繼上一屆EMC在全球用戶大會上,宣布推出首套軟體定義式儲存產品ViPR,今年EMC再接再厲,在相同的場合發布了該套軟體的2.0版重大更新。

透過這套儲存軟體平臺,EMC企圖透過一套資料服務,同時涵蓋到採用既有儲存基礎架構的環境,以及一些開始導入新型儲存基礎架構的環境,讓它們都能持續運用,而不需打掉重練,並為這些儲存系統提供全自動執行的機制,達到簡化管理、降低作業複雜度的效果,同時支撐新型態應用系統的部署,以及超大規模資料的分析需求。

ViPR 2.0在硬體支援可囊括更多廠牌的設備,例如在伺服器上,目前這套軟體已經可以相容於HP的SL4540,而在儲存陣列設備方面,它在前一版已支援EMC自家的VMAX、VNX與NetApp FAS,這一版則開始支援EMC的ScaleIO、VBLOCK、XtremeIO,以及HDS的HUS VM和VSP,同時也外掛了OpenStack儲存套件Cinder,透過這種方式的整合運用,目前ViPR可額外支援Dell、HP、IBM、Oracle、NetApp、SolidFire等公司的儲存陣列。

新版ViPR功能中的另一個特點,是讓儲存資源能夠做到跨區使用,換言之,分布在不同地理位置的儲存環境,能以單一命名空間的方式來存取,並且透過中繼資料所驅動的政策(metadata-driven policies),來執行遠端複製與發布。

在這個軟體平臺上,EMC也嵌入了由VMware、OpenStack和微軟所提供的管理與資源編排(orchestration)工具,讓儲存應用能夠整合到資料中心的工作流程中。

例如,EMC在目前版本就已經提供了ViPR Plug-in for VMware vCenter Orchestrator,以及ViPR Add-in for Microsoft System Center Virtual Machine Manager,在2.0版ViPR預計將會整合OpenStack的管理工具外掛。

ViPR的基本架構

作為軟體定義式儲存,ViPR的功能主要是提供一個儲存環境自動作業與管理的環境,讓不同廠牌或系統的實體儲存設備,能夠轉化為單一、可延伸的,同時是開放的虛擬儲存平臺。

透過將實體儲存轉換為抽象的虛擬層,可以根據管理者所設定的政策來自動建立、管理虛擬儲存陣列,而在定義這些政策時,可依照特定的工作負載所適合的儲存效能特性來建立不同的虛擬儲存池。在這平臺之上,會執行不同的資料服務,像是檔案、區塊、物件等類型的資料服務,讓虛擬儲存池與儲存陣列能夠提供這些應用。

ViPR可透過單一操作介面來集中管理所有的儲存資源,執行監控使用率與效能等日常工作,並且所針對的儲存資源是橫跨實體與虛擬的設備。

可延伸至其他儲存設備與儲存應用,也是ViPR所具有的的特性之一。ViPR不只是支援EMC自家的儲存設備,也可涵蓋到其他廠商的儲存設備,並且能整合VMware、微軟與OpenStack等雲端環境的儲存堆疊架構,此外,它也支援幾種儲存環境所提供的開放式API,包括Amazon S3物件式儲存雲端服務、EMC Atmos物件式雲端儲存平臺,以及OpenStackSwift物件儲存軟體,因此,透過這些API寫入資料的應用程式也能夠執行在ViPR上。

以架構來說,ViPR可分為兩大部分:資料面板(Data Plane)和控制面板(Control Plane),利用這兩個元件,ViPR能基於所設定的政策來執行全自動處理,達到簡化管理儲存陣列的目的。

資料面板

主要是透過ViPR Data Services來提供,是一種執行在儲存陣列之上的進階資料服務,例如在檔案式儲存平臺上,能夠提供物件式儲存能力,或是在一般的儲存系統當中,提供區塊式儲存能力。

這裡所謂的資料服務,是將儲存系統予以抽象化(虛擬化),結合了不同的資料型態(檔案、物件、區塊)、存取協定(iSCSI、NFS、REST)、安全性(快照、複製)、可用性、耐久程度。

