Análisis de un caso real: Nuevos niveles de escalabilidad y ahorro del coste total de propiedad con el almacenamiento de objetos de código abierto en nube privada


Reto: adaptarse de manera rentable al crecimiento de los datos desestructurados

Las organizaciones están experimentando un crecimiento espectacular de los datos desestructurados, debido a agentes como las redes sociales, el vídeo en línea, el contenido subido por el usuario, los juegos y las aplicaciones software como servicio. Esta información orientada a objetos normalmente se escribe, lee y elimina pero nunca se modifica, a diferencia de los archivos de datos convencionales que se actualizan o revisan con frecuencia​​. El cambio hacia la computación móvil y los ordenadores tableta constituye el desafío del almacenamiento.

No es sorprendente que los sistemas de almacenamiento tradicionales no estén a la altura cuando se enfrentan a los arquetipos de almacenamiento basado en objetos de hoy en día, que se caracterizan por datos que necesitan ser accesibles de forma inmediata desde cualquier dispositivo a través de HTTP, y almacenarse para siempre. Simplemente ya no es suficiente crear silos de almacenamiento que utilizan protocolos que no se basan en web y están vinculados a aplicaciones específicas. Aunque han aparecido muchos servicios de almacenamiento en nube pública para satisfacer estas necesidades de almacenamiento, no todas las organizaciones pueden (o deben) utilizar el almacenamiento en nube pública.

Para muchas empresas, el desafío consiste en cómo desplegar una solución de almacenamiento que pueda satisfacer de forma rentable sus necesidades en este entorno moderno de datos basados en objetos. Las soluciones basadas en la pila de almacenamiento convencional son intrínsecamente complejas e ineficientes y se basan en niveles de software y hardware de hace unas décadas, que están apilados juntos para ofrecer una ruta de datos entre documentos y contenido multimedia, y que residen en un sistema de archivos sobre un nivel de hardware basado en almacenamiento de bloques. Esas soluciones ofrecen relativamente poca escalabilidad y su ampliación conlleva, por lo general, un aumento del coste y complicaciones, además de una disminución del rendimiento y de la fiabilidad.

Este enfoque no es solo ineficiente, sino que también es innecesario. La mayoría de las aplicaciones de escala masiva de hoy en día no necesitan semántica de archivos o un sistema de archivos para mejorar la administración del espacio en un dispositivo. Las aplicaciones modernas solo necesitan semántica de objetos (p. ej., escribirlo todo, leerlo todo, eliminarlo todo, consultarlo mediante un identificador elegido por el cliente y el administrador de clústeres), no saber dónde residen los datos en un dispositivo determinado.

Lo ideal sería que las organizaciones pudieran desplegar sus propias soluciones de nube privada aprovechando la escalabilidad de la arquitectura, la accesibilidad y la fiabilidad de las principales plataformas de computación en nube pública (p.ej., Amazon Web Services o AWS), que aprovechan el hardware estándar, pero de una forma que resulta más sencilla y más asequible de configurar, administrar y escalar que el almacenamiento tradicional.

Solución: almacenamiento en nube privada con OpenStack Swift

El almacenamiento en nube privada SwiftStack para las aplicaciones actuales con una arquitectura de gran escala que supera las limitaciones de los sistemas de almacenamiento tradicionales. Además de abordar la escalabilidad, esta solución definida por software reduce el coste del almacenamiento distribuido a través de varios centros de datos, lo que permite a los usuarios finales responder de forma asequible al crecimiento de usuarios y de datos.

Utilizadas por primera vez por los proveedores de servicios y empresas con SaaS y aplicaciones web/móviles, las soluciones de almacenamiento definido por software (SDS) que aprovechan la tecnología de hardware de servidor estándar y de unidad estándar disminuyen drásticamente el coste del hardware compatible; las soluciones de código abierto SDS también reducen el precio del software, proporcionando una solución final que equivale a una reducción de 1/4 a 1/5 del coste de la nube pública o de las matrices de almacenamiento tradicionales in situ.

Al igual que otras soluciones de almacenamiento definido por software, SwiftStack se diferencia del almacenamiento tradicional porque se ejecuta en hardware de servidor estándar. SwiftStack, que cuenta con OpenStack Swift, es una solución abierta con una comunidad de desarrollo dinámica y sin dependencia. También es único entre las soluciones abiertas su exclusivo enfoque en el almacenamiento de objetos, que se optimiza para lograr una escalabilidad superior, y se vuelve más sencillo a través del controlador de SwiftStack (véase la figura 1 de abajo).

Figura 1: descripción general de la arquitectura SwiftStack

OpenStack Swift puede escalar desde unos pocos nodos y algunas unidades hasta miles de máquinas con cientos de petabytes de almacenamiento. Swift se ha diseñado para ser escalable horizontalmente: no hay ni un solo punto de error, lo que aumenta de manera significativa la fiabilidad. Swift también es ideal para almacenar y servir contenido a una gran cantidad de usuarios al mismo tiempo, lo que lo diferencia aún más de otros sistemas de almacenamiento.

SwiftStack, que se administra mediante el controlador basado en navegador, es fácil de usar desde diversos niveles de acceso. La interfaz del panel de control elimina la gran cantidad de trabajo que suponen los procesos de equilibrio de cargas, autenticación, organización y configuración. Los estados del sistema, los informes y las alertas regulares ofrecen a los operadores una actualización continua en relación con sus necesidades de almacenamiento. En resumen, el poder de almacenamiento en nube pública en su propio centro de datos, administrado como un producto, no como un proyecto.

