אחסון Scale Out בקוד פתוח – פוסט עדכון

כתבתי בעבר לגבי Ceph ולגבי GlusterFS. בפוסט זה אנסה לענות לשאלה שחוזרת מדי פעם אצלי באימייל: במי מהם לבחור אם הולכים על Scale Out Storage?

בשביל לענות, נתחיל מההתחלה הפשוטה: רוב הארגונים רוכשים לעצמם סטורג' קנייני כלשהו שעובד בשיטת ה-Scale Up: רוצה יותר אחסון? תוסיף מדפי דיסקים, SSD, Cache וכו' וכו'. ברוב הארגונים לעומת זאת, כשחושבים לדוגמא על Cluster Storage במובן של 2-3 מכונות סטורג' נפרדות שמסונכרנות ביניהם – המחיר של הפתרון הקנייני מרתיע ואז מתחילים להישלח אימיילים ולחייג ליועצים שונים.

אותו סיפור קורה כשצריכים אחסון בכמויות של פטהבייטים. כמובן שכל נציג מכירות של סטורג' קנייני מציג דגם או דגמים שיתנו את הפתרון, אבל במקרים רבים, הצעות המחיר שמגישים הנציגים מריצים מהר מאוד את המנמר"ים לכיוון יעוץ לפתרונות אלטרנטיביים.

כיום, אני שמח לציין, שום ארגון רציני (כולל משרדי ממשלה, משרד הבטחון וכו') לא פוסל מלשמוע הצעות על SDS (כלומר Software Defined Storage) מבוסס קוד פתוח, במיוחד שיש לזה "אבא" בארץ כמו Red Hat או SuSE. בכל הארגונים שציינתי יש פתרונות של יצרני הפצות הלינוקס הנ"ל.

מבחינת תחרות, יש 2 פתרונות, וכל אחד מהם מיועד לשוק ולצרכים מסויימים. אף אחד מהם לא הולך "לסגור את הבאסטה" בקרוב. 2 הפתרונות הם Ceph מול GlusterFS. את Ceph אפשר לרכוש מ-Red Hat ו-SuSE, ואת Gluster מ-Red Hat (את שתיהם כמובן אפשר להוריד בחינם, אבל אני לא ממליץ במערכות פרודקשן קריטיות להריץ את הגרסאות קוד פתוח).

בשביל להבין מי מתאים לאלו צרכים, אני אתאר פה מספר סיטואציות דמיוניות כדוגמאות. אף גורם שאזכיר לא התעניין אצלי ולא שמעתי אצלו על פרויקט כזה.

  • משרד האוצר פונה אליי בבקשה להקים SDS בגודל 4 פטהבייט שיאכסן ארכיב של מידע ישן: הודעות לעיתונות, גיבויים, מסמכי הצעות שונות ותוכן נוסף שכולו מורכב מקבצי אופיס ופורמטים אחרים. הגישה אל האחסון למשתמשים תהיה דרך SMB/CIFS בלבד עם הרשאות AD. אין גישת Web או שום דבר אחר. אחסון קבצים קלאסי.
    ההצעה שלי אליהם: GlusterFS.
    מדוע? GlusterFS מיועד לתת גישה לקבצים בלבד, בין אם דרך NFS או SMB/CIFS. קל להרחיב אותו (מוסיפים עוד ברזלים עם דיסקים, מחברים לסוויצ', מתקינים מערכת הפעלה, מריצים כמה סקריטפים ותוך שעות ספורות יש עוד כמה מאות טרהבייט זמינים) והרבה יותר קל לנהל אותו בהשוואה ל-Ceph.
  • ערוץ "כאן" פונה בבקשה להקים SDS בגודל 20 פטהבייט. בסטורג' הזה יאוחסן כל הסרטים, הסדרות, החדשות וכל מה שצולם עוד מימי הערוץ הראשון והטלויזיה החינוכית – והכל יהיה זמין דרך פורטל VOD לגולשים בארץ דרך נגן HTML5 יעודי והוידאו יוגש בזרימה או להורדה לתצוגה ב-Offline.
    ההצעה שלי אליהם: Ceph.
    מדוע? במערכת Ceph כל דבר שמאוחסן – מאוחסן כאובייקטים שבתוכם יאוחסנו הנתונים בפורמט שאנחנו רוצים. במקרה של "כאן" לדוגמא – כל קבצי הוידאו יאוחסנו כ-Object Storage וכל קליפ מקבל זיהוי יעודי משלו, מה שעוזר מאוד בגישה מהירה לקליפ ולהתחלת השידור שלו. כך, אגב, רוב חברות המדיה מאחסנות באמזון את קבצי הוידאו שלהם (ב-S3 ולא תחת File system עם איזה סטורג' כלשהו). ל-Ceph יש יתרון של Seek מהיר מאוד, והעברת מידע מהירה.
  • משרד הבטחון מקים מרכז מיחשוב חדש לאחד מהחילות. במרכז יהיו 200 שרתים פיזיים שיריצו וירטואליזציה כלשהי (נניח OpenStack או VMware) ומערכת Kubernetes או OpenShift. במשרד מעוניינים ב-SDS בגודל 30 פטהבייט עם אופציה לגדילה מהירה.
    ההצעה שלי אליהם: Ceph
    מדוע? כי Ceph יכול לאפשר ליצור Block Devices וירטואליים וגישת קבצים קלאסית (File System – CephFS) עם שרידות גבוהה. אם לדוגמא הם ישתמשו ב-OpenStack, הם יכולים ליצור דרך Ceph דבר שנקרא RBD (כלומר Raw Block Devices) ואם הם משתמשים ב-VMware – הם יכולים לקבל iSCSI כמו שהם רגילים אליו, ואם הם מעוניינים ב-NFS – אפשר ליצור ולייצא את זה מ-Ceph דרך ה-CephFS ואפשרי לתת להם גם שרותי PV ל-Kubernetes לדוגמא.
  • חברת "שופרסל" מעוניינת ב-SDS  בגודל 5 פטהבייט שיאכסן גיבויים, קבצים וכו'. הם מעוניינים שבחוות שרתים אחרת ישב SDS זהה עם סינכרון מתמשך בין ה-2.
    ההצעה שלי: GlusterFS
    מדוע? מכיוון שגם כאן מדובר בקבצים בלבד בשיטה המסורתית ו-GlusterFS כולל  בתוכו פונקציות לסינכרון מתמשך בתנאי תקשורת שונים מבלי להעמיס על התקשורת או להאיט את שרותי ה-File Server.

כפי שציינתי לעיל – הכל דמיוני לחלוטין, אבל אם חברה מסויימת רוצה שרותים – אהלן וסהלן. 🙂

נסכם את היתרונות והחסרונות של כל מערכת SDS:

  • ל-Ceph יש יתרון גדול בכך שזו מערכת רצינית לתת לך כל סוג של פורמט נתונים שאתה רוצה, בין אם מדובר ב-File Server קלאסי, Block Device, Object Storage ועוד. למערכת יש שרידות מצוינת (כך שאם נופל שרת Ceph – המערכת ממשיכה לעבוד כרגיל). ב-Ceph יש תמיכה ל-tiering, דחיסה, Dedup וכל הדברים שמוצאים ב-Scale Up.
  • ל-GlusterFS יש יתרון בכך שהיא מיועדת בדיוק לדברים הקלאסים של File Server (דרך CIFS/NFS) ותו לא. אפשר להקים אותה על ברזלים ישנים, היא תומכת גם ב-RAID חומרה או RAID תוכנה, היא לא דורשת המון משאבים (מבחינת CPU/זכרון) וממש לא אכפת לה מה ה-File System מתחתיה. ל-GlusterFS יש Load Balancing מובנה, כך שאם יש צורך ב-File Server שישרת מאות משתמשים ובגדלים של עשרות או מאות טרהבייט ומעלה – GlusterFS היא בחירה טובה ויחסית קלה יותר ללימוד בהשוואה ל-Ceph.

לסיכום: כשמגיעים ל-SDS בקוד פתוח, יש 2 פתרונות לסקטורים ושימושים שונים. 2 הפתרונות נותנים שרידות גבוהה וביצועים גבוהים אבל חשוב לבחור את הפתרון המתאים מראש. אפשר להשתמש בגרסאות הקוד הפתוח אך הדבר אינו מומלץ במערכות פרודקשן או מערכות קריטיות.

הסברים והבהרות לגבי Scale Out בתחום אחסון

אחת למספר שנים מתרחשים שינויים מהותיים בתחום הסטורג'. לפני מס' שנים נכנס דבר שנקרא Object Storage – זו צורה שונה לאחסון קבצים ונתונים שבמקרים רבים אינה משתמשת ב-File system רגיל. חברות כמו Seagate לדוגמא הוציאו מספר דיסקים קשיחים ובנו חיבור חדש לדיסקים – חיבור Ethernet ישירות לדיסק, מה שמחייב כמובן מערכת אחסון אחרת. (נכון להרגע, הפתרון הזה יותר מתאים לחברות כמו אמזון, גוגל ומיקרוסופט, או לחברות שבונות את ה-Object Storage שלהם, גם מבחינת חומרה).

