NVMe™ Flash as a Service is happening now. Are you on board?

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Kumoscale-Logo

Was ist KumoScale™?

Die Speichersoftwaresuite „KumoScale™“ implementiert einen schnellen Netzwerkblockspeicher-Dienst auf Grundlage des NVMe-oF™-Standards (NVMe™ over Fabrics). KumoScale™ ist auf Geschwindigkeit sowie Skalierbarkeit ausgerichtet und bietet die Flexibilität eines gemeinsam genutzten Clusterspeicherpools bei ähnlicher Performance wie eine DAS*-NVMe™-SSD (Direct Attached Storage).

 

What is KumoScale™?

Gemeinsam nutzbarer NVMe™-SSD-Pool, bietet hohe Auslastung und Flexibilität.

  • Schnelle, flashbasierte NVMe™-SSDs zur gemeinsamen Nutzung freigeben

Kapazität und Leistung der heutigen Solid-State-Laufwerke sind explodiert und bieten weit mehr, als ein einzelner Rechenknoten verwenden kann. Die gemeinsame Nutzung von SSDs über das Netzwerk stellt ein dringendes Bedürfnis dar. Bisher war Netzwerkspeicher entweder langsam oder teuer – oder beides. In Anbetracht von NVMe-oF™ trifft dies nicht mehr zu. KumoScale™ steigert die Speicherauslastung durch gemeinsame Nutzung der SSD und bietet mehr Flexibilität bei der Bereitstellung der entsprechenden Kapazität aus dem Pool. Dies erfolgt über Software und mit der Performance einer NVMe™-SSD.

Geboren in der Cloud

  • Integrationen mit Kubernetes®, Ansible™, Graphite™ und weiterer Cloud-native Infrastruktursoftware
  • Kompatibel mit jedem standardkonformen NVMe-oF™-Initiator und jeder NVMe™-SSD. Es ist weder proprietäre Software noch Hardware erforderlich.

Unterstützt Hochleistungsnetzwerke

Der NVMe-oF™-Standard bietet mehrere Optionen für die Netzwerktransportschicht

  • RoCEv2 (RDMA for Converged Ethernet) für Kunden, die eine hohe Netzwerkleistung benötigen
  • TCP/IP für breite Netzwerkkompatibilität

KumoScale™ läuft auf Ethernet und unterstützt RoCEv2, TCP/IP oder eine Kombination aus beiden Technologien.

Bereit für künftige Erweiterungen

KumoScale™ bietet eine REST-API zur Integration von Rechenzentrum-Managementtools wie z. B. Orchestrierungstools, Bereitstellungstools, Telemetrietools und mehr.

  • So wird Speicher bereitgestellt und verwaltet

In einer Kubernetes®-Umgebung sind Kundenanwendungen über das „Container Storage Interface“ (CSI) mit dem KumoScale™-Speicher verbunden. Für Bare-Metal-Umgebungen können Ansible™ Playbooks oder andere gängige Automatisierungstools für die Implementierungs-Automatisierung und die Bereitstellung von Speicher für Rechenknoten verwendet werden. Für kurzfristige Tests und Proof-of-Concept-Aktivitäten stehen darüber hinaus CLI- und GUI-Schnittstellen zur Verfügung.

  • Überwachung und Alarmierung

Die KumoScale™-Software bietet bestehender Telemetrie- und Protokollierungsinfrastruktur Zugang zu einschlägiger Telemetrie (Zeitreihenmetrik) und Protokollierung (asynchrone Ereignisse). Mithilfe dieser Schnittstellen ist die Anpassung an neue Überwachungsframeworks unkompliziert und schnell möglich.

Zugriff auf und Sicherheit von gemeinsam genutzten Blockspeicher

Sämtliche Rechenknoten im Netzwerk können auf den KumoScale™-Speicher zugreifen. Zugriffskontrolle ist ebenfalls verfügbar.

Anwendungsfälle

Typische Anwendungen sind mitunter:

  • Cloud-Dienste
  • SaaS-Dienste für Verbraucher
  • Marktplätze, Clearingstellen (Reisen, Tickets, Aktienhandel)
  • Massively-Multiplayer-Gaming

KumoScale™-Architektur

Die KumoScale™-Suite besteht aus mehreren Komponenten.

