Tintri VMstore Test: Schnell wie Flash, billig wie Festplatte

Die Welt des Speichers befindet sich in einem erheblichen Umbruch, da die zunehmende Erschwinglichkeit von Flash und die Allgegenwart der Virtualisierung neue und innovative Ansätze für das Back-End-Speicherarray auslösen. Zu den neuen Speicherunternehmen, die an der Spitze dieser Revolution stehen, gehört Tintri, dessen Gründer aus Unternehmen wie VMware und Data Domain hervorgegangen sind. Die VMstore-Appliance von Tintri kombiniert Flash, Festplatte, Inline-Deduplizierung und andere Software-Magie, um kostengünstigen Hochleistungsspeicher speziell für virtuelle Maschinen bereitzustellen.

Ich habe den Tintri VMstore in einer VMware-Umgebung getestet, aber ab Tintri OS 3.0 und 3.1 (die im August bzw. November verfügbar waren) unterstützt der VMstore auch Red Hat Enterprise Virtualization und Microsoft Windows Hyper-V. Darüber hinaus bietet Version 3.1 neue Funktionen für die Notfallwiederherstellung durch die enge Integration in den Site Recovery Manager von VMware, die Verschlüsselung ruhender Daten und die Unterstützung von PowerShell-Skripten.

ReplicateVM und CloneVM sind zwei Tintri-Funktionen, die Funktionen implementieren, die auch in der VMware-Domäne enthalten sind. (ReplicateVM ist nicht Teil des Basisprodukts und erfordert eine zusätzliche Lizenz.) Der Unterschied besteht darin, dass diese Funktionen die Tintri-Architektur nutzen, um die Replikations- und Klonaufgaben mit maximaler Effizienz auszuführen. CloneVM bietet die Möglichkeit, Klone aus aktuellen oder früheren Snapshots sowie an einem Remotestandort zu erstellen. In ähnlicher Weise fügt SnapVM dem Snapshot-Prozess eine Reihe von Funktionen hinzu, mit denen bis zu 128 Snapshots pro VM und Tausende pro Datenspeicher skaliert werden können.

Tintri Architektur

Im Mittelpunkt des Tintri-Designs steht der Fokus auf die virtuelle Maschine und nicht auf Volumes oder LUNs (logische Einheitennummern) als Gegenstand der Speicherverwaltung. Verwaltungsaufgaben werden direkt auf virtuellen Laufwerken ausgeführt, während die Überwachung auf VM-Ebene erfolgt. Dies macht die Installation und Verwaltung des VMstore bemerkenswert einfach. Das andere Schlüsselelement der Tintri-Architektur ist das patentierte "Flash First" -Design des Unternehmens, bei dem alles in Flash geschrieben und versucht wird, heiße Daten dort zu speichern, damit alle Lesevorgänge auch von der Flash-Ebene stammen.

Auf der höchsten Ebene befindet sich ein Protokollmanager, der alle E / A im VMstore pro VM und pro vDisk verfolgt. Diese Informationen werden dann verwendet, um einzelnen VMs Servicequalität zu bieten. Auf diese Weise können Workloads mit gemischter Leistung im selben Datenspeicher ausgeführt werden, während die jeweils erforderliche Leistung bereitgestellt wird. Das Tintri-Betriebssystem wendet bestimmte Leistungsverbesserungen an, z. B. die Priorisierung des Zugriffs einer VM auf eine VMware-Auslagerungsdiskette, um Leistungseinbußen zu vermeiden, wenn die Grenzen des virtuellen Speichers überschritten werden.

Tintri verwendet kostengünstigeren MLC-Flash, um den bestmöglichen Preis pro Gigabyte Flash-Speicher zu erzielen. Dies erfordert einen robusteren Schreibalgorithmus, um einige der inhärenten Probleme des Flashs zu überwinden (und in MLC sogar noch ausgeprägter als in der teureren SLC), einschließlich der Schreibverstärkung, die durch den Unterschied zwischen der Größe typischer auf die Festplatte geschriebener Datenblöcke und der Größe von verursacht wird Löschblöcke am Gerät. Andere flashspezifische Optimierungen umfassen eine effiziente Verschleißausgleichung und Speicherbereinigung, um ein Gleichgewicht zwischen verfügbarem Speicherplatz und Lese-, Schreib- und Löschzyklen aufrechtzuerhalten. Alle auf Flash geschriebenen Daten verwenden einen Inline-Datenkomprimierungs- und -Deduplizierungsprozess, um die auf die Festplatte geschriebenen Daten so effizient wie möglich zu nutzen.

