ストレージの選定ポイントとIBMソリューション

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1. © 2021 IBM Corporation ストレージ選定ポイントと IBMのソリューション 日本アイ・ビー・エム株式会社 テクノロジー事業本部 ハイブリッドクラウド & AI システムズセンター 田中 裕之 2021年5月26日 コンテナ共創センター勉強会#2
2. © 2021 IBM Corporation © 2021 IBM Corporation 仮想化環境とコンテナ環境の違い 11 Hypervisor Hypervisor Hypervisor VM OS 共有ディスク OS / Data OS VM コンテナ エンジン コンテナ エンジン コンテナ エンジン APP1 Data APP1 Data APP1 Data 従来の仮想化環境 全て大事で止まっては困るものばかり インフラの機能で手厚く保護される コンテナ環境 サービスさえ止まらなければOK 何もしないとデータは引き継がない APP OS APP ハイパーバイザーの機能 クラスター・ソフトウェア OS Data データの保護や共有のためには 外部へのデータ保存が必要になる (永続ストレージ)
3. © 2021 IBM Corporation © 2021 IBM Corporation ストレージの種類 10 接続 iSCSI, Fibre Channel, SAS CIFS (SMB) or NFS REST API over HTTP 特徴 接続されたボリュームにファイルシ ステムを作成してマウント。フォー マットしないでRAWで利用する場合 もある。サーバーとボリュームの接 続は基本的に1:1。 いわゆるファイルサーバー。ファイ ルシステムはストレージ側で作成し てエクスポート。サーバーからはマ ウントするだけで利用できる。複数 のサーバーから同時に利用可能。 ネットワークさえつながればどこか らでもAPI経由でデータの出し入れが 可能。マウント不要。ディレクトリ をたどらなくてもダイレクトにオブ ジェクトにアクセスできる。 主な用途 構造化データ、頻繁な更新 データベースやSoR 非構造データ、頻繁な更新 ログ、AI/機械学習のデータ 非構造データ、更新頻度低め イメージや文書、バックアップ 強み 高性能 並列アクセス、データ共有 スケーラビリティ、遠隔地からのア クセス クラウドサービス AWS EBS, Azure Disk Storage, IBM Cloud Block Storage AWS EFS, Azure Files, IBM Cloud File Storage AWS S3, Azure Blob Storage, IBM Cloud Object Storage Object Object Object Object Object Object 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Block File Object
4. © 2021 IBM Corporation © 2021 IBM Corporation Kubernetes環境でデータを保護する方法 10 ReadWriteOnce (RWO) ボリュームは単一ノードで読み取り/ 書き込みとしてマウント可能 ReadOnlyMany (ROX) ボリュームは数多くのノードで読み取 り専用としてマウント可能 ReadWriteMany (RWX) ボリュームは数多くのノードで読み 取り/書き込みとしてマウント可能 PV コンテナ PV コンテナ PV コンテナ r w r w r w コンテナ PV コンテナ コンテナ shared read コンテナ PV コンテナ コンテナ shared read/write Block File PV : Persistent Volume (一部のBlock)
5. Modernizing for the future with Red Hat OpenShift and IBM Cloud Object Storage Outcome: Customer deployed IBM Cloud Object Storage in multiple data centers serving edge and centralized Red Hat OpenShift clusters Automotive/Industrial Business challenge: Deploy a Red Hat OpenShift platform across thousands of worldwide users: 1. Secure - immutable 2. Stable and always-on 3. Easy to scale and grow 4. Persistent storage from any location Scalable multi-site solution 100s of TB with easy growth path to expand data needs Worldwide access to data 30 countries and 4 continents Secure environment IBM COS immutable (WORM) storage and global access control Porsche Informatik
6. © 2021 IBM Corporation © 2021 IBM Corporation コンテナ間でデータを共有するには？ 10 ストレージで対応 コンテナ File (RWX) コンテナ コンテナ APP APP APP 同時に読み書き可能なストレージを利用し て全てのコンテナ間でデータを共有 アプリケーションの変更は不要 アプリ側で対応 コンテナ File / Block (RWO) コンテナ APP APP File / Block (RWO) データ転送/同期 アプリケーション側でデータを 転送/同期する仕組みを準備する アプリケーションの変更が必要
