Продуктовый обзор
По данным портала Peepshot (бывш. IT Central Station), лучшие 10 решений программно-конфигурируемых СХД (SDS), ранжированные по вниманию к ним в Интернете, следующие:
Рисунок 1. Лучшие решения SDS (источник: Peepshot, январь 2022 г.)
1. Nutanix Acropolis AOS
Nutanix предоставляет прозрачное решение программно-конфигурируемых СХД следующего поколения. Платформа Nutanix Xtreme объединяет вычисления, виртуализацию и хранение в едином решении, что позволяет значительно упростить инфраструктуру дата-центров. Пользователи Nutanix получают преимущества предсказуемой производительности и линейной масштабируемости вычислительной инфраструктуры облачного типа.
Nutanix Acropolis — это операционная система, также известная как Acropolis Operating System (AOS) с ядром искусственного интеллекта, которая работает поверх встроенного гипервизора Nutanix Acropolis Hypervisor (AHV), а также гипервизоров других поставщиков, например VMware vSphere ESXi и Microsoft Hyper-V. Nutanix Acropolis предназначен для управления и виртуализации пула хранения контейнеров и томов с использованием механизма прямого ввода-вывода PCI Directpath.
Nutanix Acropolis AOS устанавливается как виртуальная машина контроллера CVM (Controller Virtual Machine) поверх гипервизора для управления вычислительным кластером Nutanix.
Nutanix Acropolis предоставляет службы данных и может быть разделён на три основных компонента: распределённая структура хранения DSF (Distributed Storage Fabric), структура мобильности приложений AMF (App Mobility Fabric) и гипервизор AHV.
Acropolis поддерживает три сторонних гипервизора: ESXi, Hyper-V и Citrix Hypervisor в дополнение к собственному гипервизору AHV.
Nutainx Acropolis (AOS) не использует традиционные хранилища SAN или NAS или дорогостоящие межсетевые соединения для хранения данных. Он объединяет хранилище и серверные вычислительные ресурсы (ЦП и ОЗУ) в единый строительный блок платформы. Каждый строительный блок представляет собой унифицированную масштабируемую архитектуру без единой точки отказа.
Решение Nutanix не требует конструкций SAN, таких как LUN, RAID-группы или коммутаторы хранения. Все управление хранилищем ориентировано на виртуальные машины, а ввод-вывод оптимизирован на уровне виртуального диска ВМ. Программное решение работает на узлах хранения различных производителей, которые представляют собой либо флэш-накопители для оптимальной производительности, либо гибридную комбинацию твердотельных накопителей и жёстких дисков, обеспечивающую сочетание производительности и ёмкости.
DSF автоматически распределяет данные в кластере по разным классам устройств хранения, используя интеллектуальные алгоритмы размещения данных. Для достижения наилучшей производительности алгоритмы гарантируют, что наиболее часто используемые данные доступны в памяти или во флэш-памяти на узле, локальном для виртуальной машины.
Операционная система Nutanix Acropolis (AOS) сделала Nutanix лидером гиперконвергентных технологий.
Рисунок 2. Архитектура Nutanix Acropolis AOS (источник: Nutanix)
2. StarWind Virtual SAN
Решение SDS StarWind представляет собой виртуализированную сетевую систему хранения (Virtual SAN) для средних и малых предприятий, удалённых офисов и филиалов. Эта программная платформа устраняет потребность в общем физическом хранилище, «зеркалируя» внутренние жёсткие диски и флэш-память между серверами гипервизора. Это приводит к снижению потребности в оборудовании и обслуживание.
StarWind VSAN будет полезна как на существующих серверах хранения, так и для случаев, когда создать новую инфраструктуру виртуализации с нуля. В этом случае используется StarWind HyperConverged Appliance.
Рисунок 3. Архитектура решения SDS StarWind на два узла (источник: https://www.vladan.fr/starwind-virtual-san-product-review/)
3. StarWind HyperConverged Appliance
Это готовое решение с аппаратным и программным обеспечением на базе StarWind Virtual SAN. StarWind Virtual SAN Free может заинтересовать тех, кому необходимо создать с нуля и поддерживать инфраструктуру виртуализации с низкими затратами.
4. DataCore™ SANsymphony™
DataCore™ SANsymphony™ — это платформа SDS корпоративного класса с высокой производительностью доступностью, гибкостью и эффективностью с низкой стоимостью владения (TCO). Пользователи платформы DataCore™ SANsymphony: Volkswagen, Maimonides Medical Center, The Biodesign Institute, ISCO Industries, Pee Dee Electric Cooperative, United FinancialCredit Union, Derby Supply Chain Solutions, Mission Community Hospital, Bellarmine College Preparatory, Colby-Sawyer College, Mount Sinai Health System, The Royal Institute of International Affairs, Quorn Foods, Bitburger, University of Birmingham, Stadtverwaltung Heidelberg, NetEnt и многие другие.