אחד השינויים הגדולים שנכנסו היה עניין ה-Scale Out וכיום כל יצרן סטורג' שמכבד את עצמו מציע דגם זה או אחר (או משפחה) של פתרונות אחסון Scale Out.

אך מהו בעצם פתרון Scale Out?

חברות אחסון רבות לקחו את המושג "Scale Out" לכיוון שהם רוצים. יש חברות שמייצרות HCI (כלומר Hyper Converged) שלקחו את המושג Scale Out לכיוון הוספת שרתים שיתנו לך יותר משאבי מחשוב/רשת/אחסון. חברות אחרות לוקחות את זה לכיוון שאם אתה מרים ערימת שרתים, אתה מתקין VM בכל אחד מהם שמחובר לדיסקים המקומיים בכל שרת וישנה תוכנה שמתחברת לכולם ובכך נוצר Storage (אין Networking גודל בכל מכונה והמכונה לאו דווקא מריצה מכונות VM אחרות) ויש כמובן את ה-Scale Out שעליו דיברתי בפוסט הקודם – ערימת שרתים מלאים דיסקים שלא מריצים מכונות VM או Payload משלך אלא תוכנה יעודית של יצרן הפתרון בלבד.

לעומת פתרון Scale Out – יש פתרון ותיק שנקרא Scale Up, שבו יש פתרון שמורכב ממערכת אחת (או 2 לשרידות) ודרך הגדלת האחסון היא הוספת דיסקים מכניים (או SSD אם רוצים יותר IOPS), אך כמות הברזלים נשארת זהה.

המכנה המשותף לכולם הוא פשוט: צריך עוד מקום אחסון? אתה מוסיף עוד שרתים, או שאם אתה רוצה – אתה מוסיף דיסקים, אבל לכל השרתים שיש בהם דיסקים (למעט HCI, בפתרונות אחרים, במיוחד בתחום HPC – מוסיפים שרתים כי Resizing לכל מכונה יקח זמן רב מדי).

לא כל פתרון Scale Out מתאים לכל הסיטואציות. בתחום HCI לדוגמא, אתה יכול להוסיף עוד כמה טרהבייט בחישוב הכולל בכך שתוסיף עוד כמה דיסקים (מכניים/SSD) פר מכונה ובכך תקבל יותר אחסון ויותר IOPS, אבל פתרון כזה אינו מתאים אם לדוגמא אתה צריך מאות טרהבייטים עד פטהבייטים (ומעלה) של אחסון ואין לך צורך בהרבה מקום נוסף למכונות VM. בסיטואציה כזו אתה חייב פתרון אחסון Scale Out שידע לעמוד בשרידות של שרת אחד או 2 שנופלים ולא פתרון Scale Up (למרות שרוב פתרונות ה-Scale Up מתהדרים בכך שהם יכולים לגדול לפטהבייטים).

אחד הדברים הראשונים שקורים כשחברות מתחילות להתעניין בפתרון אחסון Scale Out ורואים את מחירי יצרני הפתרונות הקנייניים – זו התעניינות אוטומטית מה יש לקוד הפתוח להציע. אחד הדברים שאני לא ממליץ לעשות, זה להוריד גירסת קוד פתוח חופשי ולהטמיע בשרתים, מכיוון שהגרסאות האלו משתנות תדיר וקהילת המפתחים לא כל כך עוזרת עם בעיות/באגים – במיוחד אם אתה צריך את הפתרון פה ועכשיו, ולכן אם הולכים על פתרון מבוסס קוד פתוח, אני ממליץ את הדברים הבאים:

  • אם מדובר במערכת HCI שתהווה אלטרנטיבה ל-VSAN/Simplivity/Nutanix – אז יש את GlusterFS והוא מגיע יחד עם RHV.
  • אם מדובר במערכת Scale Out שלא הולכת לגדול מעבר למספר קטן של שרתים (כמה עשרות) – ניתן לרכוש את GlusterFS בנפרד.
  • אם צריכים מערכת אחסון שתורכב מעשרות שרתים ואחסון בגדלים של מאות טרהבייט ומעלה, או שתריץ מערכת ענן פרטי כמו OpenStack בחברה – מערכת SES של SuSE או Red Hat Ceph Storage יתנו לכם מערכת מבוססת CEPH שבנויה לדברים הללו (הפתרון של SuSE בארץ זול משמעותית בהשוואה למחיר שרד-האט מבקשים, ויש את אותה פונקציונאליות בשתיהן).
  • גם Ceph וגם GlusterFS מתאימות אם אתם הולכים להריץ קונטיינרים/Kubernetes/OpenShift על הברזלים.

לסיכום: פתרון Scale Out טוב (שאינו מבוסס HCI) הוא פתרון שנותן:

  • להגדיל את כמות האחסון למימדים גדולים (מאות טרהבייט ומעלה)
  • שרידות הרבה יותר גבוהה מפתרון Scale Up (מערכת ששורדת גם כששרת אחד או יותר המאחסנים את הפתרון נופלים)
  • תמיכה בסטנדרטים אחרונים (Object Storage, Persistent Volume, ,Cinder וכו')

פתרון Scale Up אינו דבר רע, אבל חשוב לדעת מהן המגבלות שלו (למרות שהיצרן מציין אחרת). אני לא ממליץ לאף אחד לזרוק מערכת כזו (אלא אם זו מערכת ישנה מאוד) ולרוץ ל-Scale Out, אבל אם מצד שני צריכים להרים מערכת אחסון גדולה מאוד, כדאי להסתכל ולבקש הצעות לפתרונות Scale Out.

סטורג' לחברות גדולות

הערת עריכה: בעקבות מספר תגובות והערות שקיבלתי, פוסט זה נערך מחדש.

הערה 2: למעוניינים, כתבתי פוסט נוסף לגבי הסברים בין Scale Out ל-Scale Up והוא נמצא כאן (אתם יכולים ללחוץ על הלינק והוא יפתח ב-TAB חדש).

חברות גדולות, בארץ ובעולם, מתנהגות בצורה מעט שונה מחברות בינוניות וקטנות. אחת למספר שנים החברות הגדולות (בין אם מדובר במוסדות כמו אוניברסיטאות, גופים ממשלתיים, גופים בטחוניים, חברות ביטוח, בנקים ועוד) מוציאות מכרז לפתרונות אחסון. בחלק מהמקרים יהיה מדובר ברכישת סטורג' גדול, בחלק אחר מהמקרים – מספר סטורג'ים לתתי גופים, מחלקות רחוקות ועוד.

מחיפושים שהרצתי לאחרונה בגוגל ומשיחות שערכתי עם מספר אנשים, ישנם מספר גופים שפרסמו RFI או מכרזים לסטורג'ים או שהולכים להוציא מכרז במהלך השנה. אלו תהליכים איטיים ורציתי לנצל את ההזדמנות ולדבר על סוג סטורג' מעט שונה, ה-Scale Out Software Defined Storage.

נתחיל בצריכה של הסטורג'. אם יש משהו אחד שאותן חברות צריכות להבין, הוא שהשימוש שלהן בסטורג' רק הולך לגדול – והרבה. יותר ויותר גופים גדולים מתחילים להתעניין במה שסטארטאפים וחברות שמריצות דברים בענן משתמשות, כמו:

  • קונטיינרים / Kubernetes – הקונטיינרים הנחמדים האלו תופסים מקום, ואם מבצעים Scale Out גדול כך שמריצים לדוגמא מאות קונטיינרים – יש צורך בכמות אחסון גדולה, לא רק לקונטיינר אלא גם ל-Volume שמוצמד לקונטיינר, וברוב המקרים יש לפחות Volume אחד פר קונטיינר שאותו אנחנו רוצים לשמור גם לאחר שהקונטיינר מת.
  • לוגים ותובנות – ככל שיש לנו יותר מכונות וירטואליות, יותר מערכות Orchestration כמו Kubernetes או OpenShift יהיו לנו המון לוגים. אנחנו צריכים את הלוגים שלהם ואנחנו צריכים מערכת ניתוח רצינית (כמו כל המערכות שמבוססות Elastic) והדבר הזה תופס טרהבייטים כמו כלום.
  • מערכות Big Data שונות – יותר ויותר גופים מתעניינים, ומערכות אלו אוכלות אחסון כאילו אין מחר.

אצל חברות מסוימות ניתן להעיף מהסעיפים לעיל אם משתמשים בעננים ציבוריים, אבל בגופים שאני מדבר עליהם – רק בחלק מהמקרים ניתן להשתמש בענן (כלומר Hybrid) ובחלק כלל לא ניתן – לחבר את המערכות לאינטרנט, כך שצריך סטורג' – והרבה מזה.

