OSL Remote Storage IO

Mit Remote Storage I/O (RSIO) bietet OSL ein selbstentwickeltes Storage Protokoll an, das entfernte Server ressourcensparend mit Storage-Volumes über Netzwerkkomponenten wie z. B. Ethernet versorgen kann. Der RSIO Server und der RSIO Client sind Softwarekomponenten, die Block-I/O über Netzwerkschnittstellen bereitstellen. Zudem ist RSIO in der Lage eine OSL Storage-Cluster-Installation mit über Netzwerk angeschlossenen Server zu erweitern.


OSL RSIO stellt das Block-I/O-Schnittstellen in einer Client-Server-Architektur über Netzwerk bereit. So ist es möglich, sehr einfach und schnell, Speichernetzwerke über Netzwerkkomponenten, z. B. Ethernet oder InfiniBand, aufzubauen. Zum Einsatz kommt das sogenannte Namespace-Konzept. Innerhalb eines Namespaces haben alle Clients und Server Zugriff auf einen gemeinsam genutzten Speicherpool. Dabei kann jeder Client und Server auch mehrere Namespaces nutzen bzw. bedienen. Mit dem Namespace-Konzept können geteilte Speicherinfrastrukturen aufgebaut werden, wie sie beim Betrieb von Clustern, verteilten Datenbanken und virtuellen Maschinen benötigt werden. Zudem ist es mit RSIO möglich ein Gerät über mehrere Pfade oder Server im selben Namespace zu beziehen, ohne dass dies in der Gerätedarstellung auf dem Client erkennbar wird. Multipathing und Multiplexing sind integraler Bestandteil des Protokolls. Es wird keine weitere Software für diese Funktionen benötigt. Das RSIO-Protokoll reduziert den Overhead bei der Übertragung von Block-I/O-Requests, da eine aufwendige Umwandlung in ein plattformneutrales Übertragungsprotokoll entfällt.

Im Vergleich zu iSCSI transportiert RSIO den Block-I/O direkt und ohne Umwandlung in ein neutrales Low-Level-Protokoll. Parallel dazu kann RSIO funktionale Erweiterungen übertragen.

Unterstützte Hard- und Software

Beim Einsatz von RSIO unterstützen wir insbesondere die folgenden Komponenten:

Hardware:
SPARC: Solaris/64-Bit-fähige Rechner ab SPARCv9
AMD64: Rechner, die Solaris 10 (64 Bit) oder höher unterstützen, sowie Linux Enterprise Plattformen

Betriebssysteme:
RSIO-Server: