Costruire un Private Cloud. Iniziamo dalle basi: lo storage (Update)

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I concetti alla base del Cloud Computing possono essere efficacemente applicati anche alle infrastrutture costruite “in casa” e gestite direttamente dalle singole organizzazioni realizzando dei Private Cloud.

L’adozione di un Private Cloud consente di ottenere significativi benefici in termini di efficienza, flessibilità, automazione e riduzione dei costi.

Se pensiamo ad una pila di generiche tecnologie necessarie per l’implementazione di un Private Cloud, possiamo individuare le componenti riportate in figura 1. E’ immediatamente evidente come l’intera pila poggi sul livello Hardware. Cloud-001

La costruzione di un Private Cloud deve quindi basarsi sulla corretta selezione dei componenti hardware.

Tra questi gioca un ruolo fondamentale lo storage.

Sul mercato è possibile reperire molte soluzioni di storage diverse ed effettuare una scelta non è un’operazione banale.

Premesso che non esiste una soluzione ottimale per tutte le situazioni, vediamo una panoramica delle tecnologie disponibili e di capire quali sono le caratteristiche da prendere in considerazione nella scelta di uno storage, senza avere pretesa di completezza.
Figura 1

Modalità di accesso

La prima caratteristica da prendere in considerazione è la modalità di accesso che possiamo distinguere in “block level access ” e “file level access”. 

Nel primo caso (block level access) i dischi remoti sono visti come locali da parte delle applicazioni e del sistema operativo che può partizionarli e creare dei file system. Lo stack di accesso allo storage si preoccuperà di gestire il trasferimento dei dati dal server al dispositivo di storage e ad organizzarli sul disco stesso. Esempi di storage con “block level access” sono i dispositivi Fiber Channel e iSCSI.

Nel secondo caso (file level access) i dispositivi remoti presentano alle applicazioni e al sistema operativo un file system di rete (es. NFS o CISF) che deve essere essere supportato per poter essere usato.

La differenze sostanziali tra i due tipi di dispositivi sono l’over head di CPU che è molto bassa nei dispositivi “block level” e fino a 5 volte maggiore nei dispositivi “file level”, nella latenza di accesso che ancora una volta è molto bassa per i “block level” e decisamente più elevata nei “file level”.

Entrambe i tipi di dispositivi consentono di creare soluzioni ad alta disponibilità.

Normalmente i sistemi “file level access” sono più semplici da gestire e costano meno rispetto ai sistemi “block level access”. Hyper-V non supporta, nella versione attuale,

Connessioni server-storage

Sono disponibili diverse tecnologie per le connessioni tra storage e server ciascuna con caratteristiche diverse e con costi diversi.

Nella tabella sottostante trovate un sintetico quadro delle diverse tecnologie disponibili. In alcuni casi è possibile utilizzare normali schede Ethernet per la connessione server – storage, in altri casi devono essere usati degli adattatori specifici (es. HBA per FC).

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Tipi di dischi

Una volta determinato il tipo di accesso e il protocollo di connessione possiamo definire la tipologia di dischi da utilizzare e la loro organizzazione logica in array.

Per quanto riguarda la scelta del tipo di disco la caratteristiche da considerare sono: tipo di tecnologia (SAS, SATA, FC, SSD), la capacità di memorizzazione, la velocità di rotazione (RPM), la dimensione fisica, l’intervallo di tempo medio tra due errori (MTBF).

La tabella sottostante fornisce alcune indicazioni di massima per la scelta del tipo di tecnologia.

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I singoli dischi in uno storage possono essere organizzati in array logici che si differenziano per il tipo di alta disponibilità fornita, per la velocità di lettura e scrittura e per lo spazio disco consumato. Le diverse modalità di organizzazione dei dischi in array prendono il nome di RAID e si distinguono tra loro con un numero (RAID 0, 1, …).

Organizzazione logica dei dischi

La tabella sottostante riassume le caratteristiche delle diverse organizzazioni logiche degli array.

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Altri fattori di scelta

Altre caratteristiche di cui tener conto in fase di valutazione di uno storage sono:

  • Dimensione della cache
  • Numero e tipo di controller
  • Possibilità di espansione (massima capacità del sistema)
  • Capacità di supportare tipi diversi di dischi
  • Supporto al protocollo SMI-S per la gestione dello storage
  • Durata del supporto (di solito dipendente dalla data di rilascio del prodotto)

Purtroppo le diverse caratteristiche degli storage in commercio sono presentate in modo diverso dai diversi produttori, ed è quindi necessario costruirsi un proprio strumento di valutazione e confronto (Excel può essere di grande aiuto) nel quale inserire le diverse caratteristiche pesate in base all’importanza.

Virtualizzazione dello storage

E’ possibile pensare di adottare, nello stesso Private Cloud, sistemi di storage con caratteristiche differenti da utilizzare in scenari e per motivi diversi; storage ad elevata velocità, e quindi costo, per le macchine virtuali critiche, storage relativamente più lenti, meno costosi e di dimensioni maggiori per macchine virtuali non critiche, per backup, ecc..

In un Private Cloud, i diversi dispositivi di storage devono essere presentati al fruitore dei servizi in modo semplificato e trasparente rispetto ai dettagli fisici di implementazione. Gli application owner, che usano il Public Cloud aziendale per costruire i diversi servizi (mail, data warehouse, siti web, …), devono poter accedere, dal portale di self-service, a delle rappresentazioni semplificate dello storage che nascondano i dettagli di implementazione.

Deve essere quindi introdotto un sistema di virtualizzazione e classificazione dello storage.

In un Private Cloud basato su tecnologia Microsoft la virtualizzazione e la classificazione dello storage è effettuata da System Center Virtual Machine Manager 2012, attraverso il quale è possibile gestire completamente storage che supportino il protocollo SMI-S e creare un sistema di classificazione basato sulle caratteristiche dei diversi apparati (per es. il classico Gold, Silver, Bronze).

Per oggi ci fermiamo qui.

Vi lascio con alcune risorse utili per iniziare a costruire un vostro laboratorio sul Private Cloud:

Buona giornata a tutti.

| giorgio | twitter-logo-1 @pgmalusardi |full_black