7. © 2021 IBM Corporation © 2021 IBM Corporation クラウドでコンテナを動かす時に注意が必要な点 AZ1 AZ2 AZ3 EC2 EBS クラウドのストレージはAZ間で アクセスできないことがある OpenShiftをマルチAZで構成しても、違うAZでコ ンテナが起動した場合や、AZの障害時にデータに アクセスできなくなってしまう 対応策① アプリ側で対応 アプリケーションでデータを別AZへ転 送/同期する仕組みを準備する。ミドル ウェアによっては標準で機能を備えてい るものもある。 対応策② ストレージで対応 Software Defined Storageを活用する とAZをまたいで1つのストレージを構成 することが可能。 アプリケーションを変更せずに複数AZ でデータを共有/保護することができる。
8. © 2021 IBM Corporation © 2021 IBM Corporation クラウドでコンテナを動かす時に注意が必要な点 AZ1 AZ2 AZ3 EC2 EBS クラウドのストレージはAZ間で アクセスできないことがある OpenShiftをマルチAZで構成しても、違うAZでコ ンテナが起動した場合や、AZの障害時にデータに アクセスできなくなってしまう AZ1 AZ2 AZ3 EC2 EBS SDSでクラウドの標準機能で 実現できない可用性を提供 OpenShift Container StorageはマルチAZで構成す るとデータをレプリカするため、AZ障害時に他の AZでも同じデータにアクセスできる。 レプリケーション OCS OCS OCS 25
9. © 2021 IBM Corporation © 2021 IBM Corporation IBMのOpenShift対応ストレージソリューション FlashSystem DS8000 Elastic Storage System Cloud Object Storage Container Data Protection with IBM Spectrum Protect Plus FlashSystem 5000 FlashSystem 7200 FlashSystem 9200 DS8880 DS8900 ESS3000 ESS5000 Cloud Object Storage System IBM Block Storage CSI Driver Spectrum Scale CSI Driver IBM Storage Suite for IBM Cloud Paks 全てのファイル/ブロック ストレージがCSI対応済み • エントリーからハイエンド製品まで • Z/Powerプラットフォームもサポート • 要件に応じた性能と信頼性を提供 • SDSから利用するストレージとしても IBMとRed HatのSDSを 自由に使えるオファリング • オンプレでもクラウドでも利用可能 • SDSならではの柔軟な拡張 • 要件の変化にも柔軟対応できる製品群 バックアップに対応 • CSIスナップショットと連動したPVのバック アップをGUIで実施可能 • OpenShift構成情報のバックアップも可能 IBM Spectrum Scale IBM Cloud Object Storage IBM Spectrum Virtualize for Public Cloud IBM Spectrum Discover 20
10. © 2021 IBM Corporation © 2021 IBM Corporation IBMのOpenShift対応ストレージ ※1 Spectrum Scale Container Native Storage AccessでRHCOSに対応 ※2 Spectrum ScaleはNFSでも利用可能 2021年2月現在 ストレージ種類 ブロック ファイル CSI Driver IBM block storage CSI driver PowerVC CSI driver Spectrum Scale CSI Driver ハードウェア (アプライアンス) FlashSystem 5000/7000/9000 SVC (SV2, SA2) DS8880 DS8900 - Elastic Storage System ソフトウェア (ファームウェア) IBM Spectrum Virtualize - PowerVC IBM Spectrum Scale アクセスモード RWO RWO RWO RWO,RWX x86_64 ◎ ◎ - ◎ Power ◎ - (not tested) ◎ ◎ Z ◎ ◎ - ◎ ※1 ※1 ※1 21
11. © 2021 IBM Corporation © 2021 IBM Corporation IBM Storage Suite for IBM Cloud Paks (SS4CP) IBM Storage Suite for IBM Cloud Paks Cloud Pak for Applications Cloud Pak for Data Cloud Pak for Integration Cloud Pak for Automation Cloud Pak for Multicloud Management Cloud Pak for Security IBM FlashSystem IBM DS8000 IBM Elastic Storage System IBM Cloud Object Storage IBM Cloud Paksの多様なストレージ要件に柔軟に対応するためのオファリング IBMとRed Hatのコンテナ環境向けストレージ・ソフトウェアのバンドル製品 サポート窓口の統一 OpenShift、ミドルウェア、 ストレージの窓口をIBMに 完全かつシンプル あらゆるワークロードの要求 を満たすため、容量ライセン スによる柔軟なストレージの 選択 (file, block, object) IBM認証済み KubernetesとRed Hat OpenShiftとの組み合わせで 稼働テスト済み 要件に合わせて自由に組み合わせを変えて利用できる。複数製品を 同時に使うことも可能。追加費用なしでストレージの変更ができる ため、Cloud Pakの利用が進み初期と異なるミドルウェアを動かす 際に新たなストレージ要件が出てきても柔軟に対応が可能。 IBM Spectrum Scale IBM Cloud Object Storage IBM Spectrum Virtualize for Public Cloud IBM Spectrum Discover 22
