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Logotipo de Kumoscale

Gestión de almacenamiento NVMe-oF™ desagregado para centros de datos

¿Qué es KumoScale™?

El software de KumoScale™ implementa NVMe™ over Fabrics (NVMe-oF™). El producto proporciona un servicio de almacenamiento de bloques rápido y en red entre el iniciador y el objetivo a través de una conexión de red de alta velocidad. El software funciona en un nodo de almacenamiento lleno de unidades SSD NVMe™ y realiza una desagregación del almacenamiento. El software de KumoScale es compatible con RDMA y NVMe sobre TCP para el transporte en red, lo que proporciona un pool de almacenamiento compartido y agrupado que permite la división lógica por espacio de nombres NVMe en un grupo de SSDs. En comparación con el Almacenamiento de conexión directa (DAS), la capacidad de gestión de volumen de KumoScale proporciona más flexibilidad para controlar grandes pools de almacenamiento formados por grandes unidades SSD individuales.

 

KIOXIA NVMe-oF Storage Solutions using NVMe SSDs and KumoScale Software
What is KumoScale™?

Aspectos destacados de KumoScale™ 3.20

Opciones adicionales de implantación:
De forma adicional a la instalación de la aplicación de software optimizada, la versión software 3.20 de KumoScale añade una opción para su implantación en sistemas operativos en sistemas operativos por regla general disponibles comercialmente. Para grandes centros de datos, una infraestructura de almacenamiento necesaria, estrechamente integrada con una variedad de subsistemas como el aprovisionamiento, la supervisión, la telemetría y las redes. El «modo gestionado» de KumoScale permite una flexibilidad total a los administradores de ingeniería y seguridad, de forma que estos pueden configurar, integrar y controlar el software de la capa de almacenamiento de SO, mientras que el «modo de aplicación» del software de KumoScale permite una instalación más sencilla y un despliegue automatizado y simple para los clientes de pequeñas y medianas empresas, aunque con una configurabilidad de SO más limitada.

Soporte de NVIDIA GPUDirect® Storage:
La versión 3.20 incluye soporte a NVIDIA GPUDirect Storage. GPUDirect Storage es una tecnología incluida en las GPU NVIDIA Kepler™ y en NVIDIA CUDA™ 5.0, que permite una trayectoria directa para el intercambio de datos entre la GPU y un dispositivo de pares de terceros que utiliza características estándar de PCI Express®. Entre estos dispositivos de terceros se incluyen interfaces de red, dispositivos de adquisición de vídeo y adaptadores de almacenamiento. El software KumoScale se comporta como un adaptador de almacenamiento en GPUDirect Storage.

Soporte de OpenID® Connect™:
La versión 3.20 llega con soporte para OpenID Connect 1.0 de terceros. OpenID Connect es una capa de identidad por encima del protocolo de OAuth 2.0 que permite a los clientes verificar la identidad de los usuarios y las sesiones gracias a la autenticación ejecutada por un Servidor de Autorización para permisos de cuentas de servicio. El soporte del software KumoScale para OpenID Connect simplifica la integración de la seguridad en los entornos de centros de datos CSP.

Mejora del uso del almacenamiento y una mayor flexibilidad para gestionar unidades SSD NVMe™ rápidas agrupadas

La capacidad y el rendimiento de las últimas unidades SSD NVMe con PCIe® Gen 4 son mucho más altas que las unidades con PCIe Gen 3 y mucho más de lo que un único nodo computacional puede consumir. Compartir unidades SSD entre varias aplicaciones de usuario y servidores o máquinas virtuales es una necesidad crítica. Hasta la presentación y adopción general del NVMe-oF™, el almacenamiento de red ha sido lento, caro o ambos. Esto ya no es cierto con NVMe-oF™. El sofware KumoScale™ aumenta el uso del almacenamiento al compartir unidades SSD, divide las unidades SSD compartidas por espacio de nombres NVMe y añade más flexibilidad para proporcionar la cantidad adecuada de capacidad del pool, gracias al software y al rendimiento de las unidades SSD NVMe™.

Es compatible con RDMA y NVMe sobre el protocolo TCP

El software de KumoScale es compatible con RDMA y NVMe sobre el protocolo de transporte TCP. Si busca un servicio de almacenamiento más rápido y con una menor latencia del software de KumoScale, RoCEv2 (RDMA sobre Ethernet convergente) podría ser la solución ideal. Por otro lado, si prefiere la compatibilidad de red en una red de centros de datos existentes, también puede usar TCP/IP con el software de KumoScale. Para ver una lista de tarjetas de red validadas con el software de KumoScale más actualizado, vea la (Lista de compatibilidad de software).

Adaptación de la arquitectura de aprovisionamiento y telemetría del cliente

  • Para OpenStack®, el software de KumoScale™ proporciona un controlador OpenStack Cynder®, compatible con Wallaby release y más allá.

  • Para Kubernetes®, las aplicaciones en contenedor se conectan al nodo de almacenamiento de KumoScale™ mediante el controlador de la Interfaz de almacenamiento de contenedores KumoScale (CSI).

  • En los entornos tipo bare-metal se pueden usar los playbooks de Ansible™ (o de otras herramientas populares de automatización) para la automatización del despliegue y el suministro de almacenamiento para nodos de computación.

  • Para la integración de telemetría, el software de KumoScale™ proporciona una interfaz que permite el intercambio de datos Push/Pull para la infraestructura existente de telemetría (métricas de series temporales) y registro (eventos asíncronos).

