圖片來源/Intel

以傳統IT基礎架構而言,伺服器系統和儲存系統的角色涇渭分明,分別負責應用程式執行和儲存資料的功能,然而,隨著資料中心整體應用的運算架構全面走向通用化x86平臺,這兩種系統可搭配的硬體規格,差異越來越小,任何一臺伺服器,只要安裝了儲存系統軟體,幾乎就跟儲存設備沒有兩樣。

再加上近年來吹起的超融合(Hyper Converged)與軟體定義(Software Defined)應用風潮,陸續運用了伺服器虛擬化技術、多節點的叢集運算與容錯架構,以及軟體化的儲存系統,動態調度資料中心運算資源與儲存資源的工作,即可透過全部搭配硬體伺服器的方式,一肩扛起,而這樣的發展再度模糊了伺服器與儲存之間的界線。

此外,由OpenStack開放式雲端基礎架構所掀起的IT新浪潮,又更進一步推動以通用x86伺服器為底層硬體平臺的軟體應用趨勢,而儲存軟體服務也是其中一環,並且要能夠因應雲環境下的多種儲存環境需求,以及不斷快速增長的資料量,而且建置和管理成本又不能高到難以負荷。

因此,儲存系統不只是走向軟體化、虛擬化、叢集化,以及支援由軟體來定義的動態調配資源作法,同時還要能支援超大規模儲存環境(Hyper Scale Storage)的建置能力,使用規模與儲存容量不只是能做到橫向擴充(Scale-out),甚至需達到無限擴充的程度。

這些要求統統都要做到,有可能嗎?若完全仰賴企業級的商用儲存系統產品,也許可以,但成本可能會相當驚人,因此很多企業苦思對策之後,會考慮用開放原始碼的儲存系統軟體,並從中挑選發展較為成熟的套件,而發展至今已超過十個年頭、許多OpenStack用戶普遍搭配的Ceph,正是最近幾年最熱門的選擇之一,根據OpenStack基金會今年5月的使用者調查,在上線的OpenStack環境下,以Ceph作為區塊儲存的比例已高達44%,超越各種商用、開源的儲存平臺。

看好Ceph,軟硬體伺服器幾乎都有整合方案或參考架構

Ceph受歡迎的主因在於,可同時提供物件儲存(Object Storage)、區塊儲存(Block Storage)與檔案系統的服務,本身是由多臺伺服器所架構起來,也具有強大的橫向擴充規模能力與容錯機制。也因此,許多建置OpenStack環境的網站業者、雲服務供應商與一般企業,連帶採用Ceph的比例相當高,而且遠遠超越既有的商用儲存系統,以及其他開放原始碼系統提供的儲存環境。

種種原因的加持下,有越來越多的系統軟硬體廠商,也紛紛推出整合Ceph的解決方案。

企業級Linux作業系統廠商大力支持,均發行獨立或整合的Ceph套件

例如,同時身兼企業級Linux系統與OpenStack套件的供應商,Red Hat、SUSE、Ubuntu都力推Ceph,都提供包含在自家OpenStack軟體套件之內的版本,前兩家廠商也有獨立套件可選用,至於Ubuntu則是提供4合一軟體套件Ubuntu Advantage Storage,Ceph正是其中之一。

Ceph儲存系統建置架構

Ceph儲存系統的架構,主要是基於由多臺Ceph儲存節點伺服器組成的叢集環境,節點伺服器裡面執行多個物件式儲存系統服務(OSD),然後搭配其他伺服器來擔任監控器與叢集閘道的角色,若要執行節點的部署與管理,可透過Calamari伺服器來進行。

資料來源:迎棧科技,2015年10月,iThome製圖。

主要伺服器硬體廠商也看好Ceph,特地為其搭配適合機型

而伺服器硬體廠商方面,也陸續傳出整合Ceph推出解決方案,或發布參考架構的消息。

像是Supermicro、Dell,都在兩三年前就開始投入Ceph應用,陸續因為跟Ceph先前的母公司Inktank合作而結緣;之後,Supermicro推出基於自家伺服器的Ceph儲存方案,而Dell則是在支援OpenStack的過程中,開始提供Ceph解決方案。而隨著Red Hat在2014年併購了Inktank,Supermicro與Dell都因為Ceph的緣故,而與Red Hat之間的關係更為緊密。

HP也是在Inktank時期就支援Ceph,但較少提及,只在少數伺服器提及Ceph整合應用,例如先前是SL4540 Gen 8,今年則改以Apollo 4200系列和4500系列。

Cisco開始搭配Ceph應用,則是在2013年,為了強調用UCS伺服器能支援OpenStack建置,而連帶提及Ceph應用,真正指名特定機型來支援Ceph的時間點較晚,是在Red Hat併了Inktank取得Ceph之後,他們搭配的是UCS C3160。

而原來是IBM旗下的x86伺服器、去年被聯想併購的System X系列,也有關於Ceph參考架構。例如,在IBM時期,就以NeXtScale System這套強調高密度的產品線,來搭配SUSE Cloud這個OpenStack版本,而其中就能部署與管理Ceph,作為區塊儲存環境之用。