VMstore T800-Serie

Die neuesten Hardwareangebote von Tintri tragen alle eine Modellnummer in der T800-Serie und bieten drei verschiedene Kapazitätsstufen. Der große Unterschied zwischen den Modellen besteht in der Menge an Rohspeicher, die sowohl auf der Flash- als auch auf der sich drehenden Festplatte verfügbar ist. Alle drei Modelle haben ein ungefähres Verhältnis von zehn zu eins zwischen Festplattenkapazität und Flash. Dies ist typisch für Hybridsysteme. Beispielsweise verwenden sowohl Microsoft als auch VMware dasselbe Verhältnis, wenn sie Systemkonfigurationen für ihre Storage Server- bzw. Virtual SAN-Produkte empfehlen.

Jede Tintri-Appliance besteht aus einem Server mit zwei Knoten, CPUs und Speicher der Enterprise-Klasse. Beide Knoten haben Zugriff auf die zugrunde liegende Speicherhardware und funktionieren in einer Active-Standby-Konfiguration. Die Daten werden mithilfe eines Dateisystems mit Protokollstruktur auf der Festplatte gespeichert. Dies bedeutet, dass der VMstore kein hardwarebasiertes RAID verwendet. (Stattdessen wird RAID6 vom Tintri-Betriebssystem bereitgestellt.) Tintri ist kein konvergentes System, da Sie keine VMs direkt auf der Tintri-Appliance ausführen.

Auf der Softwareseite führt das Tintri-Betriebssystem einen hochoptimierten Linux-Kernel mit einer Reihe von Open-Source-Komponenten aus. Der Schlüssel zur Optimierung der VM-Leistung liegt in der Analyse des E / A-Verkehrs zu jedem Datenspeicher und der Identifizierung potenzieller Leistungsprobleme. Das Tintri-System bietet umfassende Instrumente und sogar eine Autodiagnosefunktion, mit der Daten an einen zentralen Ort zurückgesendet werden, an dem weitere Analysen durchgeführt werden können. Mit diesen Daten kann Tintri potenzielle Probleme erkennen - hohe IOPS, hohe Latenz, drohende Überzeichnung - und seinen Kunden Lösungen empfehlen, bevor der Schaden behoben ist.

Viele Funktionen, einschließlich Replikation und Datenverschiebung, werden intern vom Tintri-Betriebssystem ausgeführt. Aufgaben wie das Klonen einer VM werden ohne nennenswerten Netzwerkverkehr ausgeführt. Dies kann entweder über die Tintri-Verwaltungsschnittstelle oder über VMware vCenter mithilfe der VAAI-Funktionalität (VMware APIs for Array Integration) erfolgen. Für zusätzliche Datensicherheit können Sie einen VMstore mit selbstverschlüsselnden Festplatten erwerben. Diese Festplatten verwenden eine AES-256-Bit-Verschlüsselung und haben keinen Einfluss auf Leistung oder Kapazität. Tintri bietet auch ein Software-Add-On zum Verschlüsseln ruhender Daten an, das in Verbindung mit ReplicateVM funktioniert.

Verwalten des VMstore

Einfachheit ist der Name des Spiels, wenn es um die Verwaltung einer Tintri-Appliance geht. Während Administratoren über ein einfaches Dashboard einen Überblick über den Gesamtsystemzustand erhalten, wird die geheime Sauce für die gesamte Verwaltung einer Tintri-Appliance in Form von REST-APIs bereitgestellt. Daher ist die Verwaltungsplattform in Bezug auf die Virtualisierungsplattform agnostisch, da jede Lösung die REST-API durchlaufen muss, um das zu tun, was sie tun muss. Der VMstore bietet außerdem eine Vielzahl von Funktionen, die für die Automatisierung mit Ihrem bevorzugten Skript-Tool verfügbar sind. In der Linux-Welt ist Python die bevorzugte Skriptsprache, während Sie für eine Windows-basierte Bereitstellung PowerShell verwenden würden.

