Estudo de caso: Novos níveis de escalabilidade e economia de TCO com armazenamento de objetos em nuvem privada de código aberto


Desafio: adapte-se para o crescimento dos dados não estruturados de forma econômica

As organizações estão apresentando um crescimento drástico em dados não estruturados, gerado por forças como as redes sociais, vídeo online, conteúdo de upload do usuário, jogos e aplicações de software como um serviço (SaaS). Essas informações voltadas para o objeto costumam ser gravadas, lidas e excluídas, mas nunca modificadas, diferentemente dos arquivos de dados convencionais que são frequentemente revisados ou atualizados. A mudança para a computação móvel e de tablets compõe o desafio de armazenamento.

Sem nenhuma surpresa, os sistemas de armazenamento tradicionais são insuficientes quando confrontados com os arquétipos de armazenamento baseado em objetos de hoje, que são caracterizados por dados que precisam ficar instantaneamente acessíveis a partir de qualquer dispositivo sobre HTTP e armazenados para sempre. Simplesmente, não basta mais construir silos de armazenamento usando protocolos que não forem da Web vinculados a aplicações específicas. Embora muitos serviços de armazenamento em nuvem pública tenham surgido para atender a essas novas necessidades de armazenamento, nem toda organização pode (ou deve) usar armazenamento em nuvem pública.

Para muitas empresas, o desafio é como implementar uma solução de armazenamento que possa satisfazer, com boa relação custo-benefício, suas necessidades desse ambiente moderno de dados baseados em objetos. As soluções baseadas na pilha de armazenamento convencional são inerentemente complexas e ineficientes, dependendo de décadas de camadas de software e hardware empilhados juntos para fornecer um caminho de dados entre documentos e mídia elaborada residindo em um sistema de arquivos sobre uma camada de hardware baseada em armazenamento em blocos. Essas soluções oferecem uma escalabilidade relativamente baixa, sua expansão geralmente implica custo alto e complicação, bem como desempenho e confiabilidade reduzidos.

Essa abordagem não só é ineficiente, também é desnecessária. A maioria dos aplicativos de grande escala atuais não precisa de semântica de arquivos ou um sistema de arquivos para otimizar o para gerenciamento de espaço em um dispositivo. Os aplicativos modernos precisam somente de semântica de objetos (por exemplo, gravar tudo, ler tudo, excluir tudo, referir-se por meio de um identificador escolhido pelo cliente e gerente de cluster), e não da localização dos dados em um determinado dispositivo.

O ideal seria que as organizações pudessem implementar suas próprias soluções de nuvem privada, aproveitando a escalabilidade de arquitetura, a acessibilidade e a confiabilidade das principais plataformas de computação de nuvem pública (por exemplo, Amazon Web Services ou AWS) usando hardware padrão, mas de uma forma mais simples e mais econômica de configurar, gerenciar e expandir do que o armazenamento tradicional.

Solução: armazenamento em nuvem privada oferecido pelo OpenStack Swift

O armazenamento em nuvem privada SwiftStack fornece armazenamento de objetos para as aplicações atuais em arquitetura de expansão horizontal que supera as limitações do armazenamento tradicional. Além de oferecer escalabilidade, essa solução definida por software reduz o custo do armazenamento distribuído entre várias centrais de dados, possibilitando que os usuários finais respondam ao aumento de usuários e de dados de forma econômica.

Usadas pela primeira vez por provedores de serviços e empresas com aplicativos SaaS e da Web/móveis, as soluções SDS (software-defined storage, armazenamento definido por software) com tecnologia de HD padrão e hardware de servidor padrão drasticamente reduzem o custo do suporte ao hardware. As soluções SDS de código aberto também reduzem o preço do software, fornecendo uma solução final que custa 1/4 a 1/5 dos arrays de armazenamento no local tradicional ou em nuvem pública.

Como outras soluções de armazenamento definido por software, o SwiftStack difere do armazenamento tradicional sendo executado com base em um hardware de servidor padrão. Com o poder do OpenStack Swift, o SwiftStack é uma solução aberta com uma comunidade de desenvolvimento vibrante e sem imposições de fidelidade. Também único entre as soluções abertas é o foco exclusivo no armazenamento de objetos, o que garante escalabilidade superior e é simplificado por meio do controlador SwiftStack (consulte a Figura 1, abaixo).

Figura 1: Visão geral da arquitetura do SwiftStack

O OpenStack Swift pode ser expandido de alguns nós e meia dúzia de HDs a milhares de máquinas com centenas de petabytes de armazenamento. O Swift foi projetado para ser expandido horizontalmente, sem apresentar nenhum ponto de falha único, aumentando significativamente a confiabilidade. O Swift também é ideal para armazenar e distribuir conteúdo a uma grande quantidade de usuários simultaneamente, o que o diferencia ainda mais de outros sistemas de armazenamento.

Gerenciado por meio de um controlador baseado em navegador, o SwiftStack é fácil de operar a partir de vários níveis de acesso. A interface em painel elimina a complexidade da configuração, organização, autenticação e balanceamento de carga. Alertas, relatórios e estatísticas do sistema mantêm o operador constantemente a par das suas necessidades de armazenamento. Resumindo, o poder do armazenamento em nuvem pública na sua própria central de dados, gerenciado como um produto, não um projeto.

