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超融合:到底是 Data Locality 還是 Data Ubiquity

2017-11-29 14:53:36   作者:   來源:CTI論壇   評論:0  點擊:


  “數(shù)據(jù)本地性到底對超融合系統(tǒng)的性能有多大影響?” —— 這是客戶經(jīng)常會提出疑問。這篇文章為此做一些分析探討。
  什么是數(shù)據(jù)本地性(Data Locality)
  VM 所需要的數(shù)據(jù)(存儲)的拷貝總是存放在 VM 所在的主機。基本的出發(fā)點是:通過只訪問本地主機,避免跨網(wǎng)絡訪問其他主機獲取數(shù)據(jù),從而能夠提升應用本身的性能。然而,我們提出的結(jié)論是,在快速發(fā)展的更加敏捷的 IT 基礎架構(gòu)之下,基于更高性能的存儲設備,高速網(wǎng)絡,所謂的數(shù)據(jù)本地性的需求其實是成為了一個新的局限。
  數(shù)據(jù)本地性的適用和非適用場景
  總體而言,數(shù)據(jù)本地性是一個有用的特性,特別是在廣域網(wǎng)或在互聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境中。比如,在一個跨數(shù)據(jù)中心站點的雙活延伸集群架構(gòu)下,數(shù)據(jù)本地性可以保證本地站點的應用不用跨廣域網(wǎng)訪問遠程的站點,這時候,數(shù)據(jù)本地性的特性是很有必要的。
  然而,不是所有場景都需要數(shù)據(jù)本地性:
  • 數(shù)據(jù)本地性僅適用于讀取的操作。寫操作通常不具備這個特性,因為一份數(shù)據(jù)通常需要存放到不同的主機,從而支撐高可用。
  • 基于 RAID 的系統(tǒng)需要網(wǎng)絡訪問。如果超融合系統(tǒng)使用糾刪碼去條帶化數(shù)據(jù)到不同的主機(又稱 RAID),那么網(wǎng)絡訪問去重新讀取這些條帶化后的數(shù)據(jù)是必須的。這使數(shù)據(jù)本地性也沒有必要。
  • 網(wǎng)絡延遲正在持續(xù)降低。如今的交換網(wǎng)絡比 2 年前都更快,資源消耗更小。萬兆網(wǎng)絡已經(jīng)普通采用,從 10G 過渡到 25G,甚至 40G 網(wǎng)絡,這也意味著跨網(wǎng)絡的 IO 讀取操作所帶來的額外延遲可以幾乎忽略不計。
  DeepStorage 作為第三方機構(gòu)對 Data Locality 的適用性做了具體的測試工作,結(jié)論是類似的。原文請參考:
  http://www.deepstorage.net/NEW/wp-content/uploads/2017/07/Locality-paper-b.pdf
  未來如何管理數(shù)據(jù)
  應用和負載在擴展性和運行環(huán)境方面都變得更具流動性,不是單一和靜態(tài)的。數(shù)據(jù)不會,也不應該跟某些物理資源做簡單的綁定,這樣的話使得 IT 在走向分布式,超融合、邊緣計算或混合云場景下變得更加艱難。企業(yè)IT正走向混合云部署,擁抱云原生應用或基于容器的應用。vMotion,DRS,IaaS 和云端擴容變得更加主流的技術。
  數(shù)據(jù)和應用的流動性的本質(zhì)意味著,存儲系統(tǒng)將應用和特定主機綁定的做法是相違背的。當 VM 或數(shù)據(jù)需要移動的時候,數(shù)據(jù)本地性所帶來的性能的好處不復存在,相反,應用性能在遷移的過程中,會反而被本地性特性影響,性能變得不穩(wěn)定和不可預料。這有點像數(shù)據(jù)一直在追著應用跑,很難想象這是一個更合適的環(huán)境。
  以下是一個訂單系統(tǒng)的 VM 部署在 vSAN 上進行的 vMotion 性能測試,測試此 VM 在沒有數(shù)據(jù)本地性的情況下,對于性能的影響。可以看到,vSAN 在不考慮數(shù)據(jù)本地性的時候,不管VM在被動或主動遷移到不同物理主機的時候,都能夠提供非常一致的性能表現(xiàn)。從業(yè)務角度看,這意味著穩(wěn)定的訂單接受能力,不受IT基礎架構(gòu)變化的影響。
  對應于數(shù)據(jù)本地性(Data Locality),我們將 vSAN 的這個設計思路總結(jié)成“數(shù)據(jù)無處不在”(Data Ubiquity),它充分反映了當前數(shù)據(jù)和應用本身的流動性趨勢,保證數(shù)據(jù)訪問的一致性體驗,獨立于物理情況的限制。客戶需要數(shù)據(jù)具備更高的可用性,更方便的穩(wěn)定地運行系統(tǒng)。IT 管理人員從而能夠更自由、靈活和敏捷地運維 IT 生產(chǎn)系統(tǒng),不用為了某些數(shù)據(jù)的物理限制導致在運維中降低應用的穩(wěn)定性和性能。
  數(shù)據(jù)安全
  安全是客戶的重要訴求。數(shù)據(jù)本地性有時候被用來解釋成保護數(shù)據(jù)的某種手段和方法,所謂“你能夠知道數(shù)據(jù)在哪兒”的直白說法。再仔細一想,其實應用本身會移動,數(shù)據(jù)也經(jīng)常被備份或用來災備,真實情況是,用戶其實很難保障那份數(shù)據(jù)真的存放在哪兒。所以就安全的角度去看,使用數(shù)據(jù)加密才是真正保障數(shù)據(jù)安全的解決方案,而并不是用數(shù)據(jù)本地性去套用。
  HCI 交付數(shù)據(jù)無處不在
  隨著業(yè)務變化越來越快,IT 解決方案需要以一致甚至更敏捷的方式去響應業(yè)務的需求,去創(chuàng)新。IT 需要尋求更一致統(tǒng)一的基礎架構(gòu)平臺去滿足性能、擴展和運維各方面的需要,來避免 IT 孤島、整合應用負載。VMware vSAN 提供了非常適合混合工作負載的 Data Ubiquity,跨云(邊緣到核心到公共云),跨應用程序(傳統(tǒng)到云本機應用程序)和跨故障域(群集到延伸群集到可用區(qū))。
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