徹底解説！ScaleIOをOpenStackで活用するメリットとは？

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徹底解説！ ScaleIO を OpenStack で活用するメリットとは？EMC ジャパン株式会社吉田尚壮

OSC 2015 .Enterprise


自己紹介

吉田尚壮（よしだなおたけ）

勤務先EMC ジャパン株式会社　プリセールス部門所属

仕事内容VMware & OpenStack 担当クラウドソリューション担当執筆活動


会社紹介

EMC Corporation

本社米国マサチューセッツ州　ホプキントン

設立 1979 年 7 月社員数約 60,000 人事業　内容

全世界 (85 ヵ国以上 ) におけるストレージシステム、ソフトウェアの開発、製造、サービスの販売および保守業務

ｸﾞﾙｰﾌﾟ会社

EMCジャパン株式会社事業所新宿本社、大阪支店、　　

名古屋支店設立 1994 年 1 月社員数約 1,000 人事業　内容

日本国内におけるストレージシステム、ソフトウェア製品やサービスの販売および保守業務


アジェンダ

1. OpenStack Cinder2. ScaleIO のメリットと活用方法


OpenStack の主要コンポーネント

Horizon

Cinder

NovaGlance NeutronKeystone

Swift

Ceilometer

Trove

ManilaHeat


Nova と Cinder

Nova Cinder

ExternalBlock Storage

Nova ComputeNode

Volume

Hyper Visor

VM Volume

NovaControlleriSCSI, FC,

NFS, etc


OpenStack Cinder とは

ブロックストレージの　コントローラー

主な Cinder の　　　　コンポーネント– Cinder API– Cinder Scheduler– Cinder Volume

ドライバーによる各社ストレージのサポート

Cinder-APICinder-Scheduler

Cinder-Volume

DB

Block StorageA

AMQP

Volume Manager

Cinder DriverA

Horizon, Nova, CLI

Cinder-Volume

Block StorageB

Volume Manager

Cinder DriverB


Cinder のオペレーション

オペレーション一覧Create/Delete/Extend VolumeAttach/Detach Volume Create/Delete/List SnapshotCreate Volume from Snapshot/Image/Cloned VolumeCreate Image from VolumeVolume MigrationQoSVolume ReplicationConsistency Grouphttps://wiki.openstack.org/wiki/CinderSupportMatrix


アジェンダ

1. OpenStack Cinder2. ScaleIO のメリットと活用方法


OpenStack に最適な「 ScaleIO 」

ソフトウエアベースのストレージ製品– 拡張規模は 1000 ノード以上– アプライアンスでの提供も開始予定

サーバーの内蔵ディスクを共有ストレージ化

– HDD, SSD, PCIe-Flash 主要 OS/Hyper Visor にインストール可能

– Red Hat, SUSE, CentOS, MS Windows– VMware, KVM, Citrix XenServer, MS

Hyper-V OpenStack のブロックストレージとして

活用– Cinder Driver を提供


ScaleIO の主な活用シーン

OpenStack– Cinder 連携、シンプルな運用、高い拡張性

サーバー仮想化– 主要ハイパーバイザーをサポート、外部ストレージ

不要

テスト / 開発– REST API による制御、コンテナテクノロジーとの

併用

データベース– 高性能、リニアな性能拡張


導入事例

http://www.vdi-appliance.com/


OpenStack で ScaleIO を使うメリット

　拡張の容易性：容易に拡張できる

　導入コスト：低い　導入作業：簡単

　性能：高い　機能連携：あり　ベンダーサポート：あり


ScaleIO のアーキテクチャ概要

IP Network

OS OS OS OSScaleIOScaleIO ScaleIO ScaleIO ScaleIO

SSD HDD HDD

Pool 1(ssd_pool)

Pool 2(hdd_pool)

ノード 1 ノード 2 ノード 3 ノード 4

SSD

OS

HDD

ノード 5

SSD


アーキテクチャ概要（続き）

ノード 1

IP Network

ノード 2 ノード 3

Nova

C

S

ScaleIOC

ScaleIO ScaleIO ScaleIOS S S

ScaleIO Data Server

ScaleIO Data Client

StoragePoolVolume 1 Volume 2

コンピュートノード

ストレージノード

RAMConsuming

2MB

Read Cache Size128MB(Default) 　～ 128GB

Cache Cache Cache

/dev/scinib/dev/scinia


OpenStack の構成パターン（二階層）

ScaleIOC

ScaleIOC

ScaleIOC

ScaleIOS

ScaleIOS

ScaleIOS

VM VM VM VM VM VM VM VM VM

Storage Pool

Novaコン

ピュートノード

ストレージノード(ScaleIO)

Hyper Visor Hyper Visor Hyper Visor

Scale Out

Scale Out


OpenStack の構成パターン（同居）

Novaコン

ピュートノード

VM VM VM VM VM VM VM VM VM

Storage Pool

＋ストレージノード(ScaleIO)

ScaleIOS C

ScaleIOS C

ScaleIOS C

オーバーヘッドが低いためコンピュートノードに同居も可能 !

