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部署 OpenStack 一點也不難
Brendan Wolfe
NetApp 資深行銷經理
David Cain
NetApp 技術行銷工程師

覺得部署 OpenStack 很困難嗎? 感覺困惑、腦中一團亂? 一般認為 OpenStack 太過於複雜,是因為手動步驟很繁冗,需要執行許多記錄檔來找出損壞的環節。此外,OpenStack 的變化非常快,令人難以跟上腳步。

這樣的思維經常使企業猶豫不決,無法決定是否要開始部署 OpenStack。OpenStack 的複雜性使得調查工作遠多於實作,比起啟動和執行正式作業工作負載,公司反而花更多的時間在猜測 OpenStack 部署上。

我們現在提供一個較好的方法。

利用 FlexPod 讓部署 OpenStack 變輕鬆

通過驗證的標準化 FlexPod® 平台有助於順暢快速地消解 OpenStack 部署中的糾結處。

FlexPod 是 NetApp 與 Cisco 雙方共同投入技術工程的合作結晶,運用最頂尖的元件提供獲實證的技術,能夠:

  • 降低 OpenStack 的風險和總體擁有成本 (TCO)。
  • 加速並精簡部署。
  • 提升管理效率。

此解決方案採用 NetApp® FAS 和(或)E 系列儲存設備、Cisco® UCS 伺服器及 Cisco Nexus 交換器,而我們與 Cisco 七年來共同合作的工程成果已造就了 70 份文件發表(內容為 Cisco 驗證的設計或 NetApp 驗證的架構)。

現在我們進一步擴展 FlexPod 通過大規模驗證的設計組合,在其中納入 OpenStack 解決方案。NetApp 與 Red Hat 及 Cisco 聯手,運用 Red Hat Enterprise Linux OpenStack Platform (RHEL-OSP) 提供雲端就緒的企業級整合式基礎架構,讓您能夠更順暢地為混合雲環境部署開放式「基礎架構即服務」(IaaS)。

請觀賞這段影片,瞭解使用 RHEL-OSP 安裝程式在 FlexPod Datacenter infrastructure 上部署 Red Hat Enterprise Linux OpenStack Platform 6 (RHEL-OSP6) 有多麼簡單。

證據就在 Pod 中

我們在部署實驗室中採用現有的 FlexPod(合理規格的硬體,非為誇大結果以供展示而人為設計的基礎架構),將其部署於 Red Hat Enterprise Linux OpenStack Platform 6 之上,並利用 OpenStack 中的 NetApp 整合和增強功能,使它們在機架中一起運作。

然後,我們在所形成的 OpenStack 雲端內,對執行個體數量進行垂直擴充。我們從八個節點開始測試,其中四個為電腦 Hypervisor 節點。猜猜我們最後擴充到多少個執行個體? 1,000 個執行個體? 2,000? 5,000? 或者更多?

圖 1)FlexPod 部署實驗室的實體儲存設備、網路與運算元件。

資料來源:2015 年 NetApp 資料

圖 2 顯示 FlexPod 上 RHEL-OSP 的擴充能力(與競爭對手公布之數據相比)。

圖 2)傳統硬碟媒體可在 31 分鐘內實體複製和啟動 1,000 個持續執行個體,花費的時間比競爭對手公布的 All Flash 數據低 83%。

資料來源:2015 年 NetApp 資料

不僅如此,在另外增加 12 個運算節點之後,OpenStack 可擴充至將近 10,000 個執行個體。

圖 3)在 FlexPod 部署實驗室中使用合理規格的硬體,擴充後的執行個體數量總覽。

資料來源:2015 年 NetApp 資料

促進擴充能力的整合技術

Glance 映像儲存庫與 NetApp 叢集式 Data ONTAP® 的整合,成就了兩項重大優勢:

第一,複本卸載功能免除了從 Glance 映像儲存庫到 Cinder(區塊式儲存設備)儲存庫的初始網路複本,我們改在儲存系統本身之內實體複製第一個 Volume,而非透過網路來複製,此過程近乎即時,因為不再經由網路建立第一個複本。

第二個優勢是空間效率:我們的重複資料刪除技術可讓通用的 4K 區塊合併為單一區塊,大幅節省保存所有映像之基礎 Volume 上的空間。Glance 資料儲存區裡的映像大多是轉譯或作業系統變異內容,所以可以共用某些相同區塊,重複資料刪除技術只會將保存於 Glance 映像儲存區內之映像間的差異儲存下來。

透過 VMware、Hyper-V 等其他 Hypervisor 平台,我們發現到重複資料刪除率幾乎可達 90%,而且不只是在內部,外部亦是如此。

建立儲存服務目錄

對照現有 NetApp 儲存設備的功能,可讓您運用與工作負載一致的 Cinder Volume 類型來建立服務類別。

在建立 Cinder Volume 時,可以指定 Volume 類型並隨意命名,例如 disaster_recovery、test_development 或 transactional_db 等,任何名稱都可以。

以交易資料庫為例:假設您有一個工作負載,客戶指定要使用 NetApp 儲存設備中的固態硬碟或 Flash 磁碟來備份資料;藉由 OpenStack 的指定額外規格功能,我們可建立所需的 Volume 類型,然後指定與每個 Volume 類型相關聯的額外規格。

每當客戶使用 Cinder 並指定一種 Volume 類型的時候,無論是透過命令列或 Horizon 儀表板,他們都能取得建立於後端 NetApp FlexVol 上的 Cinder Volume。因此,若您有三個不同 FlexVol,且它們具備不一樣的相關功能(例如,一個具備重複資料刪除功能、一個具備鏡射功能、一個具備 NetApp SnapMirror® 關係功能),則每次使用者要求新的 Cinder Volume 時,所得到的 Cinder Volume 將會儲存在符合儲存服務目錄所定義特性的 NetApp FAS FlexVol 上。