 

KumoScale-Architektur
  Beschreibung
KumoScale™-Speicherknoten Ein KumoScale™-Speicherknoten akzeptiert NVMe-oF™-I/O-Befehle, die an virtuelle Volumen gerichtet sind, und übersetzt sie in NVMe™-Befehle, welche an die physischen SSDs ergehen, die im Speicherknoten installiert sind.
KumoScale™-Provisioner Der KumoScale™-Provisioner ist ein verteilter Dienst mit hoher Ausfallsicherheit, der die gesamte Produktpalette von SSDs und KumoScale™-Speicherknoten verfolgt. Er übernimmt die Zuordnung von Benutzervolumen zu Knoten und physikalischen Laufwerken.
KumoScale™-CSI-Treiber Der KumoScale™-CSI-Treiber ist eine Implementierung des „Container Storage Interface“ – eine standardbasierte Methode zur Verbindung von Speicher mit orchestrierten Containern. Er bietet eine API-Übersetzung zwischen einem Orchestrierungssystem und dem KumoScale™-Provisioner für containerisierte Implementierungen.
KumoScale™-Analysedienst Der KumoScale™-Analysedienst erhebt und analysiert Telemetriedaten der Speicherknoten zum Zweck der optimierten Datenplatzierung.

KumoScale™-Plattformanforderungen

KumoScale™ ist eine ausschließlich softwarebasierte Fabric-Lösung, die sowohl im Rahmen von Bare-Metal- als auch von Kubernetes®-Implementierungen auf einer Vielzahl von Industriestandard-Servern getestet wurde. Jeder NVMe-oF™-konforme Initiator kann verwendet werden, darunter auch Linux® mit Kernelversion 4.8 oder höher. Die unterstützte Plattform ist unten dargestellt.

Plattformanforderungen der KumoScale™-Anwendung

Komponenten Mindestanforderung
Speicher 64 GB DDR4
Systemlaufwerk 2 x 128 GB SATA DOM
NIC MCX516A-CCAT, MCX545A-CCAN ConnectX-5 EN (Netzwerkschnittstellenkarte), QSFP28 mit 100-GbE-Dual-Port/-Single-Port, PCIe® 3.0 x16 ROHS R6 MCX416A-CCAT ConnectX-4 EN (Netzwerkschnittstellenkarte), QSFP28 mit 100-GbE-Dual-Port/-Single-Port, PCIe® 3.0 x16 ROHS R6 Solarflare Communications XtremeScale SFC9250 10/25/40/50/100G-Ethernet-Controller ODER Solarflare XtremeScale X2541-100G-Adapter
Netzteil Dual-Netzteil, Hot-Swap-fähig
Verwaltungsschnittstelle Ein dedizierter Verwaltungsanschluss ist optional. KumoScale™ kann den Datenport für den Verwaltungsdatenverkehr verwenden oder einen dedizierten Verwaltungsport nutzen.
KumoScale™-Provisioner Der KumoScale™-Provisioner benötigt einen zusätzlichen Server oder einen Container.

Dokumente

 

*: 15 µs zusätzliche Latenz bei 4-KB-Lesevorgängen im Vergleich zu DAS. Gemessen von KIOXIA im Juni 2020 mithilfe eines von KIOXIA spezifizierten Messtools. Die Latenzdifferenz bei 4-KB-Lesevorgängen zwischen einer DAS- und NVMe-oF™-Speicherkonfiguration auf derselben Hardware beträgt 15 µs.

  • NVMe und NVMe-oF sind Markenzeichen von NVM Express, Inc.
  • PCIe ist ein eingetragenes Markenzeichen von PCI-SIG.
  • Kubernetes ist ein eingetragenes Markenzeichen der Linux Foundation in den Vereinigten Staaten und/oder anderen Ländern.
  • Ansible ist ein eingetragenes Markenzeichen von Red Hat, Inc. in den Vereinigten Staaten und anderen Ländern.
  • Linux ist ein eingetragenes Markenzeichen von Linus Torvalds in den Vereinigten Staaten und anderen Ländern.
  • Alle Firmen-, Produkt- und Servicenamen sind möglicherweise Markenzeichen der jeweiligen Unternehmen.