基於這樣的概念,實體儲存的資源可以用軟體所定義的資料服務型態來提供,這是絕大多數軟體定義式儲存、儲存虛擬化產品所實現的概念,ViPR也不例外,但它跟其他產品的主要差異,在於具有可延伸性,管理者、程式開發人員可以開發出新的資料服務,橫跨多臺儲存陣列系統,並支援混合的資料型態,例如在檔案式儲存系統上存放物件式的資料。

而在ViPR提供的資料服務裡面,目前包括ViPR Object、ViPR HDFS、ViPR Block等三種類型。

●    ViPR Object:利用這套資料服務,能夠讓檔案式儲存系統得以存放、取得、修改非結構化資料(例如物件),而且既有的檔案式應用系統可以在不需改寫程式碼的情況下,就能順利存取這些型態的資料。
●    ViPR HDFS:搭配HDFS的資料服務,企業能夠將現有的儲存設備轉換為大資料的儲存區,相關的資料查詢與應用程式可延伸存取既有的資料來源,而不需建置專用的分析叢集,有助於快速建立大資料處理的環境。
●    ViPR Block:在區塊資料服務的使用下,用戶可以橫跨多臺ViPR管理的儲存陣列,來存取區塊式儲存資源,如此可支援各種應用程式、檔案系統、資料庫與虛擬化平臺使用區塊儲存。

控制面板

這是讓系統能夠集中管理多種儲存陣列的功能,像是探勘、尋找儲存資源,以及容量的提供、統計報表等,這些機制主要是由ViPR Controller來提供。

ViPR Controller控制了虛擬儲存陣列的運用,並且承擔了儲存資源的集中管理、設定與提供等種種用途。為了要達成這樣的目的,ViPR是將實體儲存設備的控制路徑(儲存管理)加以抽象化,然後再由它來執行功能。藉由這個虛擬層,用戶可以將儲存資源池切割成不同的虛擬儲存陣列,並且透過政策來個別管理,這跟伺服器虛擬化的作法很像,把一臺伺服器分給多個虛擬機器在其中執行,差別在於ViPR所虛擬化的是儲存資源。

除了控制器與資料服務之外,ViPR和其他軟體定義式儲存產品的另一個差異點,在於EMC提供了開放、RESTful API,開發人員可以用軟體的形式發展出新的資料服務,不會被底層硬體所綑綁、限制,這表示新的資料服務只要開發一次,而不需為各種平臺的儲存陣列重新開發。

透過這些API,你可以取出資料,並且對邏輯儲存資源執行新增、刪除、修改、監控與測量的動作。以ViPR Object資料服務為例,可支援Amazon S3、OpenStack的Swift和EMC Atmos的儲存應用API。

開發人員可以將應用程式在寫入多種雲端環境的API,並經由企業機房或服務供應商雲端環境所架設的ViPR,執行這些工作負載。而能運用這些開放式API,也有助於吸引開發人員或獨立軟體開發商來建立加值的資料服務。

資料服務新增對物件式儲存的支援,以及更多應用系統

ViPR在這次改版所增加的幾項功能中,值得一提的是,ViPR Data Services在既有的物件儲存與HDFS儲存應用,已經支援了一般市面上流通的各種廠牌磁碟,並且基於EMC先前併購的ScaleIO公司技術,推出了新的區塊式儲存資料服務ViPR Block,讓ViPR所管理的儲存陣列具有區塊式儲存的功能。

就整個資料服務的應用來說,ViPR 2.0的功能考量到橫跨不同地理位置的資料儲存環境應用需求,而新加入了跨區儲存的多站點(multi-site Geo-Distributed)支援功能,並提供資料存取、完整性確保與安全性防護機制。

有了這項功能,ViPR Object可跨越多個地理位置的隔閡,做到遠端複製和發布資料,以提升資料存取的效率。

這套服務也加入了法規遵循的機制,可確保資料儲存應用符合政府、醫療應用與產業法規的需求。目前也支援EMC Centera CAS (Content Addressable Storage)的API。當這套儲存系統的用戶在支援ViPR的平臺上,透過既有的應用程式就能繼續保留資料,達到法規遵循需求。

