Düsseldorf, Starnberg, 26. Juni 2020 - Storage-Fabric-Lösung mit verbesserter Kapazitätsverwaltung und Zuverlässigkeit von vernetzen NVMe Flash-Speicherressourcen...

Zum Hintergrund: Direct Attached Storage (DAS) sorgt zwar für hohe Leistung, verhindert jedoch meist die notwendige Flexibilität, wie sie beispielsweise mit der Einführung von Container- und Orchestrierung-Frameworks und deren Anwendungen gefordert wird. Mit Hilfe der KumoScale-Software können Betreiber von Rechenzentren ihre Server- und Flash-Storage Ressourcen unabhängig voneinander skalieren. KIOXIA Europe (ehemals Toshiba Memory Europe) kündigt jetzt eine neue Version seiner Storage Software an, die auf NVM Express over Fabrics (NVMe-oF) basiert.

Durch Funktionen zur Unterstützung von Cloud- und Managed-Service-Providern ermöglicht die KumoScale Software-Suite laut Entwickler jetzt deutlich leistungsfähigere Cloud-Implementierungen. Die Technologie hinter KumoScale wurde ursprünglich bereits 2017 auf den Markt gebracht und erhielt anschließend in 2018 die branchenweit erste NVMe-oF-Zertifizierung durch das University of New Hampshire InterOperability Laboratory, dem führenden Test- und Zertifizierungslabor für NVMe-Technologie und -Software (UNH).

Zur Architektur der Softwarelösung: Bei der KumoScale-Software handelt es sich um Lösung, die hochleistungsfähige NVMe-Flash-Speicher-Volumen über eine virtuelle Speicherschicht zwischen Clients und Flash-Geräten bereitstellt. Sie bietet eine zentrale Programmierschnittstelle (API), über die Anwendungen die benötigten Ressourcen anfordern können und dann genau die richtige Größe an Shared-Flash-Speicher für jede Anwendungsinstanz dynamisch bereitstellen und verbinden. KumoScale ist NVMe-oF-kompatibel. Die Software verwendet diese Spezifikation, um eine Performance zu liefern, als ob die NVMe-SSDs lokal und nicht über ein Netzwerk angeschlossen wären. Die Storage-Fabrik-Lösung unterstützt Bare-Metal-, virtualisierte und Kubernetes-Implementierungen, laut Anbieter auf einer Vielzahl von Industriestandard-Servern.

Die Erweiterungen der neuen Version umfassen:

1. Thin Provisioning: Thin Provisioning erlaubt die einfache Verteilung von Speicherressourcen an Server auf einer Just-Enough- und Just-in-Time-Basis. Die Thin-Provisioned-Volumes bei KumoScale teilen Datenblöcke on-demand zu, im Gegensatz zur herkömmlichen Methode, bei der alle verfügbaren Blöcke einem Client im Voraus zugewiesen werden. So soll fast der gesamte Whitespace entfallen können und die Speichernutzungsrate wird erhöht, die beim herkömmlichen Verfahren oft nur zehn Prozent beträgt (bei der traditionellen Methode werden große Speicherpools einzelnen Servern zugewiesen, bleiben aber ungenutzt (nicht beschrieben)).

2. Autonomes Self-Healing: Der Self-Healing-Mechanismus der Volumes identifiziert und repariert automatisch Dateninkonsistenzen, die aus Replizierungsfehlern entstehen können. Dazu gehören beispielsweise eine erneute Verbindung mit dem Zielgerät oder eine unvollständige Löschung der Replikate, ohne dass eine Überwachung und Intervention eines Systemadministrators erforderlich ist.

3. Netzwerkstabilität: End-to-End-Multipfad-Routing für TCP/IP-Netzwerkprotokolle bietet eine vollständige Netzwerkstabilität. KumoScale-Clients verwenden das Link Aggregation Communications Protocol (LACP) von Linux und ein verbessertes Verbindungsmanagement, um eine konsistente Zustellung von Datenpaketen über alle verfügbaren Netzwerkpfade zu gewährleisten. KumoScale-Ziele nutzen Port Bonding, um die Verfügbarkeit zu gewährleisten und gleichzeitig den Gesamtdurchsatz der Speicherknoten zu optimieren.

4. Lights-out-Bereitstellung von Speicherknoten: Die Unterstützung des PXE (Preboot eXecution Environment)-Protokolls erlaubt die automatisierte Installation über ein Netzwerk in Rechenzentrumsumgebungen. Die PXE-Bootfähigkeit ersetzt entweder die Erfordernis eines bootfähigen Geräts für das Betriebssystem oder die Verwendung einer ISO-Datei auf einem DVD- oder USB-Gerät.

5. NVMe-native Snapshots: NVMe-native Snapshots für Kubernetes-Implementierungen über Kubernetes CSI API und direkt über die REST API oder CLI.

6. Unterstützung für CM6-High-Performance-Geräte: Die volle Unterstützung der CM6-Serie-PCIe-4.0 (1×4, 2×2)- und NVMe-1.4-Enterprise-SSDs bietet laut Entwickler sequentielle- und random-Performance von bis zu 6,9 GB/s; dies mit bis zu 1,4 Millionen IOPS für Anwendungen wie Datenbanken, Datenanalyse und künstliche Intelligenz.

Abb. 1: Snapshot Support for Kubernetes Deployments (Bildquelle: KIOXIA KumoScale).

Kommentarauszug Frederik Haak, Senior Manager SSD Marketing, KIOXIA Europe: „...Die Disaggregation ist für den effizienten Betrieb der Speicherinfrastruktur unerlässlich. KumoScale ermöglicht als Software eine nahtlose Integration in modernste Cloud- und Edge-Frameworks und lässt Anwender von den Vorteilen von NVMe over Fabrics profitieren“.

Querverweise:

• Unser Beitrag > Toshiba stellt KumoScale Storage-Software für NVMe SSD Cloud-Infrastrukturen vor

• Unser Beitrag > Kioxia Europe zeigt die aktuell fünfte Generation seines BiCS 3D-NAND FLASH-Speichers