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

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Kumoscaleのロゴ

KumoScale™とは

KumoScale™はネットワークで接続されているサーバーから⾼速なストレージを共有可能にするソフトウェアです。KumoScale™はNVMe™対応SSDを搭載したノードで動作し、NVMe™ over Fabrics(以下、NVMe-oF™)規格に準拠したコンピュートノードに対し、ネットワークを介して柔軟でDAS(Direct Attached Storage:サーバー直結ストレージ)に近い性能*注のブロックストレージの提供が可能です。

 

What is KumoScale™? (英語版のみ)

「KumoScale™バージョン3.18」のハイライト

  • OpenStack™ Wallabyに対応

KumoScale™ソフトウエアチームはOpenStack™コミュニティのメンバーとして、以下の機能を開発しオープンソースとしてNVMe-oF™技術の普及に貢献しました。これらの機能はOpenStack™のWallabyバージョン として提供されています。

  1. 最新の  NVMe-oF™規格に対応するNVMe-oF™コネクターos-brick (nvmeof.py)のアップグレード。
  2. クライアント側のデータレプリケーションに対応するエージェント。エージェントはボリュームの接続状態を監視し 、問題が発生した場合にボリュームの接続を復旧します 。この機能はOpenStack™のXenaバージョンとして提供されますが、KumoScale™バージョン3.18では先行して本機能を提供します。
  3. KumoScale™をストレージバックエンドとして使用可能にするCinderドライバー
 
  • BGP(Border Gateway Protocol)に対応

データセンターで広く利用されているルーティングプロトコルBGPに技術プレビューとして対応し 、NVMe-oF™ over TCP/IPストレージのマルチパス化(ECMP:Equal Cost Multi Path)を実現します。この機能により、ネットワーク障害発生時に別のパスでデータを転送することが可能になり、ストレージネットワークの信頼性を高めます。

 

  • テレメトリとロギングの機能拡張

クラウド環境で使用されるPrometheus®のテレメトリとLoki™のロギングに対応し、収集したデータをGrafana®のダッシュボードに集約することが出来ます。

 

高速NVMe™対応SSDを共有、使用率と柔軟性を向上

  • フラッシュベースの高速 NVMe™対応SSDを共有

最新のSSDの容量とパフォーマンスは飛躍的に向上しており、単独のコンピュートノードでは使いきれない容量になろうとしています。ネットワーク全体でSSDを共有することは緊急の要件です。今まで、ネットワーク化されたストレージはパフォーマンスが劣化するかコスト高になるか、あるいはその両方になっていく一方でした。NVMe-oF™ を利用すれば、そのようなことはもうありません。KumoScale™では、SSDを共有し無駄を減らすことで使用率を向上、またKumoScale™がストレージプールから必要な容量を割り当てることで柔軟性を向上させることができます。これらはNVMe™対応SSDの高いパフォーマンスで提供されます。

クラウド環境との親和性

  • Kubernetes®、Ansible™、Graphite™などのクラウドネイティブなインフラストラクチャ用ソフトウェアとKumoScale™を接続可能。
  • 業界標準のNVMe-oF™イニシエーターやNVMe™ドライブを使用でき、独自仕様のソフトウェア、ハードウエアは不要。

高速ネットワークをサポート

  • NVMe-oF™スタンダードでは、ネットワークのトランスポート層に関するオプションをいくつか提供しています。ネットワークの高速性を求めるお客様はRoCEv2(RDMA over Converged Ethernet)での接続が可能です。
  • またネットワークの幅広い互換性を求めるお客様はTCP/IPでの接続が可能です。
  • KumoScale™はイーサネット上で実行され、RoCEv2、TCP/IPまたはこれらの組み合わせでの動作を確認しています。

将来に渡る拡張性

REST APIにより急速に進化するオーケストレーションツール、プロヴィジョニングツール、テレメトリーツールを統合しストレージのプロビジョニングや管理を行います。

  • ストレージのプロビジョニング方法と管理方法

Kubernetes®環境では、永続的なストレージが必要なアプリケーションが、Container Storage Interface(CSI)によってKumoScale™ストレージに接続されます。ベアメタル環境では、Ansible™のPlaybookなどの自動化ツールで、コンピュートノードへのストレージ割り当てを自動化します。短期間のテストやProof-of-Conceptの取り組みでは、CLIやGUIのインターフェイスも使用できます。

  • モニタリングとアラート

KumoScale™は、テレメトリ(時系列の指標)とロギング(非同期イベント)情報を既存のテレメトリ/ロギングインフラストラクチャに提供します。これらのインターフェイスにより、新しいモニタリングフレームワークへの適応が簡単かつ迅速に行われます。