Protección de datos y gran disponibilidad

Protección de datos (Replicación de datos entre dominios (CDDR)

El software de KumoScale™ proporciona protección de datos mediante una técnica llamada Replicación de datos entre dominios (CDDR).  La CDDR crea múltiples réplicas de un volumen lógico sobre unidades SSD agrupadas y las asigna a nodos de almacenamiento ubicados en diferentes dominios de fallos. La replicación se basa en los iniciadores y las réplicas se pueden colocar en un segundo o tercer nodo de almacenamiento de KumoScale™. Para la replicación, el agente de KumoScale se ejecuta en el iniciador para comprobar la disponibilidad de volumen. Una vez el agente detecta un fallo del volumen, independientemente de la razón del mismo, el volumen se vuelve a conectar automáticamente al volumen replicado en un nodo de almacenamiento diferente. Una vez el volumen resistente se recupera del fallo, todos los datos se reconstruyen automáticamente en el nuevo volumen resistente.

 

> Se proporciona la resistencia de datos NVMe-oF™ más avanzada para el centro de datos

 

Garantizar una gran disponibilidad

El nodo de almacenamiento KumoScale™ es compatible con L3 BGP (protocolo de puerta de enlace de frontera) para que la ruta de red se redirija a una ruta de red disponible en función de una tabla de enrutamiento óptima predefinida cuando existen problemas de conexión de red.

Usos

Aplicaciones y usos típicos

  • Servicios de almacenamiento de alto rendimiento para aplicaciones nativas de la nube
  • Un servicio de almacenamiento persistente para OpenStack™  and Kubernetes®
  • Servicio de almacenamiento de bloques de alta velocidad para aplicaciones HPC y otras aplicaciones científicas
  • Almacenamiento backend para aplicaciones AI/ML/DL
El software KumoScale™ debería funcionar con el software de iniciador de NVMe-oF™ disponible, además de con las unidades SSD NVMe estándar. No es necesario un controlador de software o hardware propietario.

Arquitectura KumoScale™

La suite KumoScale™ tiene múltiples componentes.

 

Arquitectura KumoScale
  Descripción
Nodo de almacenamiento KumoScale™ El nodo de almacenamiento KumoScale™ admite comandos de NVMe-oF™ E/S destinados a volúmenes virtuales y los transforma en comandos NVMe™ dirigidos a los SSD físicos instalados en el nodo de almacenamiento.
Proveedor KumoScale™ El proveedor KumoScale™ es un servicio distribuido y resiliente que hace un seguimiento de la flota de unidades SSD y de los nodos de almacenamiento KumoScale™. Administra la asignación de volúmenes de usuario a los nodos y a las unidades físicas.
Controlador CSI de KumoScale™ El controlador CSI de KumoScale™ es una implementación de la interfaz de almacenamiento de contenedores CSI), un método basado en estándares para vincular el almacenamiento a los contenedores organizados. Facilita una traducción de API entre un sistema de organización y el proveedor KumoScale™ para despliegues en contenedor.
Agente KumoScale™ El agente es un demonio de seguimiento de estado que detecta y repara las conexiones de volumen que dejan de estar disponibles por cualquier motivo.
Controlador Cinder de KumoScale™ Gracias al controlador Cinder de KumoScale™, el entorno OpenStack™ puede extraer fácilmente almacenamiento de KumoScale™ y consumirlo conectándolo a máquinas virtuales (VM) y contenedores.
Servicio de análisis KumoScale™ El servicio de análisis KumoScale™ recoge y analiza la información telemétrica de los nodos de almacenamiento para obtener una ubicación optimizada de los datos.

Requisitos de la plataforma para KumoScale™

El software de KumoScale™ se ha probado tanto en despliegues bare-metal, OpenStack como Kubernetes® en una gran variedad de servidores estándar del sector. Se puede utilizar cualquier iniciador compatible con NVMe-oF™, incluyendo el núcleo de Linux® versión 4.8 o posterior. A continuación se muestra la plataforma compatible.

 

 

Componentes Requisitos mínimos
Memoria 64 GB DDR4
Disco de sistema 2 x 128 GB SATA DOM
NIC (tarjeta de interfaz de red) Tarjeta de interfaz de red MCX516A-CCAT o MCX545A-CCAN ConnectX-5 EN, puerto dual/único 100GbE QSFP28, PCIe®Tarjeta de interfaz de red 3.0 x16 ROHS R6 MCX416A-CCAT ConnectX-4 EN, puerto dual/único 100GbE QSFP28, PCIe®Controladora Ethernet 3.0 x16 ROHS R6 Solarflare Communications XtremeScale SFC9250 10/25/40/50/100G
Fuente de alimentación Fuente de alimentación doble, intercambiable en caliente
Interfaz de gestión Se ofrece un puerto de gestión específico de forma opcional. KumoScale™ puede emplear el puerto de datos para la gestión del tráfico, o también puede usar un puerto de gestión específico.
Proveedor KumoScale™ El Proveedor KumoScale no requiere ningún servidor adicional ni un contenedor.

Documentos

Consultas relativas a KumoScale

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*: 15 us de adición de latencia para lectura de 4 KB en comparación con DAS. Medición realizada por KIOXIA en junio de 2020 utilizando la herramienta de medición especificada por KIOXIA. 15 us es la diferencia de latencia de lectura de 4 KB entre DAS y la configuración de almacenamiento de NVMe-oF™ en el mismo hardware.

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  • PCIe es una marca registrada de PCI-SIG.
  • Kubernetes es una marca registrada de The Linux Foundation en los Estados Unidos de América y/o en otros países.
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