請觀賞「NetApp 技術與 OpenStack 區塊式儲存設備 Cinder 之整合」影片(英文),以瞭解如何利用 OpenStack Cinder Volume 類型功能,在部署 OpenStack 時善用 NetApp 技術(重複資料刪除、資料壓縮、完整資源配置和鏡射等)。

強大且可擴充的執行個體快取

從 Glance 映像建立好 Cinder Volume 之後,便會自動在 NetApp FlexVol 本機上的網路檔案系統 (NFS) 映像快取中進行快取。未來的 Volume 會從這個 NFS 映像快取進行實體複製(不只是複製),以供在不佔據更多儲存空間的情況下立即複寫。新的 Volume 就像已快取的映像一樣會共用相同的區塊,只有差異的部分會佔用新的磁碟區塊。

使用 NetApp 儲存設備處理 Glance 資料時,可透過 NetApp FlexClone® 來提升執行個體的實體複製速度,進而大幅縮短 Cinder Volume(作為持續映像檔)的建立時間。

磁碟重建時間減少 90%

Swift 物件式儲存設備利用 NetApp E 系列儲存系統來提供恢復能力和擴充性。有了 E 系列動態磁碟資源集區,每個 Volume 的資料、同位元檢查資訊與備用容量,皆可在磁碟資源集區中的所有磁碟機之間配送。智慧型演算法可定義用於區段放置的磁碟機,確保獲得完整的資料保護。儲存系統中的所有磁碟機皆為作用中狀態;沒有一個閒置不用,表示您沒有空轉的熱備援系統。

此項整合的主要優勢包括:

  • 在整個磁碟資源集區內重新建構資料。
  • 所有的磁碟機會共同分攤寫入作業。
  • 可同時執行動態重建作業。
  • 回復到最佳運作狀態的效率高達八倍。

Swift 依預設會在整個叢集中複寫資料三次,因為複寫流量可能變成擴充瓶頸,所以當 Swift 擴充時,硬體需求會呈線性成長。有了 E 系列,便可減少儲存節點的內部磁碟機需求,節點僅需作業系統的儲存容量,然後利用 E 系列儲存陣列來提供用於 Swift 帳戶、Container 和物件資料的磁碟空間。

由於單一儲存子系統可為多個 Swift 節點提供儲存空間,並可在叢集中使用較小及耗電量可能較低的 IU 節點,因此能夠減少機架空間、電力、冷卻和實體佔用空間需求。

圖 4)NetApp E 系列 Swift 具備直接附加儲存設備 (DAS) Swift 難以匹敵的重要優勢。

資料來源:2015 年 NetApp 資料

適用於 Red Hat Enterprise Linux OpenStack Platform 6 的 FlexPod

歸功於社群整合與產業合作,我們儼然成為開發開放原始碼計畫、促成協作解決方案及共同為企業提供支援的領導廠商。獲得實證的 FlexPod 基礎架構可提供雙方專業長才的技術:

  • 標準 OpenStack 介面。
  • 企業級儲存設備,可調整用於層級 1 應用程式和工作負載。

您可在我們的 Data ONTAP 和 SANtricity 作業系統上建立私有雲、公有雲及混合雲,以獲得高效率且易擴充的服務項目。

FlexPod 運用實際工程驗證開發出來的最佳實務做法,能夠更快實現企業部署的價值。因此,若您認為 OpenStack 難以駕馭而遲遲未能開始部署,請再多多考慮。

Brendan Wolfe 擔任 NetApp OpenStack 行銷經理要職,在其崗位上與開發人員、產品管理與聯盟合作夥伴,以及客戶密切合作,將 NetApp 的 OpenStack 解決方案及技術成功推向市場。加入 NetApp 之前,Brendan 曾是 SanDisk 和 Fusion-io (SanDisk 旗下公司)的企業儲存專家。

Dave Cain 是 NetApp「整合式基礎架構解決方案」團隊的參考架構設計師暨技術行銷工程師,負責產出獲驗證的參考架構,讓 NetApp 儲存設備與軟體的優勢能夠延伸至資料中心和雲端環境。 他在加入 NetApp 之前,有 10 年任職於 IBM,專門負責網路、儲存與虛擬化 IT 基礎架構等相關領域。 Dave 擁有美國北卡羅來那州立大學電腦科學系的學士學位,與人合著過五份 IBM 紅皮書,並擁有兩項美國專利及許多電腦網路相關的構想發表。

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NetApp 參與 OpenStack

NetApp 的開放原始碼與 OpenStack 社群已有久遠的歷史,我們自 2011 年起開始投入與贊助 OpenStack 社群,至今已上傳大量的程式碼,以協助 Cinder 驅動程式和 Manila(檔案共享服務)育成專案,我們也持續在其他 OpenStack 專案(如 Manila)中引進新功能和加值服務。

您不需要從我們的網站下載程式碼,可以透過任何 OpenStack 內容提供者取得,Red Hat 只是其中一個例子。

由於我們對社群的參與和投入,我們已獲得 2014 年 OpenStack User Survey Insights(OpenStack 使用者調查見解)結果的肯定,是 OpenStack 環境中的企業級儲存系統第一品牌。自 2014 以來,我們已經歷 1)OpenStack 環境的 NetApp 部署成長至四個系統以上,以及 2)客戶數增加 1.5 倍以上。

我們本身也是 OpenStack 的客戶與消費者,在內部部署了多種環境(正式作業、測試開發及工程設計等),不但親自採用 OpenStack,亦致力參與 OpenStack 的各層面和每一種可能性。此外,我們不久前剛剛宣布在 Cinder 驅動程式中支援光纖通道傳輸協定。

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