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如何为OpenStack云平台构建高可用存储设施?

2019-04-08 · XSKY

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IDC预测,到2023年70%的工作负载将会被部署在超大规模的云平台上,而到2020年,50%的企业在使用公有云的同时也会使用企业级私有云平台。

而来自计世资讯的私有云市场调查则显示,2018年,以OpenStack为代表的开源技术在私有云市场中占据主流。在被调查的283家企业用户当中,私有云建设中基于OpenStack等开源软件和闭源软件的采用百分比分别为82.4%和17.6%

一、独立为单独产品线

随着OpenStack以及各种基于开源技术的Stack云平台的流行,在存储层面,不论是文件级的分布式存储GlusterFS,还是社区版的Ceph都很难为用户提供整体拥有成本可控的解决方案,运维的复杂性和居高不下的成本,影响了用户的云设施部署。

为此,在XSKY日前迭代的V4家族中,XCBS块存储将独立成为一条单独的产品线,专门为用户OpenStack KVM应用与私有云建设提供整体拥有成本更加可控的方案选择。

XCBS将主要聚焦于用户的多种原生协议对接云平台需求,提供持久化块存储服务,同时可以利用对象存储功能满足多种类型数据存储需求。

二、XCBS有何不同

为了提高用户在OpenStack场景下的存储性能,简化日常运维,实现存储设施的高可用、高性能和扩展性,相比社区分布式存储系统,XCBS对性能、可靠性、稳定性进行了深度优化和重构,在管理和运维上进行了新的开发,可实现系统7*24自动化运维,极大降低了运维成本。

以下为XCBS部分特性:

1、RBD线程管理技术

XSKY通过自研的XDC模块,提供librbd proxy代理,实现RBD线程优化,达到资源的有效管理。

  • 4K随机写IOPS提升20%;
  • IO延迟降低15%;
  • CPU利用率降低40%;
  • 内存使用至多减少2/3;

2、RBD升级优化

XSKY 提供“Head-Body”升级技术,使存储升级对前端在线业务无感知。

RBD线程管理技术和RBD升级优化更多详细技术细节,请点击早前发表的文章《干掉这三只“拦路虎”,OpenStack妥了》阅读。

3、XStore持久化优化

XStore实现元数据和数据的分离存储,实现了用户态Mem Cache,通过流预测算法在内存中获取目标,提升读性能。

4、多集群支持

在OpenStack场景下,同一个计算节点可以支持多集群访问,以获得更灵活的存储配置选择。

5、灵活部署

XCBS同时支持超融合(Hyper Converged)和非融合式的Server SAN部署架构。在机架空间受限、服务器规划数量受限的环境中,如大企业分支机构的边缘数据中心,用户可以在XCBS产品的节点上同时部署虚拟化,实现超融合。

XCBS超融合部署XCBS超融合部署

而在机架空间宽松、磁盘容量的环境,或超大规模的计算环境中,例如大型企业总部数据中心,用户可以将XCBS产品与计算虚拟化节点分离部署,分别实现存储资源池与计算资源池,能更有效的规划容量,实现负载隔离,更好的实现灵活扩展。

6、磁盘漫游、磁盘重建

磁盘漫游:过去在硬盘更换以后,需要完成数据重平衡。使用磁盘漫游功能后,可将硬盘更换到新设备上,重新恢复至原存储池,此时不发生数据重平衡;

磁盘重建:在硬盘出现故障时一键完成新盘在线替换,不需要重新创建OSD,原OSD数据会自动重建到新盘上。

三、用户收益

1、云原生产品,无缝对接云平台

  • 继承成熟社区分布式存储系统架构;
  • 优化重构RBD、SCSI协议层;
  • 丰富的RESTful API接口,满足多种平台对接;

2、敏捷交付、简化运维

  • 一键式安装部署,快速扩容升级;
  • 100% GUI界面运维操作;
  • 日志/告警功能端到端全指标监控;

3、优化系统性能,突破分布式IO路径瓶颈

  • 网络/磁盘处理效率以及IO路径深度优化;
  • SSD Cache功能支持,数据分层写入;
  • SSD R/W Cache智能IO算法,大大提升系统读写性能;

4、企业级存储功能,数据容灾保护

  • 卷在线扩容与缩容、卷自动精简配置、QoS设置等功能,适应客户存储管理复杂场景需求;
  • ROW即时快照、延展集群实现数据高可靠及高可用;
  • 对象存储功能选件,满足镜像文件的存储;

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