פתרונות סטורג' מלפני 4 שנים ומעלה התאפיינו בכך שהם פתרונות Scale Up סגורים, אלו אותם פתרונות שעליהם נמצא לוגו היצרן על כל מכונה ועל כל קופסא. אלו פתרונות שיכולים לגדול מבחינת כמות אחסון ואולי לתת יותר IOPS, אבל המחירים שלהם מאוד יקרים. כמה המחיר משפיע? נאמר שראיתי גופים שרכשו סטורג' X שעובד טוב, אבל המקום הפנוי מתרוקן במהירות ולפעמים אחרי שנתיים כבר מחפשים איזה סטורג' "ביניים" להעביר אליו דברים על מנת להשאיר כמה שיותר מקום פנוי בסטורג' היקר. הסיבה לכך פשוטה: כל שדרוג סטורג' כזה הוא יקר מאוד ובלא מעט מקרים התוכן שרוצים לאחסן – שווה את מחיר השדרוג.

ולכן אני מעוניין להציע הצעה מעט שונה ממה שחברות מקבלות מכל מיני ספקים. מה דעתכם לא לרכוש סטורג' כזה? אסביר..

יש כמה דברים שכל גוף גדול שרוצה לרכוש סטורג' צריך:

  • תמיכה בפרוטוקולים ידועים (CIFS/NFS, iSCSI)
  • תמיכה בהאצת וירטואליזציה (VASA/VAAI)
  • תמיכה ב-Snapshots
  • מערכת ניהול מרוכזת
  • שרידות גבוהה
  • חלוקת עומסים בין החלקים השונים של המערכת
  • Tiering (מידע שמועבר מדיסקים SSD מהירים לדיסקים מכניים איטיים יותר וההיפך לפי הצורך)

עכשיו אוסיף עוד כמה דברים:

  • תמיכה ב-Kubernetes וב-Persistent Volumes
  • תמיכה ב-Object Storage (כמו S3)
  • תמיכה ב-Cinder (אחסון block)

עתה נעבור לפתרון סטורג' Scale Out שמבוסס על תוכנה (Software Defined)

בפתרון כזה אנחנו לא רוכשים ברזלים קנייניים של יצרן סטורג' כלשהו. במקום זה, אנחנו רוכשים (אחרי תהליך מכרז בו אנו מפרטים כמות סטורג' רצויה, כמות IOPS וכו' וכו') תוכנת סטורג' ומי שזכה מציין איזו חומרה צריך. כל יצרני התוכנה מבצעים Certify מול כל יצרני השרתים הפופולריים כך שלא תצטרכו לרכוש שרתים וציוד ממקור אחר שאין לו חוזה עמכם. החומרה עצמה מורכבת משרתים (לא צריך חזקים), דיסקים SSD ומכניים, כרטיסי רשת 50/100 ג'יגה, וסוויצ'. כל הציוד עצמו אנחנו רוכשים בדיוק מאותו ספק שזכה במכרז למכור שרתים לחברה, וממנו גם נקנה את הדיסקים, כרטיסי רשת ומהזוכה שמוכר לנו את הסוויצ'ים נרכוש 2 סוויצ'ים. לאחר הרכישה, ספק תוכנת הסטורג' יקים את התוכנה, יגדיר את מה שצריך להגדיר וכמובן יתן שרות במסגרת SLA וכל מה שיוגדר במכרז.

הערה: כל יצרני השרתים מוכרים גם פתרונות סטורג' Scale Out משלהם, רובם מצריכים רכישת הברזלים והמערכת מהם.

מדוע פתרון זה עדיף מפתרון סטורג' Scale Up כמו מה שיש ברוב החברות? מכמה סיבות:

  • תמיכה – יש לכם תמיכה מלאה מספק התוכנת סטורג', 24/7, כפי שהגדרתם בהסכם. בנוסף, אם ישנה תקלת חומרה, אתם פונים לאותו ספק שרתים שאתם רוכשים ממנו כל הזמן.
  • מחיר יותר זול – שדרוג דיסקים וזכרון בשרת הוא הרבה יותר זול משדרוג דיסקים בסטורג' קנייני.
  • גדילה יותר זולה – מחירי שרתים יורדים כל מספר חודשים, מה שקשה לאמר על מחירי סטורג' אם רוצים להוסיף מדפים, Flash Cache וכו', כך ניתן להוסיף שרתים, להגדיל את כמות ה-IOPS והמקום הפנוי בצורה יותר זולה.
  • שדרוג לפונקציונאליות נוספת – רוב יצרני ה-Software defined storage מוסיפים פונקציות בגרסאות מתקדמות, והספק יכול לדאוג לשדרוג מערכת קיימת. נסו לקבל פונקציונאליות נוספת משמעותית אחרי שקניתם סטורג' קנייני.
  • טכנולוגיות SSD יותר מתקדמות – סמסונג, אינטל, טושיבה, מיקרון, כולם עובדים על פיתוחים לדיסקים SSD יותר גדולים, מתקדמים, מהירים. כל יצרני השרתים ישמחו למכור לכם את הדיסקים הללו עם תמיכה ושרות מהיצרן שרתים שלכם ישירות. זה לא ממש קיים בסטורג' קנייני – מה שקניתם, זה מה יש (למעט דיסקים בגדלים שונים, אך לא טכנולוגיה שונה).
  • שרידות הרבה יותר גבוהה – כל תוכנת סטורג' מבוססת תוכנה יודעת לתת שרידות ברמת דיסקים או Nodes, כך שגם אם שרת נופל, המערכת ממשיכה לעבוד כרגיל ויש גם תוכנות שניתן איתן להגדיר שגם אם 2 שרתים נופלים – המערכת ממשיכה לעבוד.

אסכם את הדברים בצורה הבאה: מה שהיה בעבר זה משהו אחד, מה שהולך להיות מבחינת ניצול סטורג' – הוא משהו אחר. קונטיינרים וטכנולוגיות אחרות דורשים הרבה מקום ומשאבים בפתרון האחסון וכיום פתרון Software Defined Storage יכול לתת לנו הרבה יותר כשמשווים אותו מול פתרון סטורג' קלאסי קנייני. אנחנו יכולים לגדול מתי שנרצה, מבלי לשלם הון עתק על כל שדרוג קטנטן, אנחנו יכולים לקבל תמיכה לפרוטוקלים וטכנולוגיות עדכניות, ואנחנו יכולים לקבל שרידות הרבה יותר גבוהה מבעבר.

מוקדש כחומר למחשבה. אם יש לכם שאלות, אתם תמיד מוזמנים ליצור קשר.

הבעיות של SSD NVME בשרתים

עדכון: הפוסט שונה כדי לתאר את המצב שהבעיות מתחילות כשצריך גם קריאה/כתיבה גבוהה וגם כשהאפליקציות צריכים ביצועי מעבד גבוהים. במצב ניצול CPU נמוך, הבעיות כמעט ולא קיימות כי אין יניקת אוויר מאסיבית.

לפני מס' שבועות קיבלתי פניה מחברה מאוד גדולה (קיבלתי אישור לפרסם את העניין פה בפוסט) עם בעיה די מעניינת: הם רכשו שרת של HP עבור פרויקט מסויים שמצריך תעבורת נתונים במהירות מקסימלית תוך שימוש מאוד כבד במעבדים עם האפליקציה שלהם. הם רכשו דיסקים SSD NVME של אינטל מ-HP ו"על הנייר" הדיסקים והמערכת אמורים לתת את התוצאות שהם רוצים. לא חסר זכרון (יש 2 טרה), הדיסקים מחוברים ישירות דרך ה-PCI מה-Backplane עם הציוד ש-HP מכרו להם (אין בקר RAID כך שמדובר ב-RAID תוכנה ולא RAID-5) ובפועל המהירות מגיעה אולי ל-50% ואם מתחילים לשחק עם ה-Queue Depth אז המהירות יורדת ל-30%.

ב-HP האשימו את כל העולם ואחותו, כולל כמובן את הלינוקס שרץ על הברזל. באותה חברה החליטו לנסות Windows 2016 לראות אם הלינוקס אשם אבל גם שם התוצאות חזרו, ואז הם הגיעו אליי (היי, אני אשמח אם הם יהיו לקוחות קבועים שלי 🙂 ).

אז האם הבעיה קשורה למערכת ההפעלה? לא. גם לינוקס וגם Windows יכולים להתמודד עם NVME בלי שום בעיה. האם משהו דפוק בדיסקים או ב-Backplane המיוחד? גם לא. ה-Backplane עצמו אינו שונה מהותית מה-Backplane שקיים ב-DELL לדוגמא (כמובן שהלוח מעוצב מעט שונה) ובמקרה של לנובו עם שרתים כמו SR650 הפתרון שלהם נקרא Any Drive והוא לא מצריך Back Plane מיוחד – תדחוף SATA, SAS, SAS2, NVME – הכל עובד (לנובו ו-SuperMicro הם היחידים שהיו נבונים מספיק להכניס מתגי PLX ל-Back Plane מבלי שהלקוח יצטרך לרכוש תוספות).

בכדי להסביר את הבעיה, נסתכל בשרת DL320 דור 10 של HP מלמעלה:

מתחת למלבן האדום נמצאים הדיסקים. המלבן הצהוב מציין את המאווררים ששואבים אוויר דרך החורים ב-Caddy והחיצים הכחולים מציינים את כיוון האוויר (משמאל לימין). התכנון עצמו זהה גם בשרתי 2U של HP וגם אצל יצרנים אחרים. האויר חייב להגיע דרך חורי האיוורור שנמצאים ב-Caddy (בתמונה משמאל). לא רואים שיש הרבה חורים לאיוורור, אבל אם נכפיל כמות הכוננים ובעוד כמה חורים שיש – זה מספיק כדי שיכנס מספיק אויר.