到了聯想時期,今年6月,他們發表了與一家專攻OpenStack網路應用Midokura的概念驗證報告,其中,也用了Ceph作為軟體定義儲存環境之用,而所搭配的硬體伺服器,則是聯想ThinkServer系列的RD550、RD650──前者針對運算節點、控制器節點等應用,而RD650則是作為Ceph儲存節點之用。

在2014這一年,同樣擁有伺服器與儲存設備產品的Fujitsu,也開始支援Ceph,並推出產品。該公司在5月先宣布擴大支援OpenStack與Ceph,並於9月Intel開發者論壇期間,宣布與Intel合作,軟體是基於Ceph,而硬體則是搭配Intel的Xeon處理器、固態硬碟,以Intel本身針對Ceph所開發的管理軟體Virtual Storage Manager ,一起發展超大規模分散式儲存系統,接著在10月底正式推出了整合式儲存設備,取名為Eternus CD10000。事隔近一年的現在,再接再厲,Fujitsu續推第二代這類型的儲存設備Eternus CD10000 S2。

HP推兩款伺服器作為Ceph方案主力

相中Ceph能同時提供物件儲存與區塊儲存的能力,而且是開放原始碼軟體,HP也發表了Ceph參考架構,作為快速建置系統之用,其中的主角是Apollo 4200系列與4500系列伺服器,主要擔任儲存節點伺服器的角色,並搭配DL360伺服器,兼任監控器與儲存叢集閘道的角色,此外,在網路交換器的架構部份,也區隔為10GbE資料網路、10GbE叢集網路與GbE管理網路,分別由兩臺5900AF交換器和一臺2920交換器,提供網路傳輸服務。

資料來源:HP,2015年10月

Supermicro先以Ceph搶攻物件儲存,今年擴大支援Red Hat應用

在這些廠商當中,除了提供伺服器硬體,讓其他儲存廠商將軟體整合之後販售,很多公司本身都透過自行發展或併購其他廠商的方式,發展儲存系統的軟硬體產品應用。像是Dell有EqualLogic系列、Compellent系列,HP有3PAR系列、MSA系列,相較之下,Supermicro一直以來,都將主力放在伺服器上,即便他們有一條名為SuperStorage的產品線,但裡面仍是伺服器和JBOD硬碟櫃等硬體設備,推出整合儲存系統軟體的產品,是2014年來才開始轉變的。

正式以Supermicro儲存系統產品名號打頭陣的,是在OpenStack亞特蘭大高峰會期間推出的Ceph整合方案,主打可橫向擴展至超大規模的物件儲存應用,並推出多款採用Xeon E5 -2600 v2系列處理器的Ceph專用伺服器,並搭配Ceph專用機櫃。

相隔近一年後,Supermicro在6月底舉辦的Red Hat高峰會期間,續推基於新一代Xeon E5 v3系列處理器的Ceph專用機型與機櫃。

相較於其他伺服器都以既有產品機型來搭配Ceph應用,把適合的設備歸類其中,Supermicro的作法顯然更有誠意,刻意根據Ceph不同的應用角色來為伺服器命名,例如,型號當中有「MON」的SYS-6018R-MON2,就是擔任叢集監控與管理的角色;而型號當中有「OSD」的SSG-2028R-OSD072P,則是提供物件儲存系統服務(OSD)、提供儲存叢集環境的伺服器。

對於Ceph,Supermicro觀察到在OpenStack雲端環境的應用越來越普遍,而Ceph的發展又與OpenStack密不可分,許多特色都與其有關,而且本身也是開放原始碼的軟體,因此他們看好Ceph,認為未來採用的比例會越來越高。

當然,其他伺服器廠商也可以採用Ceph、與其合作,Supernmicro的優勢何在?該公司的儲存產品總監Jason Chang表示,他們在三年前就跟Inktank合作,比Dell、HP都早,而且與Ceph的研發工程團隊的關係非常好,雙方也經常針對如何規畫最佳建置規模與效能調校等議題,交換意見。而且,Red Hat併購Inktank後,除了研發的資源變得更多,對Supermicro很有利的另一個關鍵點在於,他們已經跟Red Hat簽了OEM合約,可以賣企業級Ceph。

此外,Supermicro也有全球的服務團隊,能針對Ceph應用提供軟硬體技術支援和效能調校服務,並且開發了一些提升Ceph系統穩定性的程式碼。

至於採用這個方案的企業用戶,Jason Chang表示,目前有兩家大公司導入,一家是需提供線上影音串流服務、電影隨選即播服務的有線電視公司,另一家是搜尋引擎廠商,他們為了儲存大量資料,而將Ceph伺服器的部署規模達到數千臺之多。

