Saltar al contenido

El proveedor de servicios «OBLAKO» está cambiando a servidores NVMe que ejecutan Microsoft Storage Spaces Direct

Servidores NVMe que ejecutan Microsoft Storage Spaces Direct

OBLAKO (cloud.net.ua) crea constantemente un entorno de nube para las aplicaciones de clientes, propietarios de pequeñas y medianas empresas. Windows Server ha sido el sistema operativo principal para servidores virtuales y soluciones SaaS (Mail Exchange, Zimbra) desde el comienzo de su arrendamiento, durante unos diez años. Junto con la evolución de la pila de tecnología de Microsoft (y OBLAKO es uno de los primeros socios SPLA de la compañía en Ucrania), el enfoque para lograr los objetivos ha cambiado.

Plataforma definida por software de Microsoft

Windows Server 2012 fue la primera experiencia de sistema operativo en crear una infraestructura definida por software. OBLAKO aún administra SAS JBOD (Clustered Shared Volumes (CSV) de almacenamiento compartido y clústeres de servidores en centros de datos en Ucrania y Alemania. Con la tecnología Storage Spaces, los datos operativos (máquinas virtuales cliente) se almacenan en discos virtuales híbridos, cuya base física son las unidades JBOD: SSD para datos activos y caché de escritura, disco duro grande como capa de almacenamiento principal. Gracias a la selección de componentes (servidor, JBOD, discos), esta solución universal aún puede satisfacer las necesidades del 90% de las cargas de los clientes.

Con el paso del tiempo, el negocio de los clientes creció y la carga de aplicaciones cambió. En lugar de un servidor virtual para todas las ocasiones, se ha vuelto conveniente tener varios: para un DBMS, aplicaciones (1C, MEDoc, CRM, etc.), por separado para un sitio web y cargas que no sean de Windows. Toda la infraestructura debe servir a las oficinas y divisiones en una única red corporativa con túnel VPN. Un clúster de disco híbrido compartido no es la solución más flexible para cargas de trabajo intensivas de E / S. Además, la «convivencia» de las máquinas virtuales cliente con DBMS muy cargados y vecinos más simples crea inconvenientes para ambos. Los límites de carga máxima provocan fallos de funcionamiento y reducen la vida útil del equipo.

Hacer que las aplicaciones con mayores cargas de E / S sean cómodas se ha convertido en un nuevo desafío. Una vez más, el listón ha subido en términos de rendimiento, capacidad de gestión y extensibilidad de la plataforma de servicios. El siguiente paso fue el desarrollo de la tecnología de clúster Microsoft Storage Spaces Direct (S2D), un entorno informático y de almacenamiento compartido en servidores con discos locales. Como antes, el hardware fue diseñado por el estudio de servidores Entry.

Espacios de almacenamiento directo

La infraestructura hiperconvergente S2D se basa en servidores estándar, herramientas del sistema operativo, sin almacenamiento SAN / NAS de terceros. Es fácil de implementar y configurar. El hardware (CPU, NVMe SSD, tarjetas de red RDMA) y los protocolos de red del software SMB Direct logran un alto rendimiento. Agregar más servidores al clúster agrega recursos y mejora la tolerancia a fallas y la capacidad de administración. La elasticidad de escalabilidad de S2D es particularmente atractiva para los proveedores de servicios como modelo para un crecimiento predecible sin cambiar el panorama.

Vladimir Malezhik (OBLAKO, CTO): “Durante muchos años, hemos estado trabajando con clústeres utilizando la tecnología Microsoft Storage Spaces con JBOD compartidos en SSD / HDD y tenemos la oportunidad de hacer comparaciones. Al igual que con cualquier proveedor de servicios, nos motivan los clientes con mayores demandas de rendimiento. Todos necesitamos disponibilidad continua de datos y aplicaciones. De ahí la elección de Storage Spaces Direct, la evolución natural del entorno operativo. Con Entry, creamos una implementación de clúster S2D asequible en plataformas AMD EPYC de un solo socket, con almacenamiento SSD NVMe. Creo que son los primeros en Ucrania «

Selección de servidor

La selección de servidores para la agrupación en clústeres S2D depende de la naturaleza de la carga de trabajo y los volúmenes de almacenamiento. El almacenamiento totalmente NVMe proporciona un rendimiento máximo de E / S con latencias bajas predecibles: los SSD de respuesta rápida y los grandes recursos de reescritura (caché) toman el control del flujo de acceso aleatorio, con la posterior transferencia de datos al nivel de almacenamiento primario (capacidad), también SSD NVMe. pero grande, con menos recursos.

Andrey Tishchenko (Entry, CEO of Entry): «La plataforma de procesador único AMD EPYC 7xx2P parece haber nacido para sistemas hiperconvergentes: una gran cantidad de núcleos de CPU y el potencial de RAM le permiten distribuir recursos de manera conveniente a máquinas virtuales, hasta 12 unidades U.2 (SFF NVMe SSD) pueden caber en 1U, con un buen margen de capacidad de almacenamiento. Los nodos son relativamente baratos, los costos iniciales de infraestructura son asequibles y la expansión es simple «.

La base del clúster Entry S2D para la «Nube» es la plataforma ASUS RS500A-E10-RS12U y AMD EPYC 7402P de 24 núcleos. La capa de almacenamiento en caché (caché) se basa en Intel Optane SSD, los datos (capacidad) se almacenan en Western Digital Ultrastar DC SN640 NAND SSD. Los adaptadores de red Mellanox ConnectEx-4 25GbE con soporte RDMA de hardware sincronizan rápidamente los datos del nodo del clúster.

Pruebas comparativas

Realizamos pruebas comparativas de las tres arquitecturas para tomar la decisión de migrar aplicaciones de uso intensivo de recursos a un nuevo clúster de Spoiler: los resultados superaron las expectativas: el rendimiento del disco aumentó casi cinco veces.

Prueba la carga OLTP simulada (70% lectura / 30% escritura, acceso aleatorio en fragmentos de 8K) utilizando la utilidad DiskSpd de acuerdo con el script https://docs.microsoft.com/en-us/previous-versions / windows / it- pro / windows -server-2012-r2-and-2012 / dn894707 (v = ws.11). Comparamos tres tipos de almacenamiento en disco: dos estándares antiguos y uno nuevo, con la carga del cliente transferida. Las pruebas se llevaron a cabo dentro de máquinas virtuales de sistemas «vivos», no en polígonos limpios.

Parámetros de la máquina virtual: 2 núcleos, 2 GB de RAM, 60 GB de espacio en disco.

Aplicaciones S2D, NVMe y transaccionales

El clúster S2D tiene espacio para el crecimiento: escalado y escalado horizontal. Puede agregar RAM y almacenamiento a los propios servidores, ya que hay espacio. Por el precio, las SSD NVMe no son más caras que las SSD SATA, tienen mayor capacidad y el rendimiento no tiene nada que comparar. Las aplicaciones OLTP muestran los beneficios de NVMe de una manera particularmente clara.

La ampliación de un clúster con nuevos nodos aumenta todos los recursos informáticos, proporciona espacio para el equilibrio y el almacenamiento se utiliza de manera eficiente. ¡OBLAKO está listo para nuevos desafíos!