KumoScale™-software

Gedisaggregeerd NVMe-oF™ opslagbeheer voor datacenters

KumoScale™-software implementeert de NVMe™ over Fabrics (NVMe-oF™). waarmee het product een snelle, netwerkgebaseerde block-storageservice biedt tussen initiator en doel via een snelle netwerkverbinding.De software draait op een opslagknooppunt gevuld met NVMe™ SSD en realiseert opslagdisaggregatie. KumoScale-software ondersteunt zowel RDMA als NVMe over TCP voor netwerktransport en biedt gedeelde, geclusterde opslagpool om logische splitsing op NVMe-naamruimte op een aantal SSD's mogelijk te maken. In vergelijking met Direct Attached Storage (DAS) biedt KumoScale volumebeheercapaciteit veel flexibiliteit om grote opslagpools te beheren die bestaan uit grote individuele SSD's.

Gebruiksscenario

Typische toepassing en use case

  • Hoogwaardige opslagservice voor cloud-native applicaties
  • Permanente opslagservice voor OpenStack™ en Kubernetes®
  • Hogesnelheidsblokopslagservice voor HPC-toepassingen en andere geurtoepassingen
  • Backend-opslag voor AI/ML/DL-toepassingen

KumoScale™-software moet werken met algemeen beschikbare NVMe-oF™-in itiatorsoftware en standaard NVMe SSD's. Eigen softwarestuurprogramma of hardware is niet nodig.

Functie

Verbeter het opslaggebruik en de flexibiliteit om gepoolde snelle NVMe™ SSD te beheren

De capaciteit en prestaties van de nieuwste PCIe® Gen 4 NVMe SSD worden ontploft dan die van PCIe Gen 3 en zijn veel meer dan één computerknooppunt kan verbruiken. Het delen van SSD's over verschillende gebruikerstoepassingen en servers/VM's is een dringende behoefte. Totdat NVMe-oF™ is geïntroduceerd en wijdverspreid, is netwerkopslag langzaam of duur geweest, of beide. Het is niet langer waar met NVMe-oF™. KumoScale™-software verhoogt het opslaggebruik door SSD te delen, gedeelde SSD te delen door NVMe-naamruimte en voegt meer flexibiliteit toe om de juiste hoeveelheid capaciteit uit de pool te leveren via de software op de prestaties van NVMe™ SSD.

Ondersteunt RDMA en NVMe over TCP protocol

KumoScale-software ondersteunt het transportprotocol RDMA en TCP. Als u op zoek bent naar snellere opslagservice met lage latentie door KumoScale-software, moet RoCEv2(RDMA over Converged Ethenet) passen. Als u daarentegen de voorkeur geeft aan netwerkcompatibiliteit in een bestaand datacenternetwerk, kan TCP/IP worden gebruikt voor KumoScale-software. Raadpleeg HCL (Hardware Compatibility List) voor een netwerkkaart die is gevalideerd met de nieuwste KumoScale-software.

Aanpassen van klantvoorziening en telemetriearchitectuur

  • Voor OpenStack®biedt KumoScale™-software OpenStack Cynder®-driver die Wallaby-release en verder ondersteunt.
  • Voor Kubernetes® zijn toepassingen in containers verbonden met KumoScale™-opslagknooppunt door KumoScale Container Storage Interface (CSI)-stuurprogramma.
  • Voor baremetal-omgevingen kunnen Ansible™-draaiboeken of andere populaire automatiseringstools worden gebruikt voor implementatieautomatisering en het leveren van opslag aan computerknooppunten.
  • Voor telemetrie-integratie biedt KumoScale™-software een interface om push/pull-gegevensuitwisseling mogelijk te maken voor bestaande telemetrie (tijdreeksstatistieken zoals Prometheus™ en Grafana™) en loginfrastructuur (asynchrone gebeurtenissen).

Gegevensbescherming en hoge beschikbaarheid

Gegevensbescherming -Cross Domain Data Replication (CDDR)-
KumoScale™-software biedt gegevensbescherming via een techniek genaamd Cross Domain Data Replication (CDDR).  CDDR maakt meerdere replica's van een logisch volume bovenop samengevoegde SSD's en wijst deze toe aan opslagknooppunten in verschillende foutdomeinen. De replicatie is gebaseerd op de initiator en replica kan worden geplaatst over het 2e of 3e opslagknooppunt van KumoScale™. Voor replicatie wordt KumoScale-agent uitgevoerd op initiator om de beschikbaarheid van het volume te controleren. Zodra de agent  om welke reden dan ook volumeval detecteert, wordt het volume automatisch opnieuw verbonden met gerepliceerd volume op verschillende opslagknooppunten. Nadat het veerkrachtige volume terugkomt van de storing, worden alle gegevens automatisch opnieuw opgebouwd tot een nieuw veerkrachtig volume.

