionalità importanti abbia. Tutte le sue caratteristiche native non contano più. Proprio perché la funzione del virtualizzatore è quella di rendere omogeneo tutto ciò che è sotto il suo controllo, uno storage AFA high-end di tipo mission critical oppure un JBOD vengono trattati allo stesso modo quando si trovano sotto il controllo di un’appliance di tale genere.
Write-through: questa è la modalità di gestione della cache esclusiva di VPLEX. Come suggerisce il nome, write-through significa “scrivere attraverso”; in altre parole in VPLEX un I/O in scrittura passa attraverso la cache dell’appliance e semplicemente “indica” a quest’ultima, quale host sia il proprietario dell’I /O mentre la sua gestione (dell’I/O) è responsabilità dell’array virtualizzato sotto VPLEX. Questo passaggio dell’I/O attraverso la cache VPLEX non comporta alcun impatto sulle prestazioni. Sono necessari solo 200us (microsecondi) per eseguire questa operazione. Ci sono molti vantaggi in questo tipo di implementazione. Ad esempio, tutti i sistemi di storage col passare del tempo hanno sviluppato nuove funzionalità, nuovi algoritmi per una migliore protezione dei dati e per aumentare le prestazioni. Contrariamente a quanto accade con le implementazioni basate sulla gestione della cache di tipo write-back, VPLEX consente agli array sottostanti di continuare a utilizzare tutte le loro funzionalità native, la loro cache, fornendo allo stesso tempo ulteriori vantaggi.
VPLEX è in grado di “incapsulare” o virtualizzare sistemi di storage, ma date le sue caratteristiche uniche di gestione della cache, con VPLEX si fa riferimento ad un sistema di Storage Federation, dove la “virtualizzazione” è solo una parte delle sue possibilità.
Da quanto esposto fino ad ora è chiaro che in un datacenter moderno, dove storage AFA sono sempre più presenti, l’utilizzo di una tecnologia come VPLEX, capace di preservare le caratteristiche ad alte prestazioni dei sistemi sottostanti, rappresenti un enorme vantaggio rispetto alle architetture basate su un virtualizzatore tradizionale.
VPLEX 101
In poche parole, VPLEX è una soluzione hardware e software (appliance) che all’interno di una una rete SAN si presenta come uno storage per i server e come un server per gli storage. VPLEX è una soluzione enterprise, cioè multi-controller, scale-out e con disponibilità maggiore di six 9’s.
Alcuni possibili casi di uso di VPLEX
Tutti gli ambienti aziendali moderni sono dipendono dalla continue e incessanti evoluzioni tecnologiche. Se c’è un problema con la tecnologia si ha immediatamente un impatto negativo sul business. Oggigiorno, le aspettative sono che tali per cui la tecnologia non si può permettere di fallire. VPLEX è stato sviluppato con questo obiettivo: per fornire una disponibilità continua all’ambiente IT. Aumentare e garantire la disponibilità dell’IT è, infatti, il principale caso di utilizzo di VPLEX.
Così come le esigenze aziendali cambiano di continuo, anche la tecnologia deve adattarsi per supportare al meglio tali cambiamenti. Da questo punto di vista, l’agilità diventa un attributo importante di un moderno data center. VPLEX offre la flessibilità per trasferire i dati tra ambienti specifici o bilanciare i carichi di lavoro in base alle esigenze. Oltre a ciò, quando è necessario eseguire un aggiornamento tecnico, VPLEX facilita la mobilità di un array sia all’interno dello stesso datacenter, sia da un datacenter ad un altro.
Disponibilità continua dei dati
VPLEX è una soluzione di tipo enterprise con un mercato di oltre 10000 sistemi installati, 260 milioni di ore di funzionamento, una disponibilità superiore a 6 9’s ed è stata adottato dal 50% dei clienti Fortune 500 contribuendo a mantenere le applicazioni mission-critical sempre disponibili.
L’architettura unica di VPLEX implementa una coerenza della cache distribuita. Ciò consente che gli stessi dati si trovino allo stesso tempo in due posizioni o posti diversi e siano accessibili contemporaneamente sia in lettura che in scrittura.
VPLEX offre due opzioni di implementazione: LOCAL e METRO.