也有規模較小的企業,選擇採用他們的Ceph方案。像是電影製作工作室、攝影公司僅用5、6臺伺服器來建置Ceph儲存環境,資料量有幾百TB。

無論使用規模大或小,上述的案例都不是仰賴傳統的儲存設備,來因應大量資料儲存的需求,而是靠可橫向擴展的Ceph,還可以兼具每一份資料有保留多個副本的資料保護特性。因此,這也顯示了Ceph的建置與使用,相當具有彈性。

Supermicro Ceph解決方案的三大類型設備

Dell因支援OpenStack擴及Ceph應用,也提供多種儲存搭配

在Red Hat併購Inktank之前,就投入Ceph應用,還有另一家伺服器大廠Dell,他們原本就有硬體儲存設備,PS系列(EqualLogic)、SC系列(Compellent)、PowerVault MD系列等產品,去年也陸續與Nextenta、Nutanix合作,推出融合雙方產品的軟體定義儲存方案,像是Dell and Nexenta Software-Defined Storage Solution,以及Dell XC Web-Scale Converged Appliance。

而與OpenStack應用緊密相連的Ceph,也是Dell當前儲存產品策略的一環。

該公司大中華區企業方案及策略聯盟企業技術戰略架構師李俊邦表示,Dell推Ceph是因為和Red Hat合作,而且是在OpenStack這樣的方案裡頭。Dell提供工廠端硬體工程方面的資源,提供接近整合式設備的套裝解決方案,而且將概念驗證到上線環境的硬體設定,做成參考架構,然後推到市場上;當中,也包含了原本Inktank Ceph的技術,並且設法做到最佳化。

這與前面提到Supermicro今年與Red Hat宣布擴大合作的方向很接近,不過,Dell提出的這份參考架構更為具體,而且持續改良,目前已經發展到第4版,跟上Red Hat Enterprise Linux OpenStack Platform最新版7.0的腳步。

單從軟體定義儲存的角度來看,Dell就提供了相當多種類型的產品和方案。除了上述的Nexenta、Ceph之外,還有針對Microsoft Storage Spaces的整合方案,此外還有偏向超融合架構的整合方案,例如基於Nutanix平臺的XC系列設備,以及基於VMware平臺的Engineered Solutions for VMware EVO:RAIL、VSAN Ready Nodes。

就主要合作廠商來看Dell軟體定義儲存產品的發展歷程,其實就是針對VMware、Red Hat(Ceph)、Nutanix、Nexenta、微軟這5家公司的儲存系統,提供相關整合方案。

Dell大中華區儲存解決方案資深經理陳毅達表示,他們看的是整個IT基礎架構,而對於儲存應用來說,有了Ceph,他們能提供更多選擇,而且Dell為此也啟用了一個名為Blue Thunder計畫,在裡面重新定義企業對於儲存的要求。

該計畫主要將Dell現有軟體定義儲存相關產品,分為兩大類型,從中可以看出該公司對於這個領域的企圖心。

一是偏向傳統儲存應用的方案,但能兼具更佳的敏捷度,像是Dell SC系列和PS系列雖然主要是硬體設備,但也具有軟體版本,可因應企業對軟體定義儲存所要求的一些特性,例如採購成本低,軟體買一次就能使用一輩子,以及具備擴展性、穩定性。

另一種則是純粹的軟體定義儲存,能提供較大型的架構或新應用,當中包含了Ceph、Nexenta這類強調可橫向擴展的儲存系統,以及Nutanix這類型同時囊括伺服器虛擬化與儲存應用的超融合系統。

值得注意的是,在超大資料儲存應用上,Dell也不止押寶這些軟體,今年8月,他們和Scality公司宣布合作,將會針對RING這套新興的軟體定義儲存系統,推出對應的解決方案,預計將會納入Blue Thunder計畫,RING號稱可提供PB等級的儲存能力,系統也具有100%可靠度與高效能,並且能支援物件儲存、檔案儲存、主機端應用程式的直接存取,也可支援區塊儲存。

整體來說,軟體定義儲存應用的產品仍不斷發展,而伺服器廠商所支持的對象,也可能會跟著增加或改弦易張,例如,近期也有不少伺服器廠商,紛紛推出Nextenta整合方案,像是Supermicro、Dell,而HP、Fujitsu則是提出了參考架構,對Ceph較威脅性。而就功能與架構而言,Scality RING似乎補足了Ceph的弱點,但能否受到OpenStack社群與企業肯定,後勢值得觀察。

Ceph是Dell Red Hat雲端方案的主儲存系統

此圖為Dell的Red Hat Cloud Solution架構,立基於Dell的PowerEdge伺服器R630或R730xd,以及Dell的網路交換器S3048和s4048,Ceph為這套IT基礎架構提供了儲存系統,可支援物件儲存、區塊儲存及映像檔的存取,並且能運用Calamari的管理主控臺來操作Ceph的環境部署作業。

圖片來源/Dell

 

相關報導請參考「開放大儲存當道,Ceph從雲走入企業」

相關報導請參考「【開放大儲存Ceph二部曲】Ceph打造伺服器與儲存跨界新變種」


Advertisement

更多 iThome相關內容