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OpenStack 部署似难实易
NetApp 高级营销经理
Brendan Wolfe
NetApp 技术营销工程师
David Cain

您是否认为 OpenStack 部署并非易事? 就像一堆乱麻理不清头绪? 相信不是只有您一个人有这样的感受。大家普遍认为 OpenStack 有太多手动步骤,因而过于复杂。需要浏览太多日志文件才能弄清楚哪里出现了问题。而且,根本难以跟上 OpenStack 如此之快的变化速度。

以这种方式去看待让企业陷入分析-停顿模式,在是否开始部署 OpenStack 的问题上变得犹豫不决。OpenStack 的复杂性导致调查多于实施。比起设置和运行生产工作负载,公司将更多时间花在了揣测 OpenStack 部署上。

我们认为一定有更好的解决之道。

借助 FlexPod 更加轻松地部署 OpenStack

经验证的标准化 FlexPod® 平台不仅可以加快 OpenStack 部署,而且可以消除部署过程中的磕磕绊绊。

经过 NetApp 和 Cisco 在技术工程上协作努力,FlexPod 可通过同类最佳组件提供成熟可靠的技术,为客户带来以下优势:

  • 降低 OpenStack 的风险和总拥有成本 (Total Cost Of Ownership, TCO)
  • 加快并简化部署过程
  • 提高管理效率

该解决方案融合了 NetApp® FAS 和(或)E 系列存储、Cisco® UCS 服务器和 Cisco Nexus 交换机。经过我们与 Cisco 过去七年多的开发协作努力,编写并发布了 70 多篇有关 Cisco 验证设计或经验证的 NetApp 架构的文档。

现在,FlexPod 扩展了其丰富的验证设计组合,将 OpenStack 解决方案纳入其中。NetApp 与 Red Hat 和 Cisco 合作,借助 Red Hat Enterprise Linux OpenStack Platform (RHEL-OSP) 提供云就绪的企业级融合基础架构,从而为在混合云环境中部署开放式基础架构即服务 (Infrastructure-as-a-Service, IaaS) 铺平了道路。

观看此视频,了解使用 RHEL-OSP 安装程序在 FlexPod Datacenter 基础架构上部署 Red Hat Enterprise Linux OpenStack Platform 6 (RHEL-OSP6) 是多么简单。

FlexPod 即为实证

我们选取了我们部署实验室中的现有 FlexPod(它采用了规格合理的硬件,而不是为了出于展示目的而夸大效果的人为设计的基础架构),将它一起安装在机架中,然后在上面部署了 Red Hat Enterprise Linux OpenStack Platform 6,从而在 OpenStack 中利用 NetApp 集成和增强功能。

之后,我们在形成的 OpenStack 云中纵向扩展实例的数量。我们从 8 个节点开始,其中 4 个作为计算机虚拟机管理程序节点。我们能够扩展到多大? 1,000 个实例? 2,000 个? 5,000 个? 更多?

1) FlexPod 部署实验室的物理存储、网络和计算组件。

来源:NetApp,2015 年

图 2 显示了部署在 FlexPod 上的 RHEL-OSP 的扩展能力与竞争对手发布的数据的比较情况。

图 2) 旋转介质只需 31 分钟就可以克隆并启动 1,000 个永久性实例,所需时间比竞争对手发布的纯闪存数据减少了 83%。

来源:NetApp,2015 年

别急,精彩还在后面:OpenStack 在额外增加 12 个计算节点后,可扩展到将近 10,000 个实例。

图 3) 在 FlexPod 部署实验室中使用规格合理的硬件扩展实例的概况。

来源:NetApp,2015 年

集成实现扩展

Glance 映像存储库与 NetApp 集群模式 Data ONTAP® 集成带来了两个重要优势:

第一,副本卸载功能从 Glance 映像存储库中清除了初始网络副本,将其卸载到 Cinder(块存储)存储库中。因此,我们可以从存储系统中克隆第一个卷,而无需通过网络进行复制。该操作近乎即时,避免了通过网络复制第一个副本。

第二个优势是节省空间:我们的重复数据删除技术支持将通用 4 KB 块合并为一个块,这样就可以极大地节省保存所有映像的底层卷上的空间。该 Glance 数据存储库中的大多数映像都是操作系统的复制或变化记录,因此它们可以共享部分相同的块。重复数据删除功能只存储 Glance 映像存储库中存储的映像之间的增量数据。

在其他虚拟机管理程序平台上(例如 VMware、Hyper-V),我们看到的重复数据删除率接近 90%。而且,不仅内部实验结果是这样,实践证明也是如此。

创建存储服务目录

通过底层 NetApp 存储的映射功能,您可以按 Cinder 卷类型创建与工作负载一致的服务类别。

创建 Cinder 卷时,您可以指定卷类型,并随意使用任何名称,例如 disaster_recovery、test_development 或 transactional_db。任意名称均可。

如果是事务型数据库:假定您有这样一个工作负载,客户指定其中的数据将由 NetApp 存储设备中的固态磁盘或闪存盘提供支持。借助 OpenStack 中的额外规格功能,我们可以创建这些卷类型,并将这些额外规格与卷类型相关联。

只要客户使用 Cinder 并通过命令行或 Horizon 信息板指定卷类型,就可以获得在这些后端 NetApp FlexVol 上创建的 Cinder 卷。因此,如果您拥有三个关联功能各不相同不同 FlexVol(例如,一个采用重复数据删除功能、一个采用镜像功能、一个具有 NetApp SnapMirror® 关系),那么只要用户请求新的 Cinder 卷,形成的 Cinder 卷就将存储在满足存储服务目录的既定特征的 NetApp FAS FlexVol 上。