וכאן בדיוק העניין: הדיסקים נמצאים לפני המאווררים, ואותם מאווררים מסתובבים במהירות די גבוהה (תלוי אם מדובר בשרת 1U או 2U או 3U – לכל אחד יש גודל מאווררים שונה – 5,10,12 או 14 ס"מ), ומכיוון שהאוויר נכנס דרך החורים בלחץ רציני, הוא קודם כל מקרר את הדיסקים בכוננים עקב ה"יניקה" של המאווררים, שזה מעולה לדיסקים מכניים ולשמירת החום הנמוך בשרת – 18-27 מעלות (השרת טכנית יכול לעבוד גם ב-40 מעלות אבל אז מאווררים יתחילו להישרף בתכיפות גבוהה).

בדיסקים SSD NVME לעומת זאת, הדברים הפוכים. SSD NVME צריך חום כדי לפעול, טמפרטורות כמו 25-40 מעלות למצב Idle וטמפרטורות כמו 40-65 מעלות במצב כתיבה וקריאה רציפים. רכיבי ה-Flash חייבים להיות חמים כדי לכתוב ולקרוא ביעילות. קר מדי? הכתיבה והקריאה יהיו איטיים. חם מדי (מעל 70 מעלות)? ה-SSD NVME יבצע Throttle כדי לשמור על עצמו. שימו לב – הדבר נכון רק כשמהעבדים מתאמצים וחום השרת עולה. במידה והשימוש במעבדים נע בין 10 ל-35% בערך, תקבלו עדיין ביצועי NVME די טובים (הטמפרטורה של ה-NVME עצמם לא משפיעים כמעט על החום בשרת עצמו, והם ניתנים למדידה עצמאית).

במילים אחרות – אם הכנסנו SSD NVME מקדימה ואנחנו מעמיסים גם על המעבדים, אנחנו די מבטיחים לעצמו שהדיסקים לא יגיעו לחום הרצוי כי האוויר מקרר את המתכת מלמעלה ולמטה. זה לא ממש רלוונטי אם אנחנו לא מחפשים את הביצועים הכי גבוהים, אבל אם אנחנו רוצים "לסחוט את המיץ" מה-SSD NVME – צריך פתרון אחר.

כדי לראות את הבעיה בצורה אחרת, הבה נסתכל על SSD NVME ל-Enterprise מבית אינטל. בתמונה מימין (כל יצרני השרתים מוכרים אותו) – תכירו: DC P4800X. זהו SSD די "חייתי", אם כי כמות האחסון שלו לא גדולה (עד 750 ג'יגהבייט) והוא מגיע ממשפחת ה-Optane שאינה NAND Flash רגיל.

כמו שאתם רואים, הכרטיס מכוסה לגמרי, למעט חורים בסוף הכרטיס ובתחילתו. הרבה אוויר לא נכנס ויוצא עם כמות החורים הללו, וזה בכוונה כי הכרטיס חייב להישאר חם על מנת לעבוד ביעילות.

אז אם נניח אנחנו רוצים להכניס עד 4 SSD NVME ולקבל ביצועים גבוהים, מה ניתן לעשות?

תכירו את את ה-Z Turbo Drive Quad Pro של HP. הכרטיס הזה משתמש בטריק שנקרא pci bifurcation, ובו המערכת "מפצלת"  PCIe X16 ל-4 "מסלולי" PCIe X4 ובכך מאפשרת ל-4 כרטיסי SSD M.2 NVME לעבוד ביחד. ישנו מאוורר בכרטיס המופעל ע"י בקר עצמאי כדי לשמור על החום כדי שיהיה ברמה המקובלת ל-SSD NVME. קונים כרטיס כזה, ומכניסים בתוכו עד 4 כרטיסי M.2 NVME (שקונים מיצרן השרתים), משנים הגדרה ב-BIOS/UEFI ומתחילים לעבוד. (הערה, הכרטיס הזה הוא עבור תחנות עבודה של HP, יכול להיות שיש לזה שם/דגם שונה לשרתים אבל פנימית הכל זהה). לכל היצרנים יש פתרון זהה.

הבעיה שתיארתי לעיל היא לא בעיה סודית, כל היצרנים (כולל יצרני SSD כמו סמסונג ואינטל) מכירים אותה והפתרונות יגיעו בשרתים חדשים, רק שכרגע יש מריבה בין אינטל לסמסונג לגבי סטנדרטים חדשים ל-SSD – סמסונג מציעה את NF1 שנכנס מקדימה עם מעטפת מתכת מיוחדת לשמירה על החום ולאינטל יש את פורמט ה"סרגל" שנקרא EDSFF (עכשיו יצרנים צריכים לבחור איזה מהפתרונות למכור, כי אין תאימות בין EDSFF ל-NF1).

כמובן שיהיו אלו שיאמרו שכבר יש בשרת חיבורי M.2 ואפשר להשתמש בהם לביצועים גבוהים – אך הבעיה שהפתרון אינו מכוסה (ולשים פתרון פד טרמי הוא פתרון גרוע ב-SSD, בגלל זה המדבקה על ה-M.2 SSD אינה מדבקת נייר אלא הפתרון הטרמי עצמו) והשרת עושה הכל כדי שכל השרת יהיה בטמפרטורה נמוכה, וכך הביצועים יורדים גם בתושבות M.2 שנמצאים על לוח האם בשרת.

לסיכום: אם אתם רוכשים מיצרן השרתים שלכם SSD NVME ואתם לא חייבים את הביצועי מעבדים ו-NVME הכי גבוהים, אפשר להכניס אותם מקדימה. לעומת זאת, אם ביצועים מאוד גבוהים תוך צריכת CPU גבוהה הם Must עבורכם, קחו כרטיס מיצרן השרתים המאפשר הכנסה של 4 כרטיסי M.2 NVME ותקבלו את הביצועים שביקשתם.

חישובים על מעברים לעננים ציבוריים מול ענן פנימי

הערה: אישית אני האחרון שהוא "אנטי עננים ציבוריים". אם יש לחברתכם צורך ביעוץ, ליווי והקמה של דברים על הענן הציבורי, אשמח אם תיצרו קשר. יחד עם זאת, אני חושב שחברות רבות בארץ יכולות להקים להן ענן שיתן להם את רוב הדברים שהם צריכים מענן ציבורי – מקומית, ועל כך הפוסט.

בחברות רבות בארץ נערכים מדי פעם חישובים האם לעבור לענן או לא והשאלה הכי חשובה שנשאלת היא: האם זה יוצא יותר זול מאשר לרכוש תשתית כאן בארץ (או היכן שהחברה נמצאת, ארצות שונות וכו').

אם נתייחס למצב בישראל, אז הדבר הכי אירוני שקורה פה בארץ, הוא עניין מחירי שרתי המותג (HP, Dell, Lenovo, Cisco, Fujitsu): המחירים כאן די "דוחפים" את הלקוחות לעבור לשרותי ענן עקב מחירם היקר (מאוד).

הבה נסתכל מהצד השני, אצל ספקי ענן, ולא חשוב אם מדובר בספק קטן יחסית (Linode, Digital Ocean) או על הגדולים (אמזון, גוגל, מיקרוסופט): אצל כל אותם ספקים יש התחמקות רצינית מכל ציוד מותג. אצל הגדולים לא תמצאו שום ציוד מותג של שרתים, לא תמצאו חומרה של Enterprise ממותג (למעט מעבדים), לא תמצאו מתגים של מותגים, אין שום NetApp או EMC שמשמש כ-Storage ל-VM, ועוד. אצל היותר קטנים יכול להיות שתמצאו שרתי מותג – אך הם נרכשים בתצורה הכי בסיסית וכל הציוד הפנימי הוא צד ג' – ללא גרסאות Enterprise. הגדולים בונים לעצמם את הכל ושרתים מיוחדים נרכשים משמות שאף אחד לא מכיר כמו Wywinn הסינית שמייצרת את הדגמים לפי שרטוטי לוחות שספקי הענן מעבירים). בקיצור: המטרה של כל אותם ספקי ענן היא להוציא כמה שפחות כספים על הציוד, ובגלל זה פרויקטים כמו OCP מאוד פופולריים אצל ספקי הענן וכולם משתתפים ותורמים שרטוטים, תכנונים וכו'.

במילים אחרות: כשחברה עוברת לענן, המכונות הוירטואליות לדוגמא שהם יקימו – יוקמו על ציודים שספק אם בחברות ירצו לרכוש אותם מקומית. זה שאתם עוברים לענן לא אומר שלא יהיו לכם מכונות VM תקועות ושאר תקלות. אתם פשוט תצטרכו לבצע Restart והתשתית ענן תקים את ה-VM במכונה אחרת, ומכיוון שתשתית ה-Storage שם שונה לחלוטין מכל NetApp או EMC שאתם מכירים, לא יהיה צורך בביצוע Migrate (ואגב, הדיסקים באותו פתרון Storage – המכניים הם SATA "ביתי" וה-SSD ברובם גם "ביתיים" למעט חלק קטן עבור Write Cache שהם OEM מיצרנים ידועים כמו Samsung).