VPLEX Local crea un “mirror” tra due o più array all’interno di un datacenter proteggendo le applicazioni in caso di guasto di uno dei sistemi di storage. VPLEX Metro crea un “mirror” remoto tra array situati in due diversi datacenter in ambito campus, rendendo i datacenter di tipo attivo / attivo e proteggendo le applicazioni in caso di perdita di uno di essi. La distanza tra i data center è funzione della latenza massima. Una latenza di circa 5ms di RTT (Round Trip Time) può essere considerata un valore massimo per un’applicazione, anche se VPLEX Metro supporta latenze molto più elevate.
Mobilità estesa (statica) dei dati
Un’attività molto comune all’interno di un data center è quella di spostare informazioni tra diversi sistemi di storage per bilanciare i carichi di lavoro o quando è necessario migrare uno storage esistente ad uno nuovo (tech refresh). Questi sono compiti che VPLEX esegue in modo efficiente e sono sempre stati tra i suoi punti di forza. Vedi (xxxx www.xxxvpl.com)
Un aspetto meno noto di VPLEX è la sua capacità di eseguire ciò che potremmo chiamare “mobilità statica estesa dei dati”.
Si consideri un datacenter con un ambiente VPLEX che chiameremo “Dominio VPLEX”, dove alcuni sistemi di storage sono stati “incapsulati”, e un secondo ambiente che chiameremo “Dominio esterno VPLEX” in cui si trovano altri storage che non sono sotto il controllo di VPLEX. In un data center di questo tipo, sarebbe un valore aggiuntivo poter spostare i dati tra i sistemi di storage presenti nel dominio “Dominio esterno VPLEX” così come è possibile fare all’interno del “Dominio VPLEX”.
In questo ambiente possiamo considerare un terzo dominio, un dominio che non richiede e non è sotto il controllo di VPLEX e che chiameremo “VPLEX Extended Data Mobility Domain”. Con l’idea in mente dell’esistenza virtuale di questo terzo dominio, vediamo ora come spostare i dati dall’ambiente “Prod” all’ambiente “Test & Dev” presente nel dominio “Dominio esterno VPLEX”. Possiamo farlo creando semplicemente uno snap dell’ambiente Prod, presentando lo snap al VPLEX senza alcuna implicazione per l’host Prod, configurando un volume di destinazione nell’ambiente Test & Dev e consentendo a VPLEX di eseguire la copia dei dati.
Con questa modalità è possibile spostare i dati tra qualsiasi array all’interno del datacenter senza la necessità che siano sotto il controllo VPLEX. I dati che si spostano sono statici (una snap), e per questo motivo chiamiamo a questa tecnica “mobilità statica estesa dei dati”. Quali altre possibilità ci offre questa tecnica? Possiamo spostare i dati tra qualsiasi tipologia di array (presente nella matrice di compatibilità), qualsiasi capacità (non superiore alla nostra licenza durante ogni movimentazione), un numero enorme di volumi (non superiore a 12.000 volumi contemporaneamente). Lo spostamento di dati in questa modalità non impone limiti di distanza. I dati che stiamo spostando sono statici, non è una “migrazione live” e per questo motivo possiamo spostare i dati a una “distanza estesa”. Il valore di RTT di 5ms sopra menzionato non si applica in questo caso, il “VPLEX timeout” è un valore misurato in secondi e non in millisecondi, ciò permette di spostare i dati su grandi distanze.
Altri aspetti interessanti della “mobilità statica estesa dei dati” sono: 1) nessun impatto sulla CPU dei server poiché le copie sono a carico del VPLEX, 2) VPLEX non si colloca nel “data path”, per cui non ci sono impatti per l’applicazione mentre si muovono i dati, 3) un singolo processo per tutte le attività di movimentazione dei dati con totale indipendenza dal tipo di applicazione.
Per concludere
VPLEX è una soluzione unica nel suo genere che offre la federazione dello storage incorporando e superando la virtualizzazione.
VPLEX consente di continuare a utilizzare le funzionalità e sfruttare le potenzialità dei sistemi di storage sottostanti
VPLEX garantisce una disponibilità continua dei dati, offre un’enorme flessibilità nei processi di mobilità delle informazioni e facilita i processi di “tech refresh” degli storage e la migrazione tra data center.
Per maggiori informazioni:
Sistemi di Storage Dell EMC VPLEX
#IWork4Dell
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