Hyper Visor Hyper Visor Hyper Visor

Scale Out


インストール作業

事前準備

セットアップの流れ

1. 汎用サーバーを（ネットワーク接続含む）を準備する

2. OS をインストールする

3. ScaleIO ソフトウエアをダウンロードする

4. ノードの構成情報を CSV 化する

5. ScaleIO Gateway をインストールする

6. GUI から各ノードのインストールを実行する（マニュアルやスクリプトインストールも可能）

✔


デモンストレーション


デモ環境

KVMLinux

KVMLinux

KVMLinux

Nova コンピュートノード + ストレージノード (ScaleIO)

IP Network

Linux

PC

OpenStackコントローラーノー

ド


GUI を使った ScaleIO ノードのインストール

1. Installation Manager に　　　　　　　　　　　　　　ブラウザで接続

2. 構成情報 (csv) をアップ　　　　　　　　　　　　　　　　ロード

3. 各ノードにインストールファイルを自動配布

4. 各ノードでインストール実行

5. 各ノードで設定登録（構成）を実行

わずか数分でインストール完了！


GUI を使った ScaleIO ノードのインストール

MDMS C

KVMLinux

MDMS C

KVMLinux

TBS C

KVMLinux

Storage Pool

Nova コンピュートノード + ScaleIO

IP Network

IM

Linux

PC

ScaleIO Installation Manager

Meta Data ManagerTie-Breaker

HA

CSV構成情報


ド


構成情報 (CSV) の記述サンプル

5Nodes

ノード拡張時も CSV ファイルを読み込ませるだけ！！


OpenStack

Cinder の構成

MDMS C

KVMLinux

MDMS C

KVMLinux

TBS C

KVMLinux

Storage Pool

Nova コンピュートノード + ScaleIO

IP Network

GWLinux

PC

REST Gateway


ド

HA

SSH


Cinder の構成 (Extra Spec)

「 Volume Type 」にストレージ単体機能を紐づける

– Storage Pool Name– Provisioning Type (thin, thick)– IOPS Limit (QoS) – Bandwidth Limit (QoS)– Protection Domain

ストレージ単体機能の定義(Extra Spec)


OpenStack+ScaleIO で出来ることOpenStack から様々なタイプのボリュームが展開できる

High Speed - Thick

Capacity - Thin

QoS – Max 1000 IOPS

QoS – Max 500 IOPS

QoS – Max 5000 KB/s

Volume Type

I/OQoS

I/O

I/O

QoS

QoS

I/O

I/OCreate

Volume


メッシュ型ミラーリングによるデータ保護

S

C

S S S S S

A BC A’B’ C’

CBA

ボリューム

チャンク

ScaleIO ストレージノード

書き込み操作

コンピュートノード

データ


データの自動再配置（ Rebalance ）

ノード追加ScaleIO ノード

• ノード追加 or 削除• デバイス追加 or 削除• 障害からの復旧

自動再配置実行条件


Rebalance throttling

S

C

App

C

App

S S SStorage Pool

自動再配置のデータコピー速度がコントロールできる

（ Pool 単位）

< 優先ポリシーの選択肢 >• Favor Application I/O

(Default)• No Limit• Limit Concurrent I/O• Dynamic Bandwidth

Throttling


Fault SetFault Set

大規模環境で使える「グループ化」機能セキュリティや用途に応じてノードをグループ化して分割できる

A A’B’ BC C’

Protection Domain

PD 1 PD 2 PD 3

ScaleIO ノード

Fault Set 内ではミラーされない

ScaleIOS C


書き込み可能スナップショット

コンシステンシー　　　　　グループ

同一タイミングでスナップショットを作成データの整合性を担保

スナップショットとコンシステンシー複数ボリュームの「整合性を維持したスナップショット」を作成

ボリュームA

ボリュームB

スナップ２

スナップ１

スナップ１ - ２

スナップ２

スナップ３

スナップ１


エンタープライズクラスの機能

性能互換性監視可用性災害対策

QoS データ保護セキュリティ伸縮性効率性

RAM Cache SNMP &Call Home

OpenStack CinderRestful API

Rack LevelHigh Availability Replication

WithRecoverPoint

Data maskingMDM & SDC

IOPS and QoSControls

Automatic Rebalance

Thin ProvisioningWriteable Snapshots

APP 1APP 2APP 3


手軽に試せます！

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