بررسی قابلیت و عملکرد Red Hat Ceph Storage

Red Hat Ceph Storage، یک پلتفرم ذخیره‌سازی باز، بسیار مقیاس‌پذیر و مبتنی بر نرم‌افزار (Software-Defined Storage) برای Cloud است که از قابلیت‌های زیر برخوردار می‌باشد:

• برای زیرساخت‌های Cloud و Object Storage در مقیاس وب طراحی می‌گردد.
• نسخه‌های پایدار Ceph را با یک پلتفرم مدیریت Ceph، ابزار پیاده‌سازی و همچنین سرویس‌های پشتیبانی ترکیب می‌کند.
• ابزاری را جهت مدیریت خودکار، انعطاف‌پذیر و مقرون به صرفه‌ برای استقرار داده‌های حجیم در مقیاس Petabyte در سازمان‌ها فراهم می‌آورد.
• به دلیل پشتیبانی از مدیریت داده‌های Cloud، شرکت‌ها می‌توانند بر مدیریت کسب‌وکار خود تمرکز نمایند.

جدیدترین نسخه‌ی این تکنولوژی، Red Hat Ceph Storage 1.3 است که دارای ویژگی‌های زیر می‌باشد:

مزایای استفاده از Red Hat Ceph Storage برای سازمان‌ها

امروزه شرکت‌ها تلاش می‌کنند تا علاوه بر حفظ سرعت و چابکی و با توجه به صرفه اقتصادی، از امکاناتی جهت مدیریت رشد سریع داده‌ها نیز برخوردار باشند. سازمان‌ها باید از تکنولوژی Cloud به منظور مدیریت حجم انبوهی از اطلاعات با سرعت مورد نیاز، در کسب‌وکارهای امروزی جهت ذخیره‌سازی داده‌های خود استفاده نمایند.

OpenStack چیست؟

OpenStack به عنوان بزرگترین پروژه زیرساخت متن باز Cloud، به سرعت در حال توسعه می‌باشد، بنابراین  در چنین شرایطی، انتخاب تکنولوژی‌های منطبق با شیوه عملکرد OpenStack منطقی خواهد بود. برای شرکت‌هایی که OpenStack را پیاده‌سازی نموده‌اند، استفاده از  Red Hat Ceph Storage و Red Hat Enterprise Linux OpenStack Platform با معماری مدرن Cloud، از گزینه‌های مناسب برای آنها به شمار می‌روند.

Red Hat Ceph Storage چیست؟

OpenStack برای کسب موفقیت باید با یک ذخیره‌ساز مقیاس‌پذیر، انعطاف‌پذیر و جدید ارائه گردد. Red Hat Ceph Storage نیز مانند OpenStack عمل می‌کند و معماری توسعه‌پذیر آن، امکان یکپارچه‌سازی بیشتر با OpenStack را نسبت به راهکارهای اختصاصی و سنتی فراهم می‌آورد. این ذخیره‌‌ساز عمدتا هزینه‌های ذخیره‌سازی داده‌های شرکت در Cloud را کاهش داده و در مدیریتِ رشد داده‌ها به صورت تصاعدی به گونه‌ای موثر، کارآمد، خودکار و مقرون به صرفه، به شرکت‌ها کمک می‌نماید. Red Hat Storage با ارائه یک پلتفرم خودگردان و با قابلیت خودترمیمی که مرتکب هیچ خطایی نمی‌شود، به فرآیند مدیریت داده‌ها رسیدگی می‌نماید؛ بنابراین سازمانی‌هایی که از Openstack استفاده می‌کنند، قادر خواهند بود بر دسترس‌پذیری داده‌ها تمرکز ‌نمایند.