Tintri-Ressourcen können auch in VMware vCenter verwaltet werden. Abbildung 1 zeigt den vSphere Web Client mit den angezeigten Tintri-Leistungsdiagrammen und -Informationen. In dieser Ansicht können Sie schnell die Gesamtleistung sowie die Auswirkungen einzelner VMs auf das System erfassen. Mit der Tintri-Option auf der Registerkarte Verwalten können Sie Anmeldeinformationen für den VMstore und den vCenter Server eingeben sowie die Standard-Snapshot-Zeitpläne konfigurieren und überwachen.

VMstore-Leistung

Für meine Tests wurde mir Fernzugriff auf das Tintri Lightning Lab mit drei Dell PowerEdge R270-Servern gewährt, die die Rolle von vSphere-Hosts mit jeweils 128 GB Speicher und zwei Intel E5-2620-CPUs spielen. Jedes PowerEdge-System verfügte über mindestens eine 10-GbE-Netzwerkverbindung zu verschiedenen Tintri VMstores. Das Labor umfasste einen VMstore T880, einen VMstore T620 und zwei VMstore T540-Systeme (siehe Abbildung 2). Wie bei meiner Überprüfung des virtuellen SAN von VMware habe ich die virtuelle Appliance VMware I / O Analyzer verwendet, um verschiedene Workloads zu simulieren.

Ich habe dieselbe maximale IOPS-Arbeitslast verwendet, um die Auswirkungen mehrerer VMs und mehrerer Hosts auf die VMstore-Leistung zu untersuchen. Ein einzelner Host mit vier VMs hatte im Durchschnitt etwas weniger als 30.000 IOPS, während derselbe Host mit acht VMs die Anzahl auf rund 35.000 IOPS erhöhte. Der Wechsel zu zwei Hosts mit jeweils vier VMs erhöhte die Zahl auf etwas weniger als 64.000 IOPS. Drei Hosts mit jeweils vier VMs haben die Summe auf 75.000 IOPS nach rechts verschoben. Alle diese Tests wurden auf dem neuesten T880-Host durchgeführt. Ähnliche Tests am T620 ergaben etwas geringere Zahlen.

Die Preise für den VMstore T820 beginnen bei 74.000 US-Dollar und umfassen 1,5 TB Flash-Speicher und 20 TB Raw-Speicherplatz. Der VMstore T820 der unteren Preisklasse verfügt über 1 GB Netzwerk, während die beiden High-End-Modelle mit 10 GB Netzwerkkarten geliefert werden. Der Listenpreis für den VMstore T850 mit 5,3 TB Flash und 52 TB Raw-Speicherplatz beträgt 160.000 US-Dollar. Der Listenpreis für den erstklassigen VMstore T880 mit 8,8 TB Flash und 78 TB Raw Disk beträgt 260.000 US-Dollar.

Am untersten Ende stellt der VMstore T820 einen bedeutenden Wert für Unternehmen dar, die die Leistung ihres VM-Speichers verbessern möchten. Während der gesamte Rohspeicher für den VMstore T820 möglicherweise nicht viel klingt, kann der effektive Speicher nach Komprimierung und Deduplizierung das Drei- bis Fünffache der Rohkapazität betragen.

Tintris Flash-First-VM-orientierter Ansatz für die Speicherung von Rechenzentren hat zu einem leistungsstarken Speicherprodukt geführt, das nicht nur die Kosten im Einklang mit herkömmlichen Festplattenspeicher-Arrays hält, sondern auch einen minimalen Aufwand für Installation und Verwaltung erfordert. Die Tiefenüberwachung von Tintri bietet die Möglichkeit, die Systemleistung zu verfolgen und mögliche Probleme zu identifizieren, die durch eine Überzeichnung des verfügbaren Flashs entstehen. Durch das einfache Hinzufügen von Knoten werden Leistung und Gesamtspeicher nahtlos erhöht. Die zusätzliche Unterstützung für die Virtualisierung von Microsoft und Red Hat verleiht dieser Produktlinie eine neue Dimension der Flexibilität und erweitert die potenzielle Kundenbasis.

Scorecard Verfügbarkeit (20%) Interoperabilität (10%) Management (20%) Leistung (20%) Skalierbarkeit (20%) Wert (10%) Gesamtpunktzahl
Tintri VMstore T800 Serie 9 9 9 9 10 9 9.2