לכן, כל נסיון לבצע חישובי ROI או TCO כאשר הפתרון המקומי "מנצח" נידון ברוב המקרים לכשלון מכיוון שמנסים להשוות בין תפוחים לתפוזים. ספק הענן הולך על הציוד הכי זול (ובכמויות) ואילו Enterprise הולכת מראש על ציוד יקר.

אז איך אפשר לקבל מחיר נמוך, יחד עם עמידה בכל מה ש-Enterprise דורש?

התשובה פשוטה אך לא קלה לעיכול לאנשי מנמ"ר: להחליף את הדיסקט.

נאמר מראש: לשום חברה בארץ לא יהיו את המשאבים שיש לכל ספק ענן ציבורי בינלאומי להקים תשתית כזו. אף אחד לא ילך לשכור צוות מתכנני לוחות אם, ASIC וכו' ואף אחד לא הולך להזמין כל חלק באלפי עותקים, ולכן כדאי לראות בעצם מה הציוד שהם כן קונים ומה כחברה אתם כן יכולים לרכוש מבלי להיצמד למותגי יצרני שרתים ומדבקות אלא ללכת על מפרטים וביצועים שתואמים לדרישות שלכם, תוכנות שמתאימות, ציודים משלימים וכו' ומעל כל זה לעגן את הדברים בחוזה SLA שמתאים לכם, כך שתהיה לכם תמיכה ושרות שאתם מעוניינים בהם.

להלן מספר נקודות כלליות שיש לתת עליהן את הדעת:

  • וירטואליזציה – 2 הדברים החשובים כשמקימים ענן פרטי זה יציבות ומחיר נמוך (כשאני מדבר על מחיר נמוך, אני מדבר על מחיר תלת ספרתי בדולרים פר ברזל בגירסה המסחרית, או גירסת קוד פתוח עם חוזה תמיכה מבחוץ). מי שמעוניין ב-OpenStack, כדאי שיצור קשר עם SuSE ישראל (המחיר זול בעשרות אחוזים מהמחיר של Red Hat). מי שמעוניין בפתרון שהוא וירטואליזציה נטו, כדאי שיסתכל על RHV של Red Hat.
  • שרתים – אתם יכולים להשתמש בשרתים קיימים או לרכוש שרתים מתור קודם (ברוב המקרים, ההבדל בביצועים בין הדור הקודם לנוכחי לא כזה גדול). אני ממליץ גם להסתכל על השרתים של SuperMicro ושל חברת Tyan. ספציפית ל-SuperMicro יש מבחר הרבה יותר גדול של שרתים לצרכים שונים ופתרונות חדשניים שעדיין לא קיימים אצל HP או DELL לדוגמא, ובמחיר שהוא זול בהרבה בהשוואה לחמשת היצרנים שציינתי לעיל. אגב, הנה משהו מעניין שכתבה חברת Barrons על Supermicro. שרתים שאני לא ממליץ – הם דווקא של HP ובסעיף הבא אסביר מדוע.
  • דיסקים – עולם הדיסקים משתנה כל הזמן. דיסק SATA טיפוסי שבעבר היה נותן מהירות קריאה של 110-150 מגהבייט לשניה נותן כיום 250 מגהבייט לשניה ובקרוב יצאו דיסקים מכניים שנותנים מהירות שמגיעה ל-420 מגהבייט בשניה ובחיבור NVME (כן, SAS/SAS-HD מגיע לסוף דרכו). המבחר די גדול וכפי שהוכיחה חברת BackBlaze בדו"ח אחרי דו"ח (הם מנפיקים דו"ח פר רבעון והם קונים אלפי דיסקים) – דיסקים ל-Enterprise לא נותנים מאומה הן מבחינת ביצועים והן מבחינת שרידות. גם מבחינת מחיר, בממוצע אתה יכול לרכוש 3 דיסקים במחיר שקונים לדוגמא דיסק קשיח מ-HP, כך שאתה יכול להגדיר 2 דיסקים ב-RAID-1 ועוד דיסק כ-Hot Spare, ואתה מסודר לתקופה ארוכה – פר שרת. אני לא ממליץ על שרתי HP מבחינת דיסקים מכיוון ש-HP נועלים אותך על דיסקים שלהם בלבד (שעולים פי 3 בלי הצדקה, במיוחד כשרוכשים פתרון כולל SLA ואז עניין כל החלפת הדיסקים הוא על מי שנותן לכם שרות).
  • דיסקים SSD – עולם ה-SSD מתעדכן כמעט כל חצי שנה במהירות ויש המון יצרנים וסוגי SSD שונים. המצב מול SSD ל-Enterprise הגיע למצב כזה מגוחך כשראיתי אצל לקוח דיסק SSD שעלה המון והביצועים שאותו SSD נותן הם פחות ממחצית מדיסק SSD שיושב לי פה במחשב הדסקטופ שלי, ואני שילמתי רבע מחיר ממה שהוא שילם. לכן, חשוב לבחור יצרן שרתים שמאפשר הכנסה של כל דיסק צד ג' ובכך להנות מהתחרות בשוק.
  • מעבדים – המלצתי בעבר על EPYC ואני עדיין ממשיך להמליץ על מעבדים אלו מהסיבה הפשוטה שמקבלים יותר ביצועים וליבות ומשלמים פחות. החשבון פשוט.
  • תקשורת – זמן רב שהמחירים לא זזו בצורה רצינית בתחום התקשורת אולם כיום יש ירידה במחירים ולכן מומלץ לצייד כל מכונה בכרטיס עם זוג כניסות בחיבור +SFP כתקשורת עיקרית ומתגים עם חיבורים של 10 ג'יגה ו-Up/DownLink של 40 או 50 ג'יגה. אגב, יש בהחלט גם מתגים שתומכים ב-RJ45 וחיבור 10 ג'יגה על CAT6 (למרחקים קצרים) או DAC (גם למרחקים קצרים) או סיבים אופטיים (למרחקים יותר ארוכים).
  • סטורג' – אף אחד מספקי העננים, גדולים כקטנים, לא משתמש בסטורג'. כיום הבון טון הוא שימוש בדיסקים מקומיים עם פתרון Scale Out לסטורג' בין כל המכונות הפיזיות. הפתרונות הפופולריים כיום הם CEPH ו-GlusterFS.

פתרון מבוסס על הדברים שציינתי יתן לכם:

  • אפשרות קלה לשדרוג והוספת מכונות
  • פתרון ענן ל-3-5 שנים כולל תמיכה שוטפת
  • הרצת מכונות וירטואליות, קונטיינרים ועוד.

לסיכום: אפשר להקים תשתית שיכולה בחישוב ROI/TCO להיות יותר נמוכה ממחירים של ענן ציבורי – אם "משתחררים" מהראש של ציוד Enterprise ממותג מהיצרנים שציינתי בתחילת הפוסט. הציוד שתיארתי יכול לעמוד בדרישות פרודקשן חמורות והוא כבר עומד – אצל ספקי עננים קטנים לדוגמא (אגב, כשאני מדבר על "קטנים" אני מדבר על ספק עם מינימום 5 DC ואלפי שרתים פיזיים). כל עוד הדרישות שלכם מסתכמות במכונות וירטואליות וקונטיינרים – זה עובד. יש כמובן דברים שעננים מקומיים לא כל כך נותנים כמו כל עניין ה-Serverless או API ענק כמו של אמזון ל-1001 שרותים שונים, ואם רוצים להשתמש באותם API, אין מנוס מאשר לחתום מול ספק ענן ציבורי.

וירטואליזציה כקוד פתוח – כפתרון טוב

לפני כשבועיים פרסמתי את הפוסט הזה שמדבר על פתרונות אלטרנטיביים ל-vSphere של VMWare. הפעם אני רוצה לדבר על פתרונות קוד פתוח כפתרונות טובים לוירטואליזציה ומדוע RHV/oVirt הוא פתרון שעולה על רוב פתרונות הקוד הפתוח.

פתרונות וירטואליזציה בקוד פתוח מתחלקים בעצם ל-2: אלו שמעוניינים לנהל מספר קטן של שרתים פיזיים וצרכי הוירטואליזציה שלהם בסיסיים, ואלו שמעוניינים בפתרון וירטואליזציה מלא כולל הדברים המתקדמים, משהו כתחליף ל-Hyper-V (עם הניהול המרכזי) או תחליף ל-ESXI+vCenter.

כשמדובר בצרכים בסיסיים לוירטואליזציה ומדובר בכמות קטנה של שרתים (נניח 2-5), ומדובר, לשם השוואה, בדברים ש-ESXi עצמאי (ללא vCenter) יכול לתת – אז הפתרונות שהצעתי בפוסט הקודם יכולים לתת זאת ללא בעיה. יותר מכך, כל הפתרונות (למעט שימוש ב-KVM וב-libvirt עם סקריפטים) שהצעתי גם יכולים לתת לכם ניהול מרוכז של השרתים שלכם בממשק Web.