بررسی Red Hat Enterprise Linux OpenStack Platform

ادغام OpenStack و پلتفرم اصلی لینوکس نیز مانند Storage، به عنوان فاکتوری مهم در پیاده‌سازی Cloud پایدار با عملکرد بالا به شمار می‌رود. Red Hat Enterprise Linux OpenStack Platform، یک پلتفرم Cloud مهندسی شده و آماده تولید می‌باشد که تکنولوژی پیشروی OpenStack را با سیستم عامل لینوکس ارائه شده از معتبرترین شرکت جهان یعنی Red Hat، ترکیب می‌نماید. با استفاده از این پلتفرم، سازمان‌ها می‌توانند تمامی مزایایی را که از Red Hat Enterprise Linux و همچنین پلتفرم در حال توسعه‌ی زیرساخت Cloud انتظار دارند، از OpenStack دریافت کنند. همچنین شرکت‌ها با کمک پلتفرم Red Hat Enterprise Linux OpenStack می‌توانند نیازهای مشتریان خود را ظرف مدت چند ساعت و یا حتی چند دقیقه پاسخ دهند، بدون اینکه صدمه‌ای به امنیت یا عملکرد وارد شود.

انتخاب گزینه مناسب برای Cloud

Red Hat Enterprise Linux OpenStack Platform و Red Hat Ceph Storage بیانگر نوآوری پروژه‌های Ceph و OpenStack می‌باشند، در حالی که پایداری، تخصص و آمادگیِ پلتفرم ارائه شده بر روی Red Hat Enterprise Linux را نیز نشان می‌دهند. برای Cloud، راهکار ذخیره‌سازی و محاسبه‌ی یکپارچه و کاملا پشتیبانی شده‌ی Red Hat و همچنین End-to-End Stack که سریع، Responsive، قابل اطمینان و مقرون به صرفه است، یکی از گزینه‌های مناسب محسوب می‌گردد.

ویژگی‌های Red Hat Ceph Storage

– مقیاس‌پذیری در حد اگزابایت (Exabyte)

• قابلیت Scale-Out: کلاستر را از یک Node به هزاران Node دیگر توسعه می‌دهد.
• قابلیت Rebalancing به صورت خودکار: از معماری Peer-to-Peer جهت افزایش ظرفیت در هر زمان با حداقل اقدامات عملیاتی استفاده نموده و از پروژه‌هایMigration داده و ارتقاء آن اجتناب می‌نماید.
• ارتقاء نرم‌افزار به صورت بدون وقفه یا مرحله‌ای: کلاسترها را در هر مرحله‌ای بدون هیچگونه Downtime ارتقاء می‌دهد.

-API ها

• S3 و Swift API: پشتیبانی از Object Storage
• RESTful API: مدیریت تمامی عملکردهای کلاستر و Object Storage

-برنامه‌های Storage-Aware در مقیاس وب (فقط در Object)

• توسعه کتابخانه‌ها جهت یکپارچه‌سازی مستقیم برنامه: این قابلیت برخی عملکردهای پیشرفته مانند Triggerها، Message Passing و تبدیل داده‌ها در محل مناسب را امکانپذیر می‌نماید.
• یک پروتکل Native با عملکرد بالا: این قابلیت، Overhead مربوط به واسط کاربری RESTful را برای نرم‌افزارهای حساس به عملکرد، که نیاز به حداقل زمان تاخیر و حداکثر توان عملیاتی I/O دارند، حذف می‌نماید.

-امنیت (Security)

• دسترسی به فهرست کنترل: کنترل دقیقی بر کاربران Object Storage و مجوزهای Bucket-Level اعمال می‌کند.
• Quota: جلوگیری از سوءاستفاده‌ به کمک محدودیت‌های کاربر Object Storage یا Poolها

-قابلیت اطمینان (Reliability) و دسترس‌پذیری (Availability)

• تغییر اندازه Block به صورت پویا: با حداقل زمان Downtime می‌توان تجهیزات Ceph Block را Expand یا Shrink نمود.
• قابلیت های Striping، Erasure Coding و یا Replication در Nodeها: از پایداری داده‌ها، دسترس‌پذیری بالا یا (High Availability (HA و عملکرد بالا بهره‌مند می‌گردد.
• Policyهای ذخیره‌سازی: نحوه قرار گرفتن را پیکربندی می‌نماید تا SLAها، ملزومات عملکرد و حوزه‌های خطا (Failure Domain) را بازتاب دهد.
• استقرار داده‌ها یا Data Placement: از الگوریتم CRUSH استفاده نموده و این امکان را برای هر یک از Clientها فراهم می‌کند تا بدون نیاز به جستجوی جداول و به سرعت محل استقرار داده‌ها را تعیین کنند.
• قابلیت Failover خودکار: از خرابی دیسک یا سرور و همچنین تاثیر آن بر دسترس‌پذیری، عملکرد و صحت داده‌ها جلوگیری می‌نماید.