12. © 2021 IBM Corporation © 2021 IBM Corporation SS4CPに含まれる主なSDS製品の機能 Block File Object オンプレ クラウド IBM Spectrum Virtualize for Public Cloud IBM Spectrum Scale IBM Cloud Object Storage 23
13. © 2021 IBM Corporation © 2021 IBM Corporation 運用の観点でのSoftware Defined Storage のメリット クラウドごとに運用が異なり データの連携もできない aws データ連携 SDSのクラウドへの導入で 運用の統一とデータ連携を実現 aws SDS SDS SDS 共通 手順書 データ連携 IBM FlashSystem IBM Spectrum Scale IBM Spectrum Virtualize for Public Cloud 手順書 手順書 手順書 24
14. © 2021 IBM Corporation © 2021 IBM Corporation コンテナ環境のデータ保護ソリューション Data Protect PVCs (data) Protect namespace and Cluster metadata Protect label metadata Infrastructure Applications ✓ 永続ボリューム(PV)のデータをCSIスナップ ショット機能と連動してバックアップ ✓ 幅広いストレージをサポート • Red Hat OCS : Ceph RBD / Ceph FS CSI snapshots • IBM Spectrum Virtualize CSI snapshots (ストレージ仮想化でサポートしている500種以上のストレージも対象) • IBM Spectrum Scale CSI snapshot ✓ Spectrum Protect Plus自体もコンテナで稼働 ✓ PVCのデータだけでなく、メタデータのバック アップも可能に(Red Hat OpenShift API for Data Protection (Velero)と連携) ✓ 他の環境へのリストアも可能 IBM Spectrum Protect Plus IBM Spectrum Virtualize 26 IBM Spectrum Scale
15. © 2021 IBM Corporation © 2021 IBM Corporation IBM Spectrum Fusion HCI OpenShift上にコンテナで稼働するSDSを組み込んだHCI 26 • Integrated HCI appliance for both containers and VMs using Red Hat OpenShift • Highly scalable containerized file system with erasure coding • Data resilience for local and remote backup and recovery • Simple installation and maintenance of hardware and software • Global data platform stretching from public clouds to any on-prem or edge locations • IBM Cloud Satellite and Red Hat ACM native integration • Ready for AI applications with optional NVIDIA A100 GPUs and global data for better AI • Starts small with 6 servers and scales up to 20 (with HPC GPU enhanced options) Comprehensive solution for Red Hat OpenShift Simple to manage infrastructure Simple to manage storage services Simple to build and run container applications Simple to deploy Red Hat OpenShift Simple to integrate to current and hybrid cloud data
16. © 2021 IBM Corporation © 2021 IBM Corporation まとめ ✓ 用途に応じてストレージの選択が必要 ブロック：コンテナと1:1で接続。データ共有はアプリ側で対応。 ファイル：複数のコンテナから同時アクセス可能。 オブジェクト：基本的にK8sの管理外。どこからでもアクセス可能。 ✓ クラウドでコンテナを動かす時の注意点 違うAZのストレージにアクセスできないことがある Software Defined Storageを活用すると便利な仕組みが作れる ✓ IBMストレージのコンテナ対応 オンプレだけでなくクラウドで動くSDSもあります GUIでバックアップが取れる製品もあります コンテナ共創センターでインフラの相談も可能です インフラ選定でお悩みの場合もお気軽にご相談ください 27
17. © 2021 IBM Corporation