Das Nutanix Distributed File System eignet sich auch für Big Data, Teil 2

Mit Scale-out Converged Storage will Nutanix das SAN ersetzen

| Autor / Redakteur: Bernd Schöne / Rainer Graefen

„Heiß“ wandert auf schnelle Speichersysteme, „kalt“ auf weniger schnelle. Insbesondere teilt HOT die Datenbestände zwischen den vorhandenen SSDs und HDDs auf. HOT reagiert aktiv auf Veränderungen. Sollte eine Virtuellen Maschine verstärkt auf einen als kalt eingestuften Datensatz zugreifen, wird dieser heiß. Der Nutanix eigene „Curator“ (Distribute Data Maintenance Service) verschiebt die Inhalte dann mit hoher Geschwindigkeit parallel auf das schnellere Tier.

Eine weitere Aufgabe des Verwalters, Curator, ist die Migration von Speicherinhalten zwischen Knoten, wenn sich der Standort von Virtuellen Maschinen ändert. Ebenso verfügt der Dienst über einen „Datenmüllschlucker“ für gelöschte Daten und zusätzlich über eine Konsistenzüberprüfung mit Hilfe von Prüfsummen. Sollten nach dem Ausfall vom Speichermedien beschädigte Datensätze vorliegen, werden diese vom Curator anhand der Replikate ersetzt. Auch die Replikate haben eine Doppelfunktion. Sie erfüllen die Funktion der sonst verwendeten Schattenkopien.

Metadaten

Bei herkömmlichen Speichersystemen führt die schiere Menge der Metadaten bei der Erweiterung des Speichersystems um weitere Komponenten oft zu einem Performance-Verlust, da die Metadaten innerhalb der Controller verwaltet werden. und nur eine kleine Anzahl von Controllern vorhanden ist. Die I/O Last jedes Controllers steigt daher stark an, wenn viele virtuelle Maschinen aktiv sind.

Das Metadaten-Problem geht Nutanix mit dem spezifischen Metadaten-Layer „Medusa“ (Distributed Metadata Layer) an. Medusa umgeht das Performance-Problem durch eine größere Anzahl von Controllern. Es skaliert mit der Anzahl der Knoten im Speichersystem.

Alle Metadaten sind stets auf allen Knoten vorhanden. Auch beim Ausfall mehrerer Controller bleibt das Speichersystem daher leistungsfähig. "Das Resultat ist eine dynamische Anpassung an die Anforderungen von Big Data", so Bas Raayman. .

Ergänzendes zum Thema
 
Wichtige Eigenschaften von Filesystem und SOCS

Leistungsfähigkeit

Da Nutanix erst 2009 in den Speichermarkt einstieg, war der Siegeszug von SSDs bei hohen I/O-Anforderungen bereits abzusehen. Die Nutanix-Architektur wurde daher bereits beim Design auf den hohen I/O-Durchsatz getrimmt, den SSDs zur Verfügung stellen.

Wie bereits beim Tiering erörtert, weist Nutanix automatisch den Virtuellen Maschinen mit besonders hohen I/O-Anforderungen Blöcke auf den schnellen SSDs zu. Umgekehrt werden virtuellen Maschinen mit geringerer I/O-Last mit klassischen, also drehenden Festplatten verknüpft, weil diese immer noch deutlich preiswerter sind. Metadaten von häufig verwendeten Virtuellen Maschinen legt das Dateisystem in einem schnellen Cache ab, um die Leistungsfähigkeit nicht zu schmälern.

DIE GRENZEN

Alles hat seine Grenzen, aber bei Nutanix liegen sie wirklich hoch. Der Adressraum liegt bei 2exp64 (zwei hoch 64) möglichen Adressen – das dürfte für die nächsten Jahrzehnte ausreichen. Denselben Wert hat die maximal mögliche Dateigröße.

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