Software-Defined Storage mit Open Source auf Basis von GlusterFS

Red Hat Gluster Storage – verteilten Speicher im Netzwerk nutzen

| Autor / Redakteur: Thomas Joos / Dr. Jürgen Ehneß

Im Fokus: große Datenmengen.
Im Fokus: große Datenmengen. (Bild: © peshkov - stock.adobe.com)

Red Hat Gluster Storage ist eine SDS-Lösung von Red Hat, die auf dem Open-Source-Projekt GlusterFS aufbaut. Im Fokus sind Umgebungen, die große Datenmengen oder unstrukturierte Daten speichern müssen.

Red Hat Gluster Storage ist der Nachfolger von Red Hat Storage Server. Die Lösung basiert vor allem auf GlusterFS. Dabei handelt es sich um ein verteiltes Dateisystem, dass mehrere Server zu einem Speichercluster zusammenfassen kann. Als Betriebssystem wird Red Hat Enterprise Linux (RHEL) eingesetzt. GlusterFS aggregiert verschiedene Speicherserver über verschiedene Netzwerkschnittstellen und verbindet sie zu einem einzigen großen parallelen Netzwerkdateisystem.

Das verteilte Dateisystem GlusterFS ermöglicht das gleichzeitige Schreiben und Lesen von Daten auf mehreren Knoten des Clusters. Dadurch ist das System sehr schnell und kann auch große Datenmengen oder unstrukturierte Daten in kurzer Zeit auf die einzelnen Speichersysteme schreiben und von diesen lesen. Das Projekt gehört seit 2011 zu Red Hat und wurde in Red Hat Gluster Storage implementiert. GlusterFS-Server verwenden das XFS-Dateisystemformat zur Speicherung von Daten. Auf das System kann wiederum mit Industriestandardzugriffsprotokollen zugegriffen werden. Dazu gehören das Network File System (NFS) und Server Message Block SMB (CIFS). Der Speicher kann als NAS bereitgestellt werden.

Einsatzgebiete von Red Hat Gluster Storage

Red Hat Gluster Storage wird zum Beispiel in Umgebungen eingesetzt, in denen Big Data genutzt werden und große Datenmengen an unstrukturierten Daten verarbeitet werden müssen. Das SDS-System wird auch in Containerumgebungen eingesetzt. Dazu wird Red Hat Gluster Storage als persistenter Storage in Containerumgebungen zur Verfügung gestellt.

Hier arbeitet Red Hat Gluster Storage natürlich auch mit der Red Hat Openshift Container Platform zusammen. Red Hat Gluster Storage kann in diesem Zusammenhang auch als Docker-Container-Image bereitgestellt werden. Neben Containern lassen sich natürlich auch VM-Images auf dem System speichern.

Und natürlich sind verteilte Dateisysteme wie GlusterFS auch für andere Bereiche sinnvoll einsetzbar, wenn große Datenmengen verarbeitet werden müssen. Weitere Beispiele dafür sind die Speicherung von Backup- und Archivdaten oder das Streamen von Mediendaten. Die Cluster in einem SDS-System können sich auch auf mehrere Regionen ausdehnen. Hier kann auch mit Georeplikation gearbeitet werden. In der neuen Version 3.5 wurde diese Funktion angepasst. Die Unterstützung für die Georeplikation wird jetzt durch Gdeploy bereitgestellt. Dadurch kann die Konfiguration automatisiert werden, und Fehler lassen sich reduzieren.

Daher ist Red Hat Gluster Storage auch für den Einsatz für private und hybride Cloud-Systeme sinnvoll einsetzbar. Auch für Online-Shops mit einem hohen Besuchsaufkommen ist dieser Speicher geeignet, da er Spitzenzeiten abdecken kann, ohne dass potentielle Käufer wegen geringer Leistung des Datenspeichers den jeweiligen Online-Shop wieder verlassen. Red Hat Gluster Storage kann auch in Public Clouds integriert werden. Dazu stellt Red Hat die Lösung in Microsoft Azure, Amazon Web Services (AWS) und Google Cloud Platform zur Verfügung. Mit einem solchen System lassen sich auch hybride Cloud-Umgebungen aufbauen, auch über mehrere Cloud-Systeme hinweg. Ein Einsatzgebiet kann hier der Betrieb von virtuellen SAP-Umgebungen in der Cloud sein.