Ventajas clave
Para los desarrolladores de aplicaciones:

  • Datos almacenados y servidos directamente a través de HTTP.
  • Acceso al almacenamiento en minutos, no en días.
  • Un sistema de almacenamiento multiusuario para todas sus aplicaciones.
  • Centrado en el desarrollo de aplicaciones, no en las partes que conforman la infraestructura.
  • Un rico ecosistema de herramientas y bibliotecas.

Para los equipos de operaciones de TI:

  • Utiliza servidores y unidades estándar del sector asequibles.
  • Administra datos y casos de uso con facilidad.
  • Activa nuevas aplicaciones rápidamente.
  • Tiene una arquitectura muy duradera sin ningún punto de error.
  • No requiere dependencia de los proveedores.

Tecnologías complementarias: plataforma Kinetic Open Storage de Seagate y almacenamiento en nube privada SwiftStack

Las aplicaciones modernas necesitan escalar horizontalmente debido a que cada vez más datos de usuario se concentran en cada vez menos sistemas distribuidos. El almacenamiento definido por software satisface esta necesidad de escalabilidad horizontal, lo que permite una capacidad de almacenamiento adicional gracias a la incorporación de servidores en un clúster.

La utilización de tecnologías omnipresentes como HTTP y Ethernet permite crear sistemas de almacenamiento que abarcan no solo un bastidor, ni un conmutador de red ni un centro de datos, sino que se pueden ampliar a través de Internet (o una red corporativa privada a gran escala). Y ahora con la plataforma Kinetic Open Storage de Seagate, esos mismos protocolos están disponibles hasta llegar a la unidad.

La plataforma Kinetic marca el comienzo de una nueva era en la que se define la nueva unidad de medida para el almacenamiento. La plataforma incluye los siguientes componentes que son completamente diferentes de la generación de unidades de disco actuales:

Interfaz Ethernet:

  • Las unidades de disco duro se comunican a través de Ethernet en lugar de SATA, SAS o canal de fibra. Esto permite que las unidades de disco duro se comuniquen directamente con otros dispositivos y otros componentes del sistema, en lugar de hacerlo a través de dispositivos intermediarios, controladores u otros nodos de computación.

Almacenamiento clave/valor:

  • La interfaz de almacenamiento clave/valor permite a los clientes comunicar objetos con dispositivos, en lugar de bloques. Esto refleja el hecho de que las unidades de almacenamiento y el sistema no son bytes en el disco, sino objetos. Los sistemas de almacenamiento de gran escala utilizan objetos porque estos permiten que los sistemas escalen, y gracias a las unidades de disco duro preparadas para Kinetic de Seagate (disponibles en 2014), los objetos estarán disponibles en el nivel de la unidad.

Gran escala:

  • Al comunicarse a través de Ethernet, estos dispositivos pueden formar parte de una plataforma que escala fácilmente a prácticamente cualquier tamaño. La infraestructura de red sencilla puede enviar solicitudes a través de un gran número de dispositivos.

La composición de los sistemas de almacenamiento que aprovechan las unidades Kinetic se simplificará por completo. Los nodos de almacenamiento serán simplemente un compartimento para las unidades y un conmutador Ethernet corriente. Como resultado, estos compartimentos reducirán el coste total de propiedad (TCO). Los compartimentos también consumirán menos electricidad y permitirán mayor densidad de almacenamiento, con la consecuente reducción del coste total de propiedad.

En comparación con la pila de almacenamiento tradicional descrita anteriormente, la pila de la plataforma Kinetic es mucho más sencilla y directa (véase la figura 2 de abajo):

Pila de la plataforma Kinetic Open Storage de Seagate
Figura 2. Pila de la plataforma Kinetic Open Storage de Seagate

El modelo de plataforma Kinetic Open Storage de Seagate mejora de forma significativa la eficiencia de almacenamiento, la rentabilidad y el coste total de propiedad:

  • Se eliminan los niveles superfluos de software y hardware antiguos.
  • Se elimina la necesidad de un nivel de almacenamiento tradicional.
  • El almacenamiento puede desagregarse realmente de la computación.
  • Los bastidores pueden ser más densos.
  • Se minimiza el número de ventiladores.
  • El tráfico de datos aprovecha la trama de tránsito de centro de datos existente (Ethernet).
  • La administración operativa del centro de datos se simplifica y se reducen sus costes y sus riesgos.

En pocas palabras, la gran escala se simplifica, es rentable y no está limitada por arquitecturas e infraestructuras antiguas. Al posibilitar la independencia de la escala a nivel del componente, se puede crear un sistema de almacenamiento completo simplemente con los recursos informáticos suficientes para satisfacer las demandas de carga de trabajo.

El enfoque definido por software actual, en el que el procesamiento y el almacenamiento están juntos en el mismo nodo, ya está cambiando la arquitectura de almacenamiento. La plataforma Kinetic de Seagate lo lleva al siguiente nivel. Al conseguir que el dispositivo de almacenamiento se comunique mediante claves y valores, hay menos discrepancia en la impedancia entre OpenStack Swift (que está formado por objetos nativos) y las unidades tradicionales (que se expresan mediante bloques). Esto se traduce en una mayor eficiencia y utilización.

Para conocer más acerca del almacenamiento de objetos en nube privada SwiftStack o registrarse para ver una demostración en directo, visite www.swiftstack.com o la plataforma de Kinetic Open Storage de Seagate.

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Estudio de caso de Seagate: SwiftStack

Ubicación: San Francisco, California (EE. UU.)
Contacto: www.swiftstack.com/
Sector: software de nube de almacenamiento privada.



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