לעומת זאת, כשאנחנו מעוניינים בדברים יותר מתקדמים כמו:

  • שימוש ב-vSwitch (בגירסת הקוד הפתוח – Open vSwitch) כ-SDN
  • הקמה אוטומטית של מכונות VM
  • שימוש ב-Grafana לתצוגת מצבי מכונות, דיסקים, מעבדים וכו'
  • High Availability מלא
  • אופטימיזציה לשימוש ב-NVME SSD תוך הגדלת I/O Threads
  • תמיכה מובנית ב-DR
  • יצוא/יבוא OVA/OVF
  • תמיכה במעבדי Power של IBM
  • תמיכה בכל פרוטוקולי הסטורג' (NFS, iSCSI, Fiber) + דיסקים מקומיים ו-GlusterFS
  • תמיכה במעבדים חדשים (EPYC, Xeon SP – ברוב הפתרונות המוצעים זה לא יעבוד טוב, במיוחד כשמדובר ב-HA).
  • ניהול מרוכז של כמות שרתים גדולה (עד 400 מכונות פיזיות)
  • פרופילים (סוגי מכונות, גדלים ועוד) כולל High Performance VMs.
  • תמיכה מורחבת ל-Over Commit
  • יבוא/יצוא של Images מ-OpenStack Glance (לא חייבים OpenStack מותקן בחברה).
  • פורטל למשתמשים (לאלו שצריכים לגשת למספר מכונות VM, ולנהל את אותן מכונות VM)
  • תמיכה במספר סוגי LDAP (כולל AD)
  • התממשקות ל-vCenter ויבוא מכונות VM
  • אפשרות לעבוד במצב הרגיל או במצב HCI.
  • תמיכה מלאה ב-GPU וב-VDI.
  • ועוד הרבה פונקציות אחרות.

אז הפתרון הוא או oVirt (גירסת קוד פתוח) או RHV (גירסה מסחרית עם תמיכה). שאר הפתרונות בקוד פתוח מחווירים לעומת RHV/oVirt מבחינת יכולות, תמיכה, פונקציונאליות ועוד.

האם פתרון כמו RHV/oVirt יכול להיות תחליף מלא ל-vSphere? התשובה היא: עדיין לא. העניין קשור יותר ל-Kernel ולדברים מתקדמים אחרים שלא קיימים ב-RHEL-7/CentOS-7 (שעליהם oVirt/RHV רץ):

  • Fault Tolerance עדיין לא זמין בגירסה הנוכחית (4.2)
  • VAAI/VVol – יש תמיכה ב-Kernel 4.X כך שנצטרך להמתין ל-RHEL-8/CentOS-8.
  • תוספים כמו vRealize ואחרים (שהם בתשלום) – יש להם חלופות. חלקם בחינם, חלקם בתשלום.

בכל הקשור לפתרונות וירטואליזציה, הגענו לזמנים טובים, למען האמת. רק לפני 3 שנים אם חברה גדולה היתה שואלת אותי לגבי פתרונות אחרים ל-VMWare או Hyper-V, הייתי ממליץ להם לנהל מו"מ בינם לבין מיקרוסופט ו-VMWare כי הפתרונות לא היו מספיק לדעתי טובים לשום Enterprise. פתרונות כמו Proxmox או פתרונות מבוססי Xen היו קיימים, אך לדעתי הם אינם נותנים מענה מספק ל-Enterprise (אם כי הם היו בהחלט יכולים לתת מענה לעסקים קטנים). בשנים האחרונות, החברה שהשקיעה הכי הרבה בפיתוח פתרון וירטואליזציה טוב היתה דווקא רד-האט. המצב בשוק פשוט התהפך: מיקרוסופט ו-VMWare היו עסוקים בפתרונות וירטואליזציה ואילו רד-האט היו עסוקים בפיתוח פתרונות מבוססי קונטיינרים (OpenShift) וב-3 השנים האחרונות רד-האט משקיעה הרבה יותר בפיתוח פתרון וירטואליזציה וגם בשיפור OpenShift, בשעה שמיקרוסופט ו-VMWare בשנתיים האחרונות יותר מתעסקים בפתרונות קונטיינרים.

לסיכום: שום פתרון (פתוח או סגור) אינו Drop In Replacement. לכל פתרון יש יתרונות וחסרונות וכדאי לשקול את הדברים. בכל מקרה תהיה תקופת מעבר ויהיה צורך לפתור לא מעט בעיות. פתרונות בקוד פתוח לא מחייבים תשלום Up front (למעט במוצר מסחרי כמו RHV, אם כי יש Trial חינמי), אבל כן מחייבים יעוץ, אינטגרציה והדרכה – שזה כן עולה כסף.

על בעיה X ופתרון Y

כאחד שנותן יעוץ לחברות, יוצא לי בלא מעט מקרים להיפגש עם נציגים טכניים של חברות שונות, מסטארט-אפים ועד לחברות גדולות – בכדי לתת להם יעוץ בנושא פתרון טכנולוגי זה או אחר לצורך פתרון בעיות או לצורך הטמעת פתרון חדש או משופר בהשוואה למה שיש להם כיום. דוגמא פשוטה: חברה מעוניינת לרכוש סטורג' חדש, והם מעוניינים לדעת האם פתרונות מבוססי קוד פתוח יכולים לתת להם מענה במחיר יותר זול מפתרון סטורג' קנייני. אי אפשר לעשות יעוץ בטלפון של שיחה כמו:

לקוח פוטנציאלי: היי חץ, יש לנו NetApp ואנחנו רוצים לדעת, יש פתרון מבוסס קוד פתוח שיכול להחליף?
חץ בן חמו: אולי.

בשביל לייעץ לבעיה כמו שציינתי לעיל, צריך לשבת עם הלקוח הפוטנציאלי לפגישת יעוץ מלאה, ולשמוע ממנו את הדברים הבאים:

  • מה הפונקציונאליות שהוא מחפש
  • מה הפונקציונאליות שמאוד חשובה לו, ומה הפונקציונאליות שבשבילו זה יהיה "נחמד" אם קיים אך אותה פונקציונאליות אינה קריטית.
  • האם הוא מחפש פתרון Scale Up או Scale Out
  • האם הוא מחפש פתרון שישולב כ-Hyper Converge או שהוא מחפש פתרון של ברזלים נפרדים
  • ויש עוד לא מעט שאלות…

ההבדלים ביני (וכמובן אחרים), כיועץ ואינטגרטור בלתי תלוי (כלומר אחד שהוא אינו בעצם Reseller של ברזלים ממותגים) הם דברים חשובים כגון:

  • אינטגריטי – אם מישהו יבוא אליי ויבקש לדוגמא פתרון סטורג' Scale Out והדבר הכי חשוב לו זה iSCSI לדוגמא, אז אני אומר לו בפשטות שכרגע אין פתרון Scale Out בקוד פתוח (גם כמוצר מסחרי) שיש לו פתרון iSCSI ל-Scale Out בצורה טובה והוא יצטרך פתרון קנייני.
  • על מה הפתרון אמור לענות? לקוח רוצה X על מנת לפתור את בעיית Y. נעזוב לרגע את X, ונשמע מהלקוח מהו אותו Y. אין ספק, דרישותיו של הלקוח הן חשובות, אולם ברגע שמספרים לי מהו אותו Y, אז ניתן להעלות מספר פתרונות שיכולים לענות על Y וגם להתחשב בצרכי הלקוח.
    לדוגמא: ללקוח יש 20 מכונות VM שמשמשות לפיתוח והלקוח רוצה פתרון סטורג' עבורם Scale Up. במקרה כזה אני יכול להציע לדוגמא פתרונות מבוססים ZFS, בין אם כקוד פתוח נטו או מוצרים מסחריים ובהצעה שאגיש לו יוסבר מדוע הפתרון הזה טוב ויוצעו ללקוח מספר פתרונות מבוססים ZFS, כך שבסופו של דבר ה-Y הם אותם 20 מכונות VM וה-X יהיה פתרון מבוסס ZFS.

וכאן בעצם מגיעה השאלה המרכזית שלי…

לא לי ולא לאף פרילאנסר יועץ או אינטגרטור, אין מכונה לקריאת מחשבות, ולא קל "להוציא" מלקוחות פוטנציאליים את אותו Y. יחד עם זאת, בכל חברה, תמיד יש חיפוש לפתרונות לבעיות Y כלשהן, וכאן הייתי רוצה (ובוודאי פרילאנסרים אחרים) לשמוע מהן אותן בעיות Y שחברתכם מחפשת אליהן פתרון (מבוסס לינוקס או מבוסס קוד פתוח). אתם מוזמנים לענות כאן (ללא ציון שם חברה או פרטים מזהים אחרים של מקום עבודתכם) ואולי תקבלו הצעות מעניינות של פתרונות שונים ואם תרצו תוכלו לפנות למציע (כל פרילאנסר יכול כמובן לענות).

