Quantum Stornext 4.0, Teil 2

Der schnelle Datenzugriff auf Hunderte Millionen großer Dateien

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Ungehemmte Kommunikation

Bei der Konfiguration ist sorgfältige Vorarbeit gefragt. Der Anwender muss hier eine Fülle von Entscheidungen treffen, etwa über Anzahl und Häufigkeit der Sicherungskopien sowie deren Standort.

Gesteuert wird StorNext über ein webbasiertes graphisches Nutzerinterface (GUI) oder auch über die Kommandozeile. Alle wesentlichen Arbeiten können so bequem per Mausklick erledigt werden. Das spart im Vergleich mit Shared-Filesystemen alter Bauart Zeit und entlastet den Administrator.

Weiteres wichtiges Entscheidungsmoment des Aufgabenbereiches „Wissenschaft, Fernsehen und unstrukturierte Daten“ ist die Leistungsfähigkeit im Speichernetz. Hier ist der Distributed LANClient in seinem Element, der einen StorNext-Netzwerktreiber darstellt, der direkt mit dem Speicherpool kommuniziert.

Distributed LAN Client

Nicht immer wird die Performance eines SAN benötigt. Dies gilt zum Beispiel im HPC-Umfeld, wo die Rohdaten zerlegt und oft zunächst langwierig und unter hoher CPU-Auslastung bearbeitet werden müssen.

Etwa bei der Verarbeitung von seismischen Daten oder dem Rendering von Filmbildern. Hier bietet sich das LAN als preiswerte Alternative zum SAN an, das seine Vorteile erst nach Ende der Bearbeitung ausspielen kann.

Um den Anforderungen dieser Mischumgebungen gerecht zu werden, verfügt StorNext ab der Version 3.0 über dezentrale Distributed LAN Clients (DLC).

DLC ist eine Variante des StorNext-Dateisystem-Codes, die es Servern in einem IP-Netzwerk ermöglicht, über ein Clustered-Gateway auf den StorNext-Speicher zuzugreifen.

Ein solches Gateway ist ein SAN-Client, der direkt via Fibre Channel mit dem gemeinsamen Speicherpool verbunden ist, dabei aber prioritär den Distributed-LAN-Client-Verkehr bedient und nicht durch Kundenanwendungen belastet ist.

Schnelle Recherche im SAN

Dadurch kann man die Arbeitslast verteilen und gegebenenfalls sogar zwei Netzwerkkarten in einem System installieren. Während für Büroanwendungen netzwerkfähige File SystemProtokolle wie NFS (Linux/UNIX) oder CIFS (Windows) mit Durchsatzraten von 50 bis 70 Megabyte pro Sekunde (NFS) bzw. 35 Megabyte pro Sekunde (CIFS) über eine ein Gigabit Ethernet-Verbindung erzielbar sind, sind im SAN höhere Durchsatzraten und niedrigere Latenzzeiten wünschenswert.

StorNext erreicht dies, eine entsprechende Anzahl FC-HBAs vorausgesetzt, durch einen Datendurchsatz von theoretisch bis zu 16 GByte/s. 95 bis 99 Prozent davon stehen dem Nutzer in der Praxis tatsächlich zur Verfügung.

Der Datenzugriff läuft wie folgt ab:

  • 1. Eine Anwendung gibt einen Schreibbefehl aus.
  • 2. Der StorNext-Client richtet via LAN eine Dienstanforderung an den Metadata Controller (MDC).
  • 3. Der MDC verarbeitet die Anfrage und gibt per LAN zurück, welche Blöcke beschrieben werden können.
  • 4. Der StorNext-Client erhält die Positionen der Datenblöcke.
  • 5. Der StorNext-Client gibt Schreibvorgänge über ein oder mehrere Clustered-Gateway(s) aus.

Anders als bei herkömmlichen CIFS/NFS-basierten Data-Sharing nutzt der DLC von StorNext ein spezialisiertes, Block-basiertes IP-Protokoll. Es bietet eine höhere Performance pro Datenstrom. Außerdem ist die Kommunikation über dieses spezielle Protokoll ausfallsicherer als bei herkömmlichen Lösungen.

Geclusterter Datenzugriff

Es erzielt nahezu Nearline-Durchsatz über Standard-IP-Netzwerkverbindungen. Die Ausfallsicherheit ist dadurch gewährleistet, dass jeder LAN-Client automatisch mehrere geclusterte Gateways kontaktiert.

Fordert der LAN-Client Datenzugriff an, so verteilt er seine I/Os gleichmäßig auf die verfügbaren Gateways. Sollte ein Gateway nicht verfügbar sein, werden die hierüber geleiteten I/O-Vorgänge per Failover auf die anderen Gateways verlagert.

StorNext löst Aufgaben oft anders als vergleichbare Dateisysteme. Ein wichtiger Aspekt ist die Steuerung aller Funktionen über Regeln. Ohne sie läuft wenig bei StorNext. Wo man sie überall benötigt, dass erfahren Sie in Teil 3.

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