Principais benefícios
Para desenvolvedores de aplicativos:

  • Dados armazenados e distribuídos diretamente sobre HTTP.
  • Acesso a armazenamento em minutos, não dias.
  • Um sistema de armazenamento multi-tenant para todos os seus aplicativos.
  • Foco no desenvolvimento de aplicativo, não em infraestrutura.
  • Um rico ecossistema de ferramentas e bibliotecas.

Para equipes de operações de TI:

  • Use servidores e HDs de baixo custo, padrão do setor.
  • Gerencie mais dados e casos de uso com facilidade.
  • Habilite novos aplicativos mais rapidamente.
  • Tem uma arquitetura altamente durável sem ponto único de falha.
  • Não deixa você preso a fornecedores.

Tecnologias complementares: plataforma Seagate Kinetic Open Storage e SwiftStack Private Cloud Storage

Os aplicativos modernos precisam que o armazenamento possa expandir horizontalmente, pois uma quantidade cada vez maior de dados está concentrada em cada vez menos sistemas distribuídos. O armazenamento definido por software atende a essa necessidade de escalabilidade horizontal, fornecendo quantidades adicionais de capacidade de armazenamento com a inclusão de servidores em um cluster.

Utilizando tecnologias ubíquas como HTTP e Ethernet, é possível criar sistemas de armazenamento que abrangem não só um rack, não só um switch de rede, não só uma central de dados, mas pode se estender pela Internet (ou uma rede corporativa privada de grande escala). Agora, com a plataforma Seagate Kinetic Open Storage, esses mesmos protocolos estão disponíveis até o HD.

A plataforma Kinetic abre caminho para uma nova era para definir a nova unidade de medida do armazenamento. A plataforma inclui os seguintes componentes, que são radicalmente diferentes da geração existente de HDs:

Interface Ethernet:

  • Os HDs são Ethernet, em vez de SATA, SAS ou fiber channel. Com isso, os HDs podem se comunicar diretamente com outros dispositivos e outros componentes no sistema, em vez de passar por dispositivos intermediários, controladores ou outros nós de computação.

Armazenamento de chave-valor:

  • Com a interface de armazenamento de chave-valor, os clientes podem comunicar objetos a dispositivos, em vez de blocos. Isso reflete o fato de que as unidades de armazenamento e o sistema não são bytes em um disco, são objetos. Os sistemas de expansão horizontal utilizam objetos, visto que objetos possibilitam a expansão de sistemas e, com HDs prontos para o Seagate Kinetic (disponíveis em 2014), os objetos ficam disponíveis no nível do disco.

Expansão horizontal:

  • Com a comunicação por Ethernet, esses dispositivos podem fazer parte de uma plataforma facilmente expansível para praticamente qualquer tamanho. Uma infraestrutura de rede simples podem encaminhar solicitações entre um grande número de dispositivos.

A composição de sistemas de armazenamento que tiram proveito dos discos Kinetic será radicalmente simplificada. Os nós de armazenamento serão simplesmente um gabinete para os discos e um switch Ethernet comum. Como resultado, esses gabinetes reduzirão o custo total de propriedade (TCO) do sistema. Além disso, os gabinetes consumirão menos energia elétrica e poderão assumir uma densidade de armazenamento maior, reduzindo ainda mais o TCO.

Comparado com a pilha de armazenamento convencional descrita anteriormente, a pilha do Seagate Kinetic é muito mais simples e mais direta (consulte a Figura 2, abaixo):

Pilha da plataforma Seagate Kinetic Open Storage
Figura 2. Pilha da plataforma Seagate Kinetic Open Storage

O modelo de plataforma Seagate Kinetic Open Storage aprimora significativamente a eficiência de armazenamento, a relação custo-benefício e o TCO:

  • Camadas supérfluas de hardware e software legados são removidas.
  • A necessidade por servidor de armazenamento tradicional é eliminada.
  • O armazenamento pode ser verdadeiramente desagregado da computação.
  • Os racks podem ser mais densos.
  • O número de ventoinhas é minimizado.
  • O tráfego de dados utiliza a estrutura de trânsito existente da central de dados (Ethernet).
  • O gerenciamento operacional da central de dados é simplificado, com custos e riscos reduzidos.

Em termos simples, a expansão horizontal é mais simples, mais econômica e não tem as limitações das arquiteturas e infraestruturas legadas. Ao possibilitar independência de expansão no nível do componente, o sistema de armazenamento inteiro pode ser ser desenvolvido somente com recursos de computação externos para satisfazer as demandas da carga de trabalho.

A atual abordagem definida por software, com computação e armazenamento juntos no mesmo nó, já está mudando as arquiteturas de armazenamento. A plataforma eleva isso ao próximo nível. A existência de um dispositivo de armazenamento que se comunica com chaves e valores significa que há menos incompatibilidade de impedância entre o OpenStack Swift (que é o objeto nativo) e HDs tradicionais (que se comunicam em blocos). Isso resulta em mais eficiência e maior utilização.

Para saber mais sobre o SwiftStack Private Cloud Object Storage ou inscrever-se para assistir a uma demonstração ao vivo, acesse www.swiftstack.com ou a plataforma Seagate Kinetic Open Storage.

Etiqueta:



Estudo de caso da Seagate: SwiftStack

Local: São Francisco, CA, EUA
Contato: www.swiftstack.com/
Setor: software de armazenamento em nuvem privada.



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A visão da Seagate Kinetic Open Storage

Soluções de central de dados em nuvem da Seagate

Perfil do parceiro SwiftStack

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