תכירו: Red Hat Storage One

חברת Red Hat הכריזה אתמול על פתרון חדש לסטורג' לחברות שנקרא Red Hat Storage One. הפתרון עצמו הוא די פשוט: אתה קובע פרמטרים מסויימים, אנחנו אומרים לך איזו מערכת יכולה לתת לך את מה שאתה רוצה ומוכרים לך אותה אין צורך ברכישת רשיונות נוספים. אתה רוכש בעצם מחברת Red Hat – ברזל מוכן. הקץ להתקנות ו-1001 קונפיגורציות וכך זה נראה (לחצו להגדלה):

אחת הבעיות הגדולות הקיימות ב-SDS בקוד פתוח, זה שאתה צריך מישהו שלא רק יקים לך את זה, אלא גם יתחזק ויתן פתרון לתקלות. אם יש לך מישהו חיצוני או ידע בצוות ה-IT, אז אין בעיה, אבל עד היום אם חיפשת פתרון מדף שיתן לך נגישות קלה ופתרון כמה שיותר אוטומטי של בעיות – זו היתה בעיה, במיוחד אם יש לך צוות לסטורג' אבל אין לו מושג ירוק בלינוקס (כן, יש לא מעט כאלו).

אז רד-האט מוציאים את Red Hat Storage One כפתרון סטורג'. זהו הפתרון הראשון ובהמשך יהיו פתרונות נוספים שלא מבוססים על GlusterFS אלא גם על Ceph, וכאן בד"כ נמצאת הבעיה בד"כ – לדעת את ההבדלים בין GlusterFS ל-Ceph ומה מתאים למה (ולא, הם לא מתאימים לכל הצרכים).

בוא נסתכל לשם הדוגמא בכל סטורג' קנייני בינוני. סביר להניח שאותו פתרון סטורג' יתן לך את כל מה שתרצה. רוצה להקים LUN ל-iSCSI? אהלן. שיתוף קבצים? שלם רשיון ויש לך CIFS. רוצה NFS? שוב, רשיון – ויש לך את זה. רוצה snapshots? אולי clones? זה בפנים. רוצה לגבות את הסטורג'? תצטרך תוכנה יעודית – אבל זה אפשרי. רוצה Cluster לסטורג'? זה אפשרי, תכין צ'ק שמן :).

פתרון סטורג' מבוסס קוד פתוח מאוד קורץ, אבל האם פתרונות GlusterFS או Ceph מתאימים לכל הצרכים? התשובה היא לא. לכל אחד מהם יש יתרונות וחסרונות שחשוב לדעת אותם לפני שמחליטים על פתרון. להלן מספר דוגמאות מה מתאים ומה לא.

  • גישת קבצים – CIFS או NFS – מערכת GlusterFS בנויה כולה על גישת קבצים ואת זה היא יודעת לעשות בצורה מהירה (במיוחד אם הכנסת כרטיס PCIe ל-Nodes עם 3DXpoint של אינטל). צריך Cluster של CIFS או NFS שגם יכול לגדול? GlusterFS הוא הפתרון. אם תנסו את Ceph ל-CIFS או NFS, תקבל בערך 50% פחות בביצועים מהסיבה הפשוטה ש-Ceph עובד מבפנים על Object Store וכך הוא מאחסן הכל, כך שכל גישה לקובץ מצריכה מהמערכת "להרכיב" את הקובץ מאובייקטים ולהגיש אותו, ולפני כן על ה-Client לברר דרך אחד משרתי ה-MDS איפה בכלל הקובץ נמצא, איזה Node זמין וכו', כך שאם אנחנו צריכים להעתיק 1000 קבצים – עשו את זה לקראת היציאה מהעבודה באותו יום, זה יקח זמן.
  • Block Storage. בסטורג' קנייני עניין ה-iSCSI ו-LUN מבוצע בד"כ ברמת חומרה + שימוש ב-NVRAM, כך שהביצועים מאוד גבוהים. ב-GlusterFS זה אפשרי, אבל הביצועים לא יהיו גבוהים כי המערכת לא מכוונת לעשות את זה (אבל למי שמתעקש – זה אפשרי אך עדיין תצטרך באמצע מכונה "מתווכת"). ב-Ceph לעומת זאת גישת Block Storage היא אפשרית בהחלט וזה עובד מעולה, במיוחד אם משתמשים במערכת OpenStack למכונות וירטואליות וקונטיינרים (או Swift). מצד שני יש תמיכה ב-iSCSI אבל שוב, יש צורך ש-2 מכונות (בשביל HA) שיבצעו המרה מ-Raw Block Device ל-iSCSI החוצה.
  • סטורג' לקונטיינרים או Object Store – כאן Ceph מנצח מבלי להתאמץ אפילו. הבסיס העיקרי של Ceph לכל הקבצים הם אחסון אובייקטים, כך שאם החברה רוצה להקים אחסון מדמה S3 כחלק מפתרון ל-OpenStack – אז Ceph נותן פתרון מעולה. גם כאן ל-GlusterFS יש פתרון אבל אם רוצים משהו גדול או ענק לאחסן מיליוני אובייקטים – Ceph עדיף.
  • פתרון Hyper Converge המשלב את הסטורג' יחד עם מכונות וירטואליות. כאן התשובה פשוטה: GlusterFS. מערכות Ceph צריכות להיות מוקמות על שרתים פיזיים נפרדים (שזה מה שהם יעשו בלבד) ו-Ceph אינו פתרון Hyper Converge (וכן, בדקתי, זה הזכיר לי את מהירות טעינות משחקים מקלטות בקומודור 64…).

לסיכום: יש מעכשיו פתרון סטורג' מבוסס קוד פתוח שניתן לרכוש כקופסאות. עדיין כמובן ניתן להקים את הפתרון מקוד פתוח או מוצר מסחרי מבוסס קוד פתוח אבל חשוב לראות מה כל מוצר נותן ומה הדרישות שלכם לפני שמחליטים על פתרון זה או אחר.

כמה מילים על פתרון סטורג' (קוד פתוח) משולב

לא מעט חברות מחזיקות ברעיון שפתרון אחסון (Storage) צריך להיות פתרון קנייני בצורת כמה חלקים (כולל "ראש") ומדפים של דיסקים. בשנים האחרונות יותר ויותר חברות מאמצות גם את רעיון ה-Hyper Converge – ערימה של שרתים שנותנים אחד לשני (והחוצה) את כל השרותים ביחד – רשת, דיסק, מחשוב, ובמקרים של Open Stack – שרותים נוספים.

הבעיה בד"כ היא במחשבה או בתכנון מעבר. אם לדוגמא יש לכם פתרון וירטואליזציה של VMWare ותרצו ליישם את VSAN, ההשקעה תהיה גבוהה. על כל שרת ממוצע תצטרכו לשלם 5000$ וזה עוד לפני הדיסקים והתצורה היחודית שיש צורך ב-VSAN (על כל 2 דיסקים מכניים או SSD בינוניים, דיסק SSD מהיר או Mixed Intense או ביחד). במקרים אחרים יש פתרונות HyperConverged כמו Nutanix, Simplivity וכו' שבסופו של דבר מחייבות אותך לרכוש כמעט הכל מחדש (אם כי כמובן אפשר במקרים מסויימים להשמיש שרתים שונים, תלוי מה ה"גיל" שלהם).

אך מה אם אנחנו רוצים פתרון סטורג' מבוזר מבלי לשפוך כמה מאות אלפי שקלים? ישנם כמובן פתרונות SDS שהם Scale Out שהם פתרונות קנייניים שהם טובים, אבל הפעם נתרכז בפתרונות מבוססים קוד פתוח.

גם במקרים של פתרון קוד סגור או קוד פתוח, נצטרך דבר ראשון להעיף מבט על השרתים שיש לנו. רוב השרתים שמריצים פתרון וירטואליזציה כלשהי, אנחנו נראה שרוב התושבות בשרתים – פנויים (וכמובן שיצרני השרתים מנצלים זאת על מנת לתת פתרון Backplane חלקי, כך שגם אם תרצה למלא 24 דיסקים 2.5" בשרת, לא תוכל אלא אם תרכוש עוד 2 backplanes עם החיבורים. בד"כ ה-backplane שאתה מקבל בשרת יכול לחבר מקסימום 8 דיסקים), כלומר שמבחינת השקעה בברזלים אם נרצה פתרון סטורג' מבוזר, נצטרך לרכוש פתרונות backplane לשרתים, וכמובן דיסקים מכניים, SSD (מסוגים שונים – read intense או mixed Intese – תלוי בתקציב ובמה שאתם רוצים לעשות). נקודה נוספת שנצטרך לקחת בחשבון זו הרחבת זכרון. אין צורך "להשתולל", בד"כ לפתרון SDS נצטרך 16 או 32 ג'יגהבייט זכרון. הנקודה האחרונה שיכולה להיות קצת יקרה היא רשת – אנחנו נצטרך בכל מכונה חיבור של 10 ג'יגהביט לתקשורת פנימית בין ה-VM שמריצים את פתרון ה-SDS.