Zorg voor hoge beschikbaarheid
KumoScale™-opslagknooppunt ondersteunt L3 BGP (Border Gate Protocol), zodat het netwerkpad automatisch wordt omgeleid naar het beschikbare netwerkpad op basis van een vooraf gedefinieerde optimale routeringstabel wanneer er een probleem is met de netwerkverbinding.

3.20 Markeren

Aanvullende implementatieopties:
Naast de gestroomlijnde installatie van de KumoScale-software, voegt KumoScale-softwareversie 3.20 een optie toe om te implementeren op algemeen beschikbare commerciële besturingssystemen. Voor grote datacenters is opslaginfrastructuur van noodzaak nauw geïntegreerd met verschillende subsystemen zoals provisioning, monitoring, telemetrie en netwerk. KumoScale "beheerde modus" biedt volledige flexibiliteit voor engineering- en beveiligingsbeheerders om de besturingssysteemomgeving van de opslaglaag te configureren, integreren en beheren, terwijl KumoScale-software "appliance mode" een eenvoudigere installatie en geautomatiseerde implementatie biedt met verminderde implementatiecomplexiteit voor kleine en & middelgrote ondernemingen, maar met een beperktere configureerbaarheid van het besturingssysteem.

Ondersteuning voor NVIDIA GPUDirect®-opslag:
Versie 3.20 voegt ondersteuning toe voor NVIDIA GPUDirect Storage. GPUDirect Storage is een technologie die wordt geïntroduceerd in NVIDIA Kepler™ GPU's en NVIDIA CUDA™ 5.0 die een direct pad mogelijk maakt voor gegevensuitwisseling tussen de GPU en een peer-apparaat van derden met behulp van standaardfuncties van PCI Express®. Voorbeelden van apparaten van derden zijn netwerkinterfaces, video-acquisitieapparaten en opslagadapters. KumoScale-software gedraagt zich als een opslagadapter voor GPUDirect Storage.

Ondersteuning voor OpenID® Connect™:
Versie 3.20 voegt ondersteuning toe voor OpenID Connect 1.0 van derden. OpenID Connect is een identiteitslaag bovenop het OAuth 2.0-protocol waarmee clients de identiteit van gebruikers en sessie kunnen verifiëren op basis van de verificatie die wordt uitgevoerd door een autorisatieserver voor machtigingen voor serviceaccounts. KumoScale-softwareondersteuning voor OpenID Connect vereenvoudigt de beveiligingsintegratie in CSP-datacenteromgevingen.

Architectuur

Systeemarchitectuur voor datacenters

KumoScale™ architectuur KumoScale™ architectuur

Functies (modules)

1. KumoScale™ Opslagnode
Storage Server waarop KumoScale™-software wordt uitgevoerd

2. Gegevenspad
Netwerkgegevenspad om verbinding te maken tussen servertoepassing en opslag via NVMe-oF

3. Controlepad
Netwerkcontrolepad voor het beheren van interne dataservices geleverd door KumoScale.

4. Dienst van de aanbieder
Snijd de juiste opslagcapaciteit en lever geprefereerde QoS uit het opslagknooppunt door middel van vooraf gedefinieerde parameters.

5. CSI-stuurprogramma
Container Storage Interface-station voor KumoScale. Strak gekoppeld met CSI-driver.

6. Telemetrie-database
Database om verschillende statistische informatie op te slaan in server en KumoScale-opslagknooppunt.

Vereisten platform

KumoScale™-software is getest op zowel blank metaal, OpenStack- als Kubernetes®-implementaties op een breed scala aan standaardservers in de sector. Elke initiatiefnemer die voldoet aan NVMe-oF™ kan worden gebruikt, inclusief Linux® kernel versie 4.8 of hoger. Het ondersteunde platform wordt hieronder weergegeven.

