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雲原生:邊緣雲端儲存彈性化
 

【作者: Tom Prohofsky】   2021年12月23日 星期四

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現今包羅萬象的感測器及物聯網裝置可以收集雲端邊緣的大量資料,現有資料轉變成資訊與知識的方式及應用程式推陳出新,進而推動能保持彈性化、可擴充性及可靠性的雲原生(Cloud-Native)運算方案。


資料集為形成知識的重要原料,將現有資料轉變成資訊與知識的方式及應用程式不斷推陳出新,開發速度可說是前所未見,這推動了雲原生的革命,希捷(Seagate)內部所部署的智慧製造即為示例之一。


透過包羅萬象的感測器及物聯網裝置,我們可以收集到各式各樣大量的資料,其中也蘊含著讓人驚嘆的大量知識。然而,實體儲存系統的限制可能會阻礙快速獲取知識。


當企業計劃擴大收集資料時,須先考量資料存放位置,以及如何管理儲存資料,而這些成本將可能抑制收益。既然現今資料大多生成於雲端邊緣,企業組織也正尋找著合適的解決方案,將資料存放於邊緣或靠近邊緣,以降低複雜性。針對這些解決方案,其中關鍵為可擴充性及可靠性。



圖一 : 現今資料大多生成於雲端邊緣,企業組織也正尋找著合適的解決方案,將資料存放於邊緣或靠近邊緣,以降低複雜性。(source:Seagate)
圖一 : 現今資料大多生成於雲端邊緣,企業組織也正尋找著合適的解決方案,將資料存放於邊緣或靠近邊緣,以降低複雜性。(source:Seagate)

雲原生運算基金會(The Cloud Native Computing Foundation;CNCF)致力於打造雲原生的永續生態系統。身為該基金會的成員,Seagate認為雲原生技術的創新及實現至關重要。不論是在公用雲、私有雲或混合雲,雲原生運算能協助企業組織透過開源軟體,打造並運行可擴充、可靠的應用程式。


所謂可靠的儲存架構,意昧著不論是在正常狀況下或遭遇考驗時,儲存架構皆應具備彈性。就邊緣雲端儲存來說,我們的目標是:即使發生電壓突波、硬體故障、軟體更新及網路漏失(network loss)等狀況,應用程式及服務需能幾乎或完全不受影響地維持運作。


不論在邊緣部署的區域內或區域間,完整的雲原生邊緣解決方案都能保持彈性。


要儲存大量的資料,首先需有大量與伺服器或區域網路連接的硬碟或機櫃。一旦某個硬碟故障,也必須能快速且彈性地復原,而恢復的時間也應越短越好。當採用標準磁碟陣列,欲在18TB大容量硬碟上重建資料複本,可能需耗費數日。Seagate ADAPT資料保護技術可將資料分散到機櫃裡的每台硬碟以強化防護。如此一來,部署內的網路或中央處理器不必承擔額外負載,並可將重建時間縮短至數小時內。


近年來隨著自然災害逐漸增加,儲存解決方案顯然也應具備地點彈性。這代表資料應有一個或多個複本並分散儲存於不同地區的資料中心。而Seagate的Lyve Mobile產品與服務可解決大容量行動儲存及資料傳輸移動,分散式的系統或同步資料複製可支援即時容錯備援。


至於大量非結構化資料物件,Seagate CORTX智慧物件儲存軟體可為其提供所需的地點彈性。而Kubernetes的永久儲存,檔案及區塊儲存容積(file- and block-level volumes)可提供敏捷性並確保高效能。此外,LINBIT的LINSTOR容器區塊儲存管理軟體為開源的儲存定義服務平台,與Kubernetes容器儲存介面相輔,可處理經編排(orchestrated)的微服務資料放置與排程。比起將資料移至核心,將容器移至邊緣可將總持有成本降到更低。 LINSTOR為一款編排軟體,可於Linux(LVM、ZFS、VDO、Luks、DRBD)等儲存建構塊上構建功能豐富且高效的儲存容積,並附有可直接連接的儲存設備。


將Seagate Exos儲存平台結合LINSTOR的同步複製功能,可創造出具有豐富功能的企業級彈性解決方案,並可與任何其他公用或私有雲端解決方案結合。這些平台的開源性質提供操作敏捷性,讓解決方案的各個層次皆具可視性。



圖二 : Seagate Exos 儲存可於於任何儲存軟體層內呈現區塊儲存設備。(source:Seagate)
圖二 : Seagate Exos 儲存可於於任何儲存軟體層內呈現區塊儲存設備。(source:Seagate)

Seagate Exos 儲存可於於任何儲存軟體層內呈現區塊儲存設備。Seagate專為 LINSTOR開發的Exos後端驅動程式,藉此協助Seagate ADAPT硬體磁碟陣列加速器的細粒度資料控制。有了這樣子的驅動程式解決方案,不論是以硬體為基礎的精簡佈建、SSD/HDD 的自動分層或者是快照,都可由 Kubernetes 透過異地複製加以編排。


此解決方案具有多主機可感知(multi-host aware)資源管理的新功能。具備1.5PB容量的單一 Exos系統可直接連結8個應用程式伺服器,搭配LINSTOR連結Kubernetes PVC(Persistent Volume Claim)與容錯的邏輯磁區。Kubernetes可運用LINSTOR的資源定義,編排運算節點與儲存連結間的配對,以兼顧負載平衡與敏捷性。


(本文作者Tom Prohofsky 為Seagate Technology技術長辦公室資深工程主管)


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