Neben einer besseren Leistung und der effektiveren Nutzung der Speichermedien profitieren Unternehmen beim Einsatz von verteilten Dateisystemen auch von einer besseren Verfügbarkeit. Fallen einzelne Speichergeräte oder ganze Cluster-Knoten aus, gehen weder Daten verloren noch sinkt merklich die Leistung des Systems. Ab Version 3.5 hat Red Hat die Anforderung an die Hardware reduziert, bei gleichbleibender hoher Verfügbarkeit.

Nicht immer sind verteilte Dateisysteme geeignet

Verteilte Dateisysteme und damit Lösungen wie Red Hat Gluster Storage sind nicht für alle Einsatzgebiete geeignet. Red Hat Gluster Storage ist zum Beispiel nicht optimal für die Speicherung von kleinen Dateien geeignet. Zwar verbessert Red Hat mit jeder Version auch die Leistung beim Zugriff auf kleine Dateien, dennoch sind solche Use-Cases nicht das, was einen Speicher wie Red Hat Gluster Storage notwendig macht.

Wer auf dem System auch kleine Dateien speichern will, sollte in jedem Fall zunächst ausführlich testen. Auch die Speicherung normaler Datenbankdateien stellt keinen Schwerpunkt dar und kann generell sogar einen Einbruch der Leistung bedeuten. Vor dem Einsatz sollte in jedem Fall mit der Testversion überprüft werden, ob der geplante Einsatz sinnvoll ist. Auch in der Dokumentation sollte nachgelesen werden, ob der geplante Einsatz sinnvoll ist. Red Hat Gluster Storage 3.5 kann nicht als Objektspeicher für Red Hat Openstack Platform eingesetzt werden. Ein solcher Betrieb wird nicht supportet.

Wer im Netzwerk auf Nagios zur Überwachung setzt, kann Red Hat Gluster Storage 3.5 nicht mit dem System überwachen. Red Hat empfiehlt, die Weboberfläche des Clusters zur Überwachung zu nutzen. In der Version 3.5 wird außerdem Remote Direct Memory Access (RDMA) nicht mehr unterstützt; das gilt auch für das Tiering.

Neuerungen in Red Hat Gluster Storage 3.5

Red Hat Gluster Storage benötigt in der neuen Version weniger Hardware. Es sind zum Beispiel weniger Knoten notwendig, um die Datenintegrität hoch zu halten. Das System kann sich selbst reparieren, vor allem wenn Red Hat Gluster Storage auf Basis von Red Virtualization genutzt wird.

In der neuen Version 3.5 wird auf GlusterFS Version 6 gesetzt. Um den Speicher im Netzwerk bereitzustellen, nutzt Red Hat Gluster Storage 3.5 Samba in der Version 4.9.8. Die aktuelle Version von Red Hat Gluster Storage unterstützt NFS 41. Administratoren können Knoten mit widerrufenen Zertifikaten am Zugriff auf den Cluster hindern. Das ist vor allem sinnvoll bei Geo-Clustern. Dazu wird das Zertifikat eines gesperrten Knotens zu einer Zertifikatswiderrufslistendatei hinzugefügt.

Fazit

Red Hat Gluster Storage ist geeignet, wenn Unternehmen große Datenmengen, auch unstrukturierte Daten, im lokalen Rechenzentrum oder global speichern sollen. Auch beim Betrieb in der Cloud kann das System sinnvoll sein. Durch die Verwendung von GlusterFS wird ein stabiles und bekanntes verteiltes Dateisystem eingesetzt, gleichzeitig erhalten Red-Hat-Kunden Support beim Betrieb und Unterstützung bei der Einführung.

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