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OpenStack Implementierungen müssen nicht kompliziert sein
Brendan Wolfe
Senior Marketing Manager
NetApp
David Cain
Technical Marketing Engineer
NetApp

Sie halten OpenStack Implementierungen für schwierig und kompliziert? Damit sind Sie nicht allein. Denn OpenStack hat den Ruf, viel zu kompliziert und manuell aufwändig zu sein. Und wenn etwas nicht funktioniert, müssen erst zahllose Log-Dateien durchsucht werden, um die Ursache zu finden. Noch dazu entwickelt sich OpenStack ständig weiter, sodass es schwierig ist, den Überblick zu behalten.

Genau diese Denkweise versetzt Unternehmen häufig in einen Zustand der „Paralyse durch Analyse“, sodass viele nicht wissen, ob sie eine OpenStack Implementierung nun wagen sollen oder nicht. Die Komplexität von OpenStack führt häufig eher zu Unklarheiten als zu Implementierungen, da Unternehmen mehr Zeit damit verbringen, ihre OpenStack Implementierungen zu hinterfragen, als Produktions-Workloads aufzusetzen und auszuführen.

Doch jetzt gibt es einen besseren Weg.

Einfachere OpenStack Implementierungen mit FlexPod

Die standardisierte und validierte FlexPod Plattform ermöglicht jetzt schnellere und unkompliziertere OpenStack Implementierungen.

Die von NetApp und Cisco gemeinsam entwickelte FlexPod Lösung vereint dabei bewährte Technologien und führende Komponenten für:

  • Weniger Risiken und Gesamtbetriebskosten (TCO) im Zusammenhang mit OpenStack
  • Schnellere und optimierte Implementierungen
  • Effizientere Administration

Die Lösung beinhaltet zudem NetApp FAS und/oder E-Series Storage, Cisco UCS Server und Cisco Nexus Switches. Darüber hinaus wurden in den letzten sieben Jahren bereits über 70 Dokumente mit Cisco Validated Designs bzw. NetApp Verified Architectures für dieses gemeinsame Entwicklungsprojekt veröffentlicht.

Das umfassende Portfolio validierter FlexPod Designs beinhaltet jetzt auch eine OpenStack Lösung. Dafür hat NetApp gemeinsam mit Red Hat und Cisco die Red Hat Enterprise Linux OpenStack Platform (RHEL-OSP) entwickelt, eine Cloud-fähige, konvergente Infrastruktur der Enterprise-Klasse, mit der offene Infrastruktur-als-Service-Lösungen (IaaS) einfach in Hybrid Clouds implementiert werden können.

In diesem Video können Sie sich davon überzeugen, wie einfach die Implementierung der Red Hat Enterprise Linux OpenStack Platform 6 (RHEL-OSP6) auf einer FlexPod Datacenter Infrastruktur mit dem RHEL-OSP Installer ist.

FlexPod liefert den Beweis

Wir haben eine vorhandene FlexPod Implementierung aus unserem Deployment Lab – bestehend aus Hardware mit angemessenen Spezifikationen anstelle einer künstlich geschaffenen Infrastruktur, die nur dazu dient, auf den ersten Blick beeindruckende Ergebnisse zu liefern – in ein Rack gepackt und die Red Hat Enterprise Linux OpenStack Platform 6 mithilfe von NetApp Integrationen und Verbesserungen in OpenStack darauf eingesetzt.

Anschließend haben wir die Anzahl der Instanzen in der somit entstandenen OpenStack Cloud vertikal skaliert. Wir haben mit insgesamt acht Nodes begonnen, vier davon Computing-Hypervisor-Nodes. Wie viele Instanzen konnten wir skalieren? 1.000 Instanzen? 2.000? 5.000? Oder sogar noch mehr?

Abbildung 1) Physische Storage-, Netzwerk- und Computing-Komponenten des FlexPod Deployment Lab

Quelle: NetApp, 2015

In Abbildung 2 wird die Skalierung mit RHEL-OSP mit den veröffentlichten Zahlen eines Mitbewerbers verglichen.

Abbildung 2) Mithilfe rotierender Medien lassen sich 1.000 persistente Instanzen innerhalb von 31 Minuten klonen und booten. Das bedeutet eine Zeiteinsparung von 83 % gegenüber den All-Flash-Werten eines Mitbewerbers.

Quelle: NetApp, 2015

Aber das ist noch nicht alles: Durch das Hinzufügen von zwölf zusätzlichen Computing-Nodes konnten wir OpenStack sogar auf nahezu 10.000 Instanzen skalieren.

Abbildung 3) Überblick über die skalierten Hardware-Instanzen mit angemessenen Spezifikationen im FlexPod Deployment Lab

Quelle: NetApp, 2015

Integrationen für Skalierbarkeit

Durch die Integration des Glance Image Repository mit NetApp Clustered Data ONTAP ergeben sich zwei wichtige Vorteile:

Erstens wird durch den Copy-Offload die anfängliche Netzwerkkopie von einem Glance Image Repository auf ein Cinder (Block-Storage) Repository überflüssig. Also anstatt im Netzwerk zu kopieren, wird das erste Volume direkt innerhalb des Storage-Systems geklont. Dies geschieht nahezu sofort und vermeidet wie gesagt die erste Kopie im Netzwerk.