-عملکرد (Performance)

• Copy-on-Write Cloning: این قابلیت Imageهای ماشین مجازی یا VM را به سرعت ارائه می‌کند. (فقط در Block)
• Cache کردن در سمت Client به صورت In-Memory: با استفاده از این ویژگی هم Kernel و هم Hypervisor را Cache می‌نماید. (فقط در Block)
• ارتقاء I/O همتراز برای داده‌ها: به جای مدل Client-Server، از مدلClient-Cluster استفاده می‌کند.
• Cache Tiering: با استفاده از سیاست‌های انقضا  (Hot Data (Expiration Policy را به SSD ارتقا می‌دهد.
• Flash Journals: عملکرد نوشتن داده‌ها را ارتقا می‌دهد.
• اندازه‌های قابل تنظیم Stripe: عملکرد بهینه سیستم را از ذخیره نمودن فایل‌های ویدئویی چند گیگابایتی گرفته تا ذخیره تصاویر کوچک تنظیم می‌کند.

-پشتیبانی Multi-Datacenter و (Disaster Recovery (DR

• پشتیبانی از Zoneها و مناطق: توپولوژی‌های مشابهی با Amazon Web Service S3 به کار گرفته و در سایر موارد از یک Namespace کلی استفاده می‌کند.(فقط در Object)
• خواندن وابستگی ها: نسخه‌های Local از داده‌ها را برای کاربران Local ارائه می‌نماید.(فقط در Object)
• همسان‌سازی دیتا‌سنتر یا Datacenter Synchronization: از مجموعه کامل یا بخشی از داد‌ه‌ها در بین مناطق پشتیبان‌گیری می‌نماید.(فقط در Object)
• Snapshotها را به دیتاسنترهای پراکنده به لحاظ جغرافیایی، ارسال نموده و Disaster Recovery را آغاز می‌کند. (فقط در Block)
• Snapshotها را به صورت Incremental ارسال نموده و پهنای باند شبکه را کاهش می‌دهد. (فقط در Block)

-مقرون به‌صرفه بودن

• Thin Provisioning: این امر موجب استفاده بیشتر از فضا می‌گردد. (فقط در Block)
• سخت‌افزار کم هزینه: ترکیبی از عملکرد و قیمت را با بارکاری (Workload) پیوند می‌دهد.
• سخت‌افزار ناهمگون: عدم اجبار در جایگزینی Nodeهای قدیمی با Nodeهای جدید در تغییرات ساختاری
• Erasure Coding: از گزینه ماندگاری داده‌ها به صورت مقرون به صرفه بهره می‌گیرد.

-مدیریت تحت وب

• پلتفرم مدیریت Ceph: داشبوردی را برای عملیات‌های کلاستر ایجاد می‌نماید.
• ارائه آمار و ارقام مربوط به عملکرد Per-Disk و Per-Pool: مشکلات را با سرعت و به سادگی شناسایی می‌نماید.
• شناسایی و بررسی محیط کار: فرآیند عیب‌یابی را تسریع می‌کند.

مشخصات فنی

سیستم عامل‌های قابل پشتیبانی Red Hat Ceph Storage 1.3 موارد زیر می باشند:

• Red Hat Enterprise Linux 7.0
• Ubuntu 14.04

ویژگی های ارزشمند Red Hat Ceph Storage

• هزینه ذخیره‌سازی برای هر گیگابایت را به طرز چشمگیری کاهش می‌دهد.
• مبنایی را برای مدیریت توسعه تصاعدی داده‌های شرکت ارائه می‌نماید.
• این تکنولوژی قابلیت ادغام با OpenStack را دارا می‌باشد.
• قابلیت‌های پیشرفتهBlock Storage را ارائه می‌کند.
• به سادگی با ذخیره‌سازهای Block یا Object مطابقت می‌یابد.
• به سادگی با زیرساخت‌های ذخیره‌ساز فعلی ادغام می‌گردد.