Рисунок 4. Применение DataCore™ SANsymphony™ для построения корпоративной информационной сети (источник: DataCore)
5. Zadara
Zadara — это комплексное решение корпоративного хранилища, оно обладает всеми функциями, которые обычно нужны корпоративном хранилище. Это решение снижает OpEx, поскольку используется модель оплаты pay-per-use (оплата по использованию). Решение полностью управляется поставщиком решения в режиме 24/7. С универсальным решением Zadara Storage можно развернуть хранилище любого типа данных (блочное, файловое, объектное), в любом месте (облачное, локальное, гибридное — по всему миру) и по любому протоколу (FC, iSCSI, iSER, NFS, CIFS, S3, Swift).
Рисунок 5. Основная идея решения комплексного корпоративного хранилища Zadara (источник: https://www.youtube.com/watch?v=ZFAYmbpIEMA)
6. НРЕ StoreVirtual
НРЕ StoreVirtual – это программно-аппаратное решение, которое подойдёт средним и малым предприятиям, а также удалённым офисам и филиалам крупных компаний с относительно небольшими ИТ-средами, которым для внедрения виртуализированных серверов требуется совместно используемая система хранения данных.
Хранилище HPE StoreVirtual позволяет использовать все преимущества виртуализации серверов за счёт экономичной высокой доступности и аварийного восстановления. Масштабируемой платформой хранения данных на основе iSCSI легко управлять. Узлы HPE StoreVirtual используют кластеризацию хранения для формирования единого пула ресурсов, который позволяет организациям покупать только то, что им нужно сегодня, проводя масштабирование в случае возникновения необходимости без прерывания работы.
Рисунок 6. Принцип работы НРЕ StoreVirtual (источник https://habr.com/ru/post/308392/)
7. Red Hat Ceph Storage
Red Hat Ceph Storage — это унифицированная и упрощённая платформа хранения данных, разработанная для лёгкого масштабирования систем хранения организаций по мере развития их потребностей. Он сочетает в себе последнюю стабильную версию Ceph Storage с открытым исходным кодом с дополнительными функциями и поддержкой Red Hat.
Red Hat Ceph создан для современных рабочих нагрузок, включая анализ данных, искусственный интеллект и машинное обучение (AI/ML), хранение объектов как услугу StaaS (Storage as a service), архивирование и резервное копирование. В отличие от традиционных подходов к сетевому хранилищу (NAS) и сети хранения данных (SAN), он обеспечивает предсказуемость — даже при увеличении числа кластеров.
Основные особенности Red Hat Ceph Storage включают:
- Масштабируемость — Ceph может начинаться с малых объёмов и масштабироваться до петабайт хранения данных и миллиардов объектов, обеспечивая при этом предсказуемую производительность благодаря объектному интерфейсу и высокопроизводительной архитектуре хранения BlueStore. Клиенты могут одновременно использовать как современные, так и устаревшие объектные интерфейсы, включая API, S3/Swift, блочные устройства и файловые системы.
- Простота — обратная совместимость, быстрая и простая установка, автоматизация и полезные аналитические данные с интегрированной локальной панелью мониторинга.
- Безопасность — защищает данные от злонамеренных и случайных угроз, включая сбои оборудования, ошибки сотрудников и кибератаки. Обеспечивает параметры отказоустойчивости и надёжности данных, включая кодирование стирания и репликацию, а также поддерживает шифрование в состоянии покоя и сквозное шифрование, включая криптографию, одобренную Национальным институтом стандартов и технологий (NIST).
8. Microsoft Storage Spaces Direct
Программная платформа MS Storage Spaces Direct (S2D) использует стандартные серверы COTS (Commercial off the Shelf) и стандартные накопители для создания высоко доступного, хорошо масштабируемого программно-определяемого хранилища значительно ниже стоимости традиционных массивов SAN или NAS. Его конвергентная или гиперконвергентная архитектура упрощает приобретение и развёртывание, а такие функции, как кэширование, уровни хранения и затирающее кодирование (erasure coding), в сочетании с последними аппаратными инновациями, такими как сетевое подключение RDMA и накопители NVMe, обеспечивают высокую эффективность и производительность.
Storage Spaces Direct был представлен в Windows Server 2016. Он группирует физические диски в виртуальные пулы хранения. Благодаря виртуализированному хранилищу становится возможным:
- Управлять несколькими физическими источниками хранения как единым виртуальным объектом.
- Иметь недорогое хранилище с внешними устройствами хранения и без них.
- Собирать различные типы хранилищ в единый виртуальный пул хранения.
- Легко выделять хранилище и расширяйте виртуализированное хранилище по требованию, добавляя новые диски.
Кластер с S2D можно развернуть двумя способами:
- Гиперконвергентное развёртывание: гипервизор Hyper-V и хранилище S2D работают в одном кластере без разделения между ними. Это обеспечивает одновременное масштабирование вычислительных ресурсов и ресурсов хранения.
- Дезагрегированное развёртывание: вычислительные ресурсы работают в одном кластере Hyper-V. Хранилище S2D работает в другом кластере. Кластеры масштабируются отдельно для тонкой настройки управления.