Der zweite Vorteil ist die Speicherplatzeffizienz: Dank unserer Deduplizierungstechnologie können zusammenhängende 4-KB-Blöcke in einem einzelnen Block zusammengeführt werden. Dadurch lässt sich auf dem zugrunde liegenden Volume, das die gesamten Images enthält, deutlich Speicherplatz einsparen. Da es sich bei den meisten Images im Glance Datastore entweder um Darstellungen oder Variationen von Betriebssystemen handelt, können diese sich einige Blöcke teilen. Bei der Deduplizierung werden dann nur die Deltawerte zwischen den Images im Glance Image-Speicher gespeichert.

Zusammen mit anderen Hypervisor-Plattformen, wie z. B. VMware oder Hyper-V, konnten wir sogar Deduplizierungsraten von fast 90 % erreichen. Und das nicht nur bei internen Tests, sondern auch in der Praxis.

Erstellen eines Storage-Service-Katalogs

Über die Zuordnungsfunktionen des zugrunde liegenden NetApp Storage lassen sich mithilfe von Cinder Volumes Serviceklassen erstellen, die auf Workloads ausgerichtet sind.

Bei der Erstellung von Cinder Volumes kann der Volume-Typ festgelegt und beliebig benannt werden, z. B. disaster_recovery, test_development oder transactional_db. Die Namen sind frei wählbar.

Wenn Sie im Zusammenhang mit einer transaktionsorientierten Datenbank einen Workload haben, bei dem der Kunde möchte, dass die Daten auf Solid State- bzw. Flash-Laufwerken im NetApp Storage-Gerät gesichert werden, können Sie mit der OpenStack Funktion für zusätzliche Spezifikationen diese Volume-Typen erstellen und die zusätzlichen Spezifikationen dem jeweiligen Volume-Typ zuweisen.

Verwendet ein Kunde Cinder und legt den Volume-Typ entweder über die Befehlszeile oder über das Horizon Dashboard fest, dann werden die Cinder Volumes auf den Back-End NetApp FlexVols erstellt. Bei drei verschiedenen FlexVols mit unterschiedlichen zugehörigen Funktionen (z. B. eins mit Deduplizierung, eins mit Spiegelung und eins mit NetApp SnapMirror Beziehung) werden die neu erstellten Cinder Volumes auf den NetApp FAS FlexVols gespeichert, die über die im Storage-Service-Katalog festgelegten Eigenschaften verfügen.

Im Video Integrating NetApp Technology with OpenStack Block Storage Cinder erfahren Sie, wie Sie die OpenStack Funktion zur Festlegung von Cinder Volume-Typen einsetzen können, um NetApp Technologien wie Deduplizierung, Komprimierung, Thick Provisioning und Spiegelung für OpenStack Implementierungen zu nutzen.

Robustes, skalierbares Instanz-Caching

Sobald aus einem Glance Image ein Cinder Volume erstellt wurde, wird dieses automatisch lokal im Image Cache des Network File System (NFS) des NetApp FlexVol zwischengespeichert. Für eine sofortige Replizierung ohne zusätzlichen Storage-Platzbedarf werden zukünftige Volumes dann geklont – und nicht kopiert. Die neuen Volumes befinden sich auf denselben Blöcken wie das zwischengespeicherte Image, wobei nur die Deltas neue Blöcke auf der Festplatte belegen.

Wird für Glance Daten NetApp Storage verwendet, lassen sich mithilfe von NetApp FlexClone Instanzen zudem zügig klonen. Dadurch werden auch die Cinder Volumes für die persistenten Images deutlich schneller erstellt.

90 % weniger Zeitaufwand für die Festplatten-Wiederherstellung

Swift Objekt-Storage nutzt die Ausfallsicherheit und Skalierbarkeit der NetApp E-Series Storage-Systeme. Mit den Dynamic Disk Pools der E-Series werden die Daten, Paritätsinformationen und überschüssigen Kapazitäten jedes Volumes über alle Laufwerke im Pool hinweg verteilt. Der intelligente Algorithmus legt fest, welche Laufwerke für die Platzierung von Segmenten verwendet werden und sorgt so für umfassende Datensicherung. Alle Laufwerke im Storage-System sind aktiv. Da sich kein Laufwerk im Ruhezustand befindet, gibt es auch keine unausgelasteten Hot Spares.

Diese Integration bietet große Vorteile, u. a.:

  • Daten werden im gesamten Festplatten-Pool rekonstruiert
  • Alle Laufwerke teilen sich die Verantwortung für Schreibzugriffe
  • Dynamische Neuerstellungsoperationen laufen parallel
  • Der optimale Zustand wird bis zu achtmal schneller wiederhergestellt.