共有型ブロックストレージへのアクセスとセキュリティ

ネットワーク接続されている全てのコンピュートノードからストレージが⾒えます。アクセス権のコントロールも可能です。

ユースケース

適用しやすいアプリケーションの例

  • クラウドサービスのバックエンドストレージ
  • SaaSサービスのバックエンドストレージ
  • マーケットプレイス、旅行、チケット、株式取引サービス等のバックエンドストレージ
  • 大規模なマルチプレイヤーゲームのバックエンドストレージ
ユースケース

KumoScale™のアーキテクチャ

KumoScale™は複数のコンポーネントから構成されています。

 

KumoScaleのアーキテクチャの図
機能(モジュール) 説明
KumoScale™ストレージノード NVMe-oF™ I/Oコマンドを仮想ボリュームで受け取り、ストレージノードに搭載されている物理的なSSDで指示されるNVMe™コマンドに変換します。
KumoScale™ Provisioner KumoScale™ストレージノード上の多数のSSDを管理する分散型のレジリエントなサービスです。ユーザーボリュームとノードや物理ドライブのマッピングを処理します。
KumoScale™ CSIドライバー オーケストレーションされたコンテナにストレージを接続するContainer Storage Interface(CSI)を提供します。上層のオーケストレーションシステムとKumoScale™ ProvisionerとのAPIを提供します。
KumoScale™ エージェント クライアント側で稼働してボリュームの接続状態を監視し、問題が発生した場合にボリュームの接続を復旧します。
KumoScale™ Cinderドライバー OpenStack ™環境においてKumoScaleからストレージを切り出し、VMやコンテナに必要な容量を割り当てます。
KumoScale™ Analytics Service データ配置の最適化を目的として、ストレージノードからのテレメトリ情報を収集/解析します。

KumoScale™のプラットフォーム要件

KumoScale™は、幅広い選択肢のある業界標準のサーバー上で、ベアメタルとKubernetes®の環境の両方での動作を確認しています。Linux®カーネルバージョン4.8以降など、NVMe-oF™準拠のイニシエーターを使用することができます。具体的な機種名等は、以下を参照してください。

KumoScale™プラットフォーム要件

コンポーネント 最小構成
メモリ 64GB DDR4
システムディスク 2 x 128 GB SATA DOM
NIC

以下のいずれかを選択

MCX516A-CCATまたはMCX545A-CCAN ConnectX - 5 EN network interface card, 100 GbE dual/single port QSFP28, PCIe® 3.0 x16 ROHS R6 MCX416A-CCAT ConnectX - 4 EN network interface card, 100 GbE dual/single port QSFP28, PCIe® 3.0 x16 ROHS R6 Solarflare Communications XtremeScale SFC9250 10/25/40/50/100G Ethernet Controller OR Solarflare XtremeScale X2541-100G Adapter

電源
Dual power supply, hot swappable
管理インターフェイス

KumoScale™ではデータポートを管理用のトラフィックに使用可能。管理専用のポートを使用することも可能。

KumoScale™ Provisioner

KumoScale™ Provisionerが動作する別のサーバー或いはコンテナは必要ありません。

Documents

製品に関するご質問

KumoScale™に関するお問い合わせは、お問い合わせフォームからお願いします。

※「お問い合わせいただく前の同意事項」に同意の上、お問い合わせフォーム内の「製品名」に"KumoScale"を入力し、「製品分類」から"KumoScale"を選んでお問い合わせください。

*注:DASの場合と比べ4KBリード時に15usのレイテンシが発生するのみ。2020年6月 キオクシア株式会社調べ。 同一ハードウエア構成でDAS接続時とNVMe-oF™ 接続時に、当社指定の測定ツールにより計測。ブロックサイズ4KB時の遅延時間の差を示す。

  • NVMe、およびNVMe-oF はNVM Express, Inc. の商標です。
  • PCIeは、PCI-SIGの登録商標です。
  • Kubernetesは、米国およびその他の国におけるThe Linux Foundation の登録商標です。
  • Ansibleは、米国およびその他の国におけるRed Hat, Inc の登録商標です。
  • Linuxは、米国およびその他の国におけるLinus Torvalds 氏の登録商標です。
  • 文字商標 OpenStackは、OpenStack Foundationの米国その他の国における商標または登録商標です。当社は OpenStack Foundationの関連企業ではなく、OpenStack Foundationから認可または後援を受けていません。
  • Prometheusは、米国およびその他の国におけるThe Linux Foundation の登録商標です。
  • GrafanaとLokiは、Grafana Labs, Incの商標または登録商標です。
  • その他の記載されている社名・商品名・サービス名などは、それぞれ各社が商標として使用している場合があります。