9. IBM Spectrum Virtualize
IBM Spectrum Virtualize — это программный продукт, который IBM предоставляет вместе со своей технологией корпоративных массивов хранения данных. Это позволяет управлять массивом хранения, состоящем из отдельных систем хранения, как единым логическим пулом ёмкости. При этом функции управления хранилищем, такие как автоматическое распределение по уровням, могут применяться ко всему хранилищу и управляться из «единой панели».
С ростом услуг публичного облака, IBM добавила облачные возможности в корпоративные СХД с помощью Spectrum Virtualize for Public Cloud, что расширяет возможности программного обеспечения по управлению функциями хранения в локальном хранилище, а также в хранилище IBM Cloud, AWS и Azure.
Сохраняется принцип единой точки управления объединённой ёмкостью, что даёт пользователям возможность внедрять функции IBM по управлению хранением, отказоустойчивости и производительности в гибридной системе хранения, которая может находиться в облаке, локально и даже в стороннем хранилище.
Можно рассматривать IBM Spectrum Virtualize как операционную систему для хранения, поддерживающую гибридное облако. Например, Spectrum Virtualize добавляет дополнительное измерение к функциональности Safeguarded Copy, позволяя копировать моментальные снимки бизнес-данных с изоляцией между локальной системой и облаком, что можно использовать для сценариев аварийного восстановления.
IBM Spectrum Virtualize прошла долгую эволюцию от IBM SAN Volume Manager. Это означает, что это установленная и проверенная система виртуализации хранилища.
Рисунок 7. Архитектура IBM Spectrum Virtualize на AWS (источник: Disruptive Tech Asia, 2021)
10. StorPool
StorPool — это интеллектуальное программное обеспечение для хранения данных, которое работает на стандартных серверах и создаёт на их основе масштабируемое программно-конфигурируемое хранилище. StorPool является блочным хранилищем и имеет дополнительных функционал. Он может быть развернут как в конвергентных конфигурациях (на вычислительных узлах, вместе с виртуальными машинами и приложениями), так и в отдельных узлах хранения. StorPool имеет передовую полностью распределённую архитектуру и, является одной из самым быстрых и эффективных программных платформ хранения.
StorPool объединяет ёмкость и производительность подключённых локальных устройств DAS (NVMe, SSD, HDD) с нескольких стандартных серверов для создания единого пула общего блочного хранилища. StorPool работает на кластере серверов в полностью распределённой архитектуре без общего доступа. Все функции выполняются всеми серверами на равноправной основе. Он работает на стандартных серверах под управлением GNU/Linux.
Программное обеспечение состоит из двух частей — сервера хранения и клиента хранилища, которые устанавливаются на каждый физический сервер (хост, узел). Каждый хост может быть сервером хранения, клиентом хранилища или и тем, и другим (конвергентная инфраструктура). Для клиентов хранилища тома StorPool отображаются как локальные блочные устройства в каталоге /dev/storpool/. Данные на томах могут считываться и записываться всеми клиентами одновременно, а согласованность гарантируется протоколом синхронной репликации. Клиент StorPool взаимодействует параллельно со всеми серверами StorPool.
Один или несколько томов блочных устройств хранения можно создать с помощью StorPool JSON API или диспетчера томов CLI. Избыточность обеспечивается несколькими копиями (репликами) данных, записываемыми в кластере синхронно.
StorPool обеспечивает высокую гибкость в управлении томами. Каждый диск, добавляемый в кластер StorPool, увеличивает емкость кластера не только для новых данных, но и для существующих данных. StorPool не имеет строгой иерархической структуры хранения, а просто создаёт единый пул хранилища данных (глобальное пространство имён), который использует всю ёмкость и производительность набора обычных дисков.
В StorPool избыточность гарантируется алгоритмом синхронной репликации. Это можно рассматривать как усовершенствованный программный RAID между серверами со сквозной проверкой целостности данных. Как правило, данные, необходимые одному клиенту StorPool, находятся на дисках, расположенных на всех серверах в кластере. Такая компоновка обеспечивает высокую производительность и балансировку нагрузки в реальном времени. Размещение и репликация данных выбираются независимо для каждого тома.
StorPool поддерживает различные гипервизоры, включая VMware vSphere, ESX/ESXi, Windows Server и Hyper-V и другие. Эти гипервизоры получают доступ к службе общего хранилища StorPool через протокол iSCSI.
В настоящее время StorPool имеет встроенную поддержку Linux с KVM, LXC, LVM, Docker и любой другой технологией, совместимой со стеком хранения Linux, и отображается как стандартная SAN для других гипервизоров и операционных систем. StorPool интегрирован с OpenStack, CloudStack, OpenNebula и поддерживает OnApp, libvirt и Proxmox, а также настраиваемые решения для управления облаком. Он совместим со многими файловыми системами, такими как файловые системы ext4 и XFS, а также с любой системой, предназначенной для работы с блочным устройством, например, баз данных и кластерных файловых систем, таких как OCFS и GFS. В случае VMware/Windows StorPool отображается как один большой блок и отформатирован в VMFS, NTFS или FAT.
Рисунок 8. Архитектура StorPool (источник: StorPool)