Swift repliziert Daten standardmäßig dreimal über den Cluster, wobei der Replizierungs-Datenverkehr die Skalierbarkeit einschränken kann. Denn bei der Skalierung von Swift steigt auch der Hardwarebedarf linear an. Mit der E-Series wird der interne Laufwerkbedarf für Storage-Nodes jedoch gesenkt und Storage ist nur für das Betriebssystem erforderlich. Das E-Series Storage-Array liefert dabei den erforderlichen Festplattenspeicher für die Swift Konto-, Container- und Objektdaten.

Da ein einzelnes Storage-Subsystem Storage für mehrere Swift Nodes bereitstellt, können im Cluster auch kleinere IU-Nodes mit möglicherweise geringerem Stromverbrauch eingesetzt werden. Somit wird weniger Rack-Fläche benötigt und auch der Strom-, Kühlungs- und Platzbedarf sinkt.

Abbildung 4) NetApp E-Series Swift bietet große Vorteile gegenüber Direct Attached Storage (DAS) Swift.

Quelle: NetApp, 2015

FlexPod für Red Hat Enterprise Linux OpenStack Platform 6

Dank unserer Community-Aktivitäten und Branchenpartnerschaften sind wir führend an der Entwicklung von Open Source-Initiativen sowie der Bereitstellung gemeinschaftlicher Lösungen für Unternehmen beteiligt. Die bewährte FlexPod Infrastruktur bietet dabei das Beste aus beiden Welten:

  • Standardisierte OpenStack Schnittstellen
  • Storage der Enterprise-Klasse für Tier-1-Applikationen und -Workloads

Für effiziente und skalierbare Services lassen sich mithilfe unserer Data ONTAP und SANtricity Betriebssysteme zudem Private, Public und Hybrid Clouds erstellen.

Und durch den Einsatz von Best Practices, die im Rahmen praktischer Engineering-Validierungen entwickelt wurden, ermöglicht FlexPod eine schnelle Amortisierung für Unternehmensimplementierungen. Wenn Sie Ihre Implementierung bisher noch hinausgezögert haben, weil Ihnen OpenStack zu kompliziert erschien, sollten Sie Ihre Meinung jetzt vielleicht noch einmal überdenken.

Als OpenStack Marketing Manager für NetApp arbeitet Brendan Wolfe eng mit Entwicklern, Produktmanagern, Alliance-Partnern und Kunden zusammen, um die OpenStack Lösungen und Technologien von NetApp auf dem Markt zu etablieren. Vor seiner Zeit bei NetApp war er als Enterprise Storage-Experte bei SanDisk und Fusion-io (ein SanDisk Unternehmen) tätig.

Dave Cain ist Reference Architect und Technical Marketing Engineer im NetApp Converged Infrastructure Solutions Team. Im Rahmen seiner Tätigkeit entwickelt er Referenzarchitekturen mit NetApp Storage und Software für Datacenter- und Cloud-Umgebungen. Bevor er zu NetApp kam, arbeitete er 10 Jahre bei IBM, wo er hauptsächlich mit Netzwerk-, Storage- und Virtualisierungs-IT-Infrastrukturen beschäftigt war. Er verfügt über einen Bachelor in Informatik der North Carolina State University. Außerdem war er als Co-Autor an fünf IBM Redbooks beteiligt und ist Inhaber zwei US-amerikanischer Patente sowie diverse Erfindungsmeldungen im Bereich Computernetzwerke.

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Oktober 2015

Entdecken

NetApp Beteiligung an OpenStack

NetApp blickt auf eine langjährige Zusammenarbeit mit den Open Source und OpenStack Communitys zurück. Seit 2011 sind wir zudem aktives Mitglied der OpenStack Community und unterstützen die OpenStack Summits als Sponsor. Wir haben bereits große Mengen an Upstream-Code für Cinder Treiber und die Manila (Dateifreigabeservices) Inkubation veröffentlicht. Außerdem stellen wir für andere OpenStack Projekte, wie z. B. Manila, ständig neue Features und Mehrwertfunktionen bereit.

Sie müssen den Code jedoch nicht von unserer Website herunterladen, sondern können ihn von dem Anbieter beziehen, der Ihre OpenStack Distribution bereitstellt. Red Hat ist dabei nur ein Beispiel.

Aufgrund unseres Engagements in der Community wurden wir in den Umfrageergebnissen der OpenStack User Survey Insights, 2014 zur Nr. 1 unter den Storage-Systemen der Enterprise-Klasse in OpenStack Umgebungen gewählt. Darüber hinaus konnten wir seit 2014 die Anzahl der NetApp Implementierungen in OpenStack Umgebungen um mehr als vier Systeme steigern und unsere Kundenbasis um mehr als 1,5 Millionen Kunden erweitern.

Wir sind sowohl Kunde als auch Nutzer von OpenStack und setzen es intern in verschiedenen Umgebungen ein – in der Produktion, bei Test/Entwicklung und im Engineering. Wir nutzen und unterstützen OpenStack also auf jeder Ebene und in jeder erdenklichen Art und Weise. Darüber hinaus bieten unsere Cinder Treiber jetzt auch Unterstützung für das Fibre Channel Protocol.

 
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