את פתרון ה-SDS נריץ כ-VM בתוך כל מכונה, אולם אנחנו צריכים קודם כל להחליט איפה בעצם לאכסן את הנתונים, באלו דיסקים. דיסקים בגודל 2.5" לדוגמא יהיו קצת בעייתיים כי כמות ה-DATA שאפשר לאכסן בהם היא לא גדולה אך המחיר הוא די גבוה. אם לדוגמא נדמיין שאנחנו מכניסים 20 דיסקים של 1 טרה בגודל 2.5", ועוד 2 דיסקים SSD שישמשו כ-Cache, אז נקבל "ברוטו" 20 ג'יגהבייט. אולם אם נחליף את הפאנל הקדמי (כולל הלוח המוצמד) לגירסת LFF (כלומר Large Form Factor), אז נוכל להכניס 12 דיסקים של 4 טרהבייט, אז נקבל "ברוטו" 48 טרהבייט ומחירי הדיסקים הללו יהיו יותר זולים מ-20 דיסקים של 2.5" (בד"כ נוכל להכניס 2 דיסקים SSD ל-Cache מאחורי השרת). מבחינת הוירטואליזיציה, אין לנו צורך להתקין אותה (בגירסת vSphere) על הדיסקים המקומיים, 2 כרטיסוני מיקרו SD יוכלו לעשות את העבודה. (בין כה כמות הכתיבה אליהן מאוד קטנה ואם כרטיס נופל, כרטיס שני "לוקח פיקוד") כך שאנחנו יכולים בסופו של דבר להצמיד את כרטיס ה-RAID ל-VM עצמו ולקבל מקסימום ביצועים.

מבחינת תוכנות SDS בקוד פתוח, ישנו Ceph וישנו GlusterFS. התוכנות הנ"ל זמינות הן כקוד פתוח והן כמוצר מסחרי עם תמיכה מסביב לשעון. במקרים כמו שאני מתאר, אני ממליץ דווקא ללכת על GlusterFS. הסיבה לכך היא פשוטה: Ceph היא מערכת SDS מעולה, אבל היא פשוט לא בנויה לעבוד עם משאבים מצומצמים שאותם נקדיש ל-SDS ב-VM. כעקרון, Ceph דורשת שרתים יעודיים שיריצו רק את Ceph ולכן היא לא מתאימה למשימה.

כעת, כל מה שנותן לעשות זה לחבר את הדברים. בכל מכונה נקים VM עם הפצת לינוקס כלשהי (GlusterFS קיים לכל הפצת לינוקס שתרצו), להגדיר אם אנחנו מעוניינים בשכפול והפצת קבצים (אפשר לראות את האפשרויות כאן, פוסט מורחב על הנושא יהיה בקרוב) ומאותו פתרון SDS נוכל להגדיר שיתופים איך שנרצה: CIFS, NFS, iSCSI ועוד. כך נוכל להנות גם מפתרון SDS יציב, שיכול לעמוד במצב ששרת או 2 נופלים (תלוי איך הוגדר GlusterFS, בד"כ הגדרות ברירת מחדל יתנו HA כך שאם מכונה נופלת, השניה לוקחת פיקוד), גם נוכל להרחיב את הפתרון בהמשך (הוספת דיסקים, JBOD, מכונות נוספות) והכי חשוב – נוכל להנות מפתרון שנותן גם ביצועים מהירים וגם התחזוקה עצמה תהיה די מינימלית.

לסיכום: סטורג' קנייני זה טוב ויפה, אבל אפשר לבנות בנוסף בעלות לא גדולה פתרון סטורג' מבוסס קוד פתוח שיכול לתת לנו ביצועים מעולים ושרידות גבוהה ובכך לחסוך לנו שדרוגים לסטורג' הקנייני.

ההבדל בין קוד פתוח למוצר מסחרי מבוסס קוד פתוח

לפני מספר חודשים פרסמתי בכמה מקומות סקירה מקוצרת על פרויקט של Red Hat שנקרא oVirt. הפרויקט הזה הוא בעצם ה"תשובה" של Red Hat לכל אלו שמחפשים מוצר וירטואליזציה כ-Hyper Converge. המערכת כוללת בפנים פתרון סטורג', רשת וכמובן Compute ויש בה עוד חלקים שלמוצרים מתחרים יש תשובות חלקיות.

כעבור מספר ימים פנה אליי אחד מקוראי הבלוג, הוא בכיר באחד ממוסדות הבריאות הגדולים בארץ והוא ביקש אם לא אכפת לי לתת להם הדגמה מרחוק של מערכת oVirt עובדת, לא סתם Demo. מכיוון שהרמתי אצלי בבית ב-LAB פתרון כזה עם מכונות VM שאני משתמש בהם – הדגמתי לו ולחבריו את המערכת. בסוף ההדגמה הוא אמר לי משהו פשוט: "חץ, זה מעולה שאתה מכיר את המערכת, אבל אני לא יכול להקים כאן מערכות כזו כתחליף כשרק חץ בן חמו יכול לתמוך לי בה."

המשפט שהוא אמר די מסכם את הטעויות ש"מושרשות" אצל חלקי ממנהלי ה-IT/מנמרי"ם בארץ, וכשאני אומר "טעויות", אני מתכוון ליותר מאחת.

נתחיל במשהו פשוט: יש הבדל ענק בין פרויקט בקוד פתוח שנמצא ב-GitHub לבין מוצר מסחרי בקוד פתוח שרוכשים. מהו ההבדל? בגירסה שקיימת ב-GitHub, כמות הבדיקות והתיקונים לייצוב המוצר מאוד קטנה. אם יש תיקונים, אז הם יגיעו ב-Minor version או בגירסה הלא יציבה הבאה. לעומת זאת, בגירסה המסחרית יצרן המוצר מריץ אלפי טסטים כדי לבדוק יציבות ותקינות והוא מעביר חלקי קוד מגירסאות שונות על מנת ליצור מוצר שהוא יציב ומוכן לפרודקשן שהוא יכול למכור ולתת תמיכה עליו ובנוסף המוצר מגיע עם תיעוד מאוד רציני.

לכן, דבר כמו oVirt מתאים לי פה לבית שלי, מתאים לסביבות טסטים בחברות, כך שאם משהו נופל, זה לא קריטי. מי שרוצה מוצר מסחרי שמבוסס על oVirt, יכול לבדוק בחינם את גירסת הבטא בלינק הזה  של RHV (המוצר הסופי יצא במהלך השנה).

הנקודה השניה החשובה היא כמאמר הפתגם "יותר משהעגל רוצה לינוק, הפרה רוצה להניק". כל יצרני השרתים מוכרים את המוצרים המסחריים מבוססי הקוד הפתוח כולל תמיכה מלאה 24/7, כלומר אם מחר תרצה לרכוש שרתים מ-HPE או DELL או LENOVO ותרצה לרכוש פתרון אחסון SDS, פתרון קונטיינרים כמו OpenShift המסחרי, פתרון סטורג' Scale Out כמו Ceph או Gluster או מוצר ענק כמו SAP HANA – הם ימכרו ויתמכו בך כולל SLA מלא ואז אינך תלוי באם חץ בן חמו זמין או אם יש מישהו אחר שיתן לך תמיכה. אתה מקבל תמיכה מלאה בדיוק כמו שאתה מקבל תמיכה לברזלים שלך. ליצרן יש תמיכת "גב אל גב" עם יצרן התוכנה. דוגמא פשוטה לחובבי מיקרוסופט ו-Azure – אם יש לך הפצת לינוקס מותקנת על VM ב-Azure ויש לך בעיה, אתה פונה לתמיכת Azure והם מנסים לפתור. לא מצליחים? יש להם קו ישיר ליצרן ההפצה שיעזור להם ולך לפתור את הבעיה.

לסיכום: כמו שאתה קונה מתגי תקשורת של Cisco, כמו שאתה קונה מערכת מורכבת כמו JIRA, כך גם עם מוצרים מסחריים מבוססי קוד פתוח. החברה שמוכרת לך את זה, בין אם יצרן התוכנה או יצרן הברזלים – אתה מקבל שרות מלא הכולל התקנה, הטמעה, תמיכה וכו' לפי SLA שנקבע בין הצדדים. זה ש-HP מעדיפים למכור סטורג' 3PAR שלהם או DELL מוכרים סטורג' כמו UNITY, לא אומר שזה הדבר היחיד שהם מוכרים. יש להם עוד מוצרים, אתה פשוט צריך לבקש את זה במסגרת ההזמנה ואין שום הבדל בתמיכה/התקנה/הטמעה בין אם קנית לדוגמא סטורג' קנייני או פתרון סטורג' SDS, בין אם קנית פתרון מבוסס קוד פתוח או פתרון סגור לחלוטין. יש כמובן את הפרויקטים בקוד פתוח שהם אינם מוצר מסחרי ואתה חוסך את הקניה איתם, אבל שם המסלול הוא שונה והוא יותר קשור בחברות ועצמאים פה בארץ שיכולים לתת לך שרות על כך, ולכן כדאי להבדיל בין הדברים.