观看将 NetApp 技术与 OpenStack Block Storage Cinder 相集成,了解如何通过 OpenStack Cinder 卷类型功能利用 NetApp 技术(重复数据删除、数据压缩、臃肿配置和镜像)来进行 OpenStack 部署。

可扩展的强大实例缓存

通过 Glance 映像创建 Cinder 卷之后,它会自动缓存在 NetApp FlexVol 上的本地网络文件系统 (Network File System, NFS) 映像缓存中。之后,可以通过从此 NFS 映像缓存进行克隆(而非复制)来获得更多卷,无需额外存储空间便可实现即时复制。新卷将共享与缓存映像相同的块,而且只有增量数据会占用磁盘上的新块。

在使用 NetApp 存储来存储 Glance 数据时,可以通过 NetApp FlexClone® 进行快速即时克隆,这样可以显著缩短创建用于存储永久映像的 Cinder 卷所需的时间。

磁盘重建时间缩短 90%

Swift 对象存储利用 NetApp E 系列存储系统来实现弹性和可扩展性。而如果使用 E 系列动态磁盘池,每个卷的数据、奇偶校验信息和备用容量分布在磁盘池内的所有驱动器中。这种智能算法可定义用哪些驱动器来存放数据段,从而确保数据得到全面保护。存储系统中的所有驱动器都处于活动状态,没有闲置的驱动器,这意味着您没有空闲的热备盘。

这种集成将带来巨大优势,其中包括:

  • 在整个磁盘池中重新构建数据
  • 所有驱动器共同承担写入任务
  • 动态重建操作并行进行
  • 系统恢复到最佳状态的速度比原来快七倍

默认情况下,Swift 会在整个集群内复制三次数据,繁重的复制流量会限制扩展;随着 Swift 的扩展,对硬件的需求将呈线性增加趋势。借助 E 系列,针对存储节点的内部驱动器需求将减少,只需要操作系统存储。E 系列存储阵列可以为 Swift 帐户、容器和对象数据提供磁盘空间。

由于单个存储子系统为多个 Swift 节点提供存储空间,因此集群中可以使用更小而且电耗可能更低的 IU 节点,这样可以减少机架空间、电耗、散热和占用空间需求。

图 4) NetApp E 系列 Swift 与直连存储 (Direct Attached Storage, DAS) Swift 相比具有显著优势。

来源:NetApp,2015 年

适用于 Red Hat Enterprise Linux OpenStack Platform 6 的 FlexPod

由于我们独有的社区集成和广泛的行业合作关系,我们在制定开源计划以及为企业推出联合解决方案与支持方面,成为名副其实的领导者。经验证的 FlexPod 基础架构完美兼顾了以下两个方面:

  • 标准 OpenStack 接口
  • 针对第 1 层应用程序和工作负载进行调整的企业级存储

您可以基于我们的 Data ONTAP 和 SANtricity 操作系统构建私有云、公共云和混合云,以提供高效率的可扩展服务。

通过利用在实际工程验证过程中制定的最佳实践,FlexPod 有助于快速实现企业部署的价值。因此,如果您因担心 OpenStack 部署非常困难而推迟计划,不妨再重新考虑一下。

作为 NetApp 的 OpenStack 营销经理,Brendan Wolfe 与开发人员、产品管理部门、联盟合作伙伴以及客户紧密合作,不断向市场推出和宣传 NetApp 的 OpenStack 解决方案和技术组合。在加入 NetApp 之前,Brendan 是 SanDisk 和 Fusion-io(SanDisk 旗下的一家公司)的企业存储专家。

Dave Cain 是 NetApp 融合基础架构解决方案团队的一名参考架构师和技术营销工程师,他设计了经验证的参考架构,可以提升 NetApp 存储和软件在数据中心和云环境中的优势。在加入 NetApp 之前,他在 IBM 工作了 10 年时间,专注于网络、存储和虚拟化 IT 基础架构。Dave 拥有 北卡罗莱纳州立大学的计算机科学学士学位。他与人合著了五本 IBM 红皮书,在计算机网络方面 拥有两项美国专利和各种发明公开。

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2015 年 9 月

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NetApp 在 OpenStack 方面的参与情况

NetApp 参与开源社区和 OpenStack 社区的历史由来已久。自 2011 年以来,NetApp 一直是 OpenStack 社区的贡献成员和峰会赞助商。为了提供 Cinder 驱动程序和进行 Manila(文件共享服务)孵化,我们发布了大量上游代码。而且,为了促进 Manila 等其他 OpenStack 项目的发展,我们一直不断地引入新功能并提供新价值。

您无须从我们的站点下载代码;从提供 OpenStack 分发的供应商那里就可以获得。Red Hat 只是其中一例。

由于我们在该社区的积极参与,2014 年 OpenStack 用户调查见解结果显示,我们的企业级存储系统在 OpenStack 环境中的使用量高居榜首,这对我们是莫大的认可。从 2014 年起,我们实现了 1) NetApp 系统在 OpenStack 环境中的部署量增加 4 倍以上,以及 2) 超过 1.5 倍的不同客户增长。

我们同时也是 OpenStack 的客户和使用者,在内部包括生产、测试开发和工程等多个环境中均部署了此平台。因此,我们不仅使用 OpenStack,而且只要有可能,就会参与 OpenStack 各个层面的活动。而且,我们刚刚在 Cinder 驱动程序中宣布了对光纤通道协议的支持。

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