Componenten

Minimale vereiste

Geheugen

64GB DDR4

Schijf van het systeem

2 x 128 GB SATA DOM

NIC

MCX516A-CCAT of MCX545A-CCAN ConnectX-5 EN-netwerkinterfacekaart, 100GbE dubbele/enkele poort QSFP28, PCIe®3.0 x16 ROHS R6 MCX416A-CCAT ConnectX-4 EN-netwerkinterfacekaart, 100GbE dubbele/enkele poort QSFP28, PCIe®3.0 x16 ROHS R6 Solarflare Communications XtremeScale SFC9250 10/25/40/50/100G Ethernet-controller

Voeding

Dubbele voeding, hot swappable

Management interface

Een speciale beheerpoort is optioneel. KumoScale™ kan de datapoort gebruiken voor beheerverkeer, of het kan een speciale beheerpoort gebruiken.

KumoScale™ Provisioner

KumoScale™ Provisioner vereist geen extra servers of een container.

Documenten

Dit document beschrijft het KumoScale™-softwareoverzicht, de functie en het voordeel, evenals typische gebruiksscenario- en omgevingsinformatie voor implementatie.

Dit document bespreekt de architectuur en implementatie van Cross Domain Data Replication die gegevensbescherming biedt voor KumoScale. KumoScale CDDR implementeert bescherming en automatisch zelfherstellend mechanisme wanneer er een systeemprobleem is.

Dit document bespreekt het prestatievoordeel van KumoScale™-software die wordt uitgevoerd als NVMe-oF™-doel  in vergelijking met Ceph die vergelijkbare opslagsysteemfunctionaliteit biedt op datacenterschaal.

Dit document bespreekt de resultaten van prestatietests met KumoScale™ uitgevoerd als NVMe-oF™-doel met RDMA-transport op PCIe® Gen 4-serverplatform en CM6 SSD. Het prestatieresultaat omvat prestaties van één SSD en schaalbaarheid door het aantal SSD's te verhogen.

KIOXIA ontwikkelt verder nauwkeurigere betrouwbaarheidsalgoritmen naast de bestaande ECC-technologie voor NAND-geheugenapparaten.Dit document bespreekt KIOXIA interne gebruiksscenario van KumoScale™ Softwware dat snelle blokopslag voor machine learning en deep learning-verwerking voor dit doel uitvoert.

Snelle blokopslag is steeds belangrijker voor AI/ML-verwerking. Dit document bespreekt het testresultaat van de combinatie met NVIDIA GPUDirect-opslag en NVMe™-opslag door KumoScale™-software en hoe deze combinatie de verwerkingstijd voor de gehele workflow vermindert.

Vragen

Neem contact met ons op via het Inquiry-formulier.

  •  Lees voordat u een vraag indient zorgvuldig de belangrijke overwegingen en accepteer deze, en selecteer vervolgens "KumoScale" in het vervolgkeuzemenu "Producten" van het vraagformulier.
  • : 15us latentie toevoeging bij 4KB read t.o.v. DAS. Gemeten door KIOXIA in juni 2020 met behulp van het meetinstrument gespecificeerd door KIOXIA. 15us is het verschil van 4KB leeslatentie tussen DAS en NVMe-oF™ opslagconfiguratie op dezelfde hardware.
  • NVM Express, NVMe, NVMe-MI en NVMe-oF zijn geregistreerde of niet-geregistreerde merken van NVM Express, Inc. in de Verenigde Staten en andere landen.
  • PCIe is een gedeponeerd handelsmerk van PCI-SIG.
  • Kubernetes is een gedeponeerd handelsmerk van The Linux Foundation in de Verenigde Staten en/of andere landen.
  • Ansible is een gedeponeerd handelsmerk van Red Hat, Inc. in de Verenigde Staten en andere landen.
  • Linux is een gedeponeerd handelsmerk of handelsmerk van Linus Torvalds in de VS en andere landen.
  • Het OpenStack Word Mark is een gedeponeerd handelsmerk van de OpenStack Foundation, in de Verenigde Staten en andere landen en wordt gebruikt met toestemming van de OpenStack Foundation. We zijn niet gelieerd aan, onderschreven of gesponsord door de OpenStack Foundation of de OpenStack-gemeenschap.
  • Prometheus is een gedeponeerd handelsmerk van The Linux Foundation.
  • Grafana en Loki zijn handelsmerken of gedeponeerde handelsmerken van Grafana Labs, Inc.
  • Andere bedrijfsnamen, productnamen en servicenamen kunnen handelsmerken zijn van hun respectieve bedrijven.