控制器能以原生方式存取各廠牌的儲存陣列

ViPR另一個重要的元件──控制器在新版軟體中,可以原生方式支援許多目前市面上的儲存陣列,包括EMC自家的產品、HDS和NetApp的產品也在支援之列;同時,ViPR 2.0也可以利用新開發的OpenStack的Cinder外掛程式,來支援Dell、HP和IBM等廠牌的儲存設備。

如此一來,ViPR可支援市場上主流的儲存陣列,並且為既有的儲存基礎架構管理提供標準化、自動化機制,而作業方式是經過簡化的。此外,這樣的功能也能橫跨到新一代的儲存基礎架構,並做到政策驅動式的管理。

對於EMC自家儲存陣列設備,例如VPEX、RecoverPoint,ViPR 2.0還提供更多的支援,當中改良了整合與管理方式。像是多站點功能與擴大多租戶支援,也都是額外增加的功能,這兩個新機制,能讓ViPR可在單一名稱空間內(single namespace),去支援跨地區的儲存環境,而且可支應的租戶規模,可擴展幾百個之多。

值得一提的是,ViPR控制器也首度以原生方式支援硬體伺服器的使用,但目前只有HP SL4540通過EMC認證。不過,HP這一款4.3U尺寸的設備本身頗為特別,例如它可以當做單節點伺服器來使用──在這個組態下,可搭配60臺3.5吋硬碟或SSD,此時,整臺最多可擁有240TB的容量,若裝滿一個機櫃,可支配2.16PB,適合用在需要超大容量的物件式儲存的應用下;也可當做雙點伺服器,每個節點可搭配25臺硬碟或SSD,用於郵件伺服器與資料分析;或者當做3節點伺服器來運用,每個節點可搭配15臺硬碟或SSD,用於Hadoop這類平行處理的應用。

除了ViPR推新版,EMC旗下其他軟體定義式儲存軟體產品也在最近推新版,像是ViPR SRM和Service Assurance Suite(SAS)。

以ViPR SRM而言,整合ViPR和VPEX的程度更高之後,能夠提供新的計費功能,讓企業能夠提供出所謂的IT即服務(IT-as-a-Service),超越常見的服務等級協議(SLA)應用,而且,透過ViPR的管理主控臺,現在開始能提供更進階的虛擬儲存管理能力。

而EMC另一套產品SAS,在新推出的9.3版,開始整合VMware的網路虛擬化產品NSX,在管理運算與網路基礎架構時,不論是實體或虛擬,SAS都可提供更深入的資訊來輔助管理。

ViPR Data Services可執行在多種市售的硬體平臺
ViPR提供區塊(Block)、HDFS、物件(Object)等三種資料服務,對應不同型態的資料存取需求。這些資料服務可相容於市面上販售的各種硬體設備,以及不同廠牌的儲存陣列。

對眾多儲存設備提供原生支援與OpenStack 支援
ViPR Controller對於儲存陣列的支援方式,分為原生與外掛,在原生支援方面,ViPR 2.0新增了EMC近幾年發表的產品,例如ExtrmeIO、ScaleIO、Vblock,以及HDS的HUS VM和VSP。若是透過外掛方式支援,ViPR 2.0可延伸至OpenStack,許多知名儲存大廠的設備也都入列支援,例如DellEqualLogic系列、HP 3Par系列和Left-Hand系列,以及IBM SVC系列和XIV系列、NetApp E系列、Oracle的儲存設備。

ViPR 可支援跨區複製與發布
在新版ViPR當中,可做到跨不同地理位置的儲存資源複製與發布,如此可做到資料儲存一次、取得方式多元的效果。而且儲存資源所採用的命名空間,即使橫跨不同地理位置也能存取到。在這種多點儲存彼此同時複製與發布的架構下,儲存所面臨的過載程度(overhead)與廣域網路的流量也會經過最佳化處理,以5個站點同時串連運作的環境為例,對於儲存的過載度約為1.67,而且站點越多,所承受的過載度越低。

ViPR 2.0 新支援區塊式儲存資源的整合運用
基於ScaleIO的技術,ViPR 2.0的資料服務終於支援了區塊式儲存的處理,透過ViPR Block這項資料服務,最大可存取到由1千個節點的伺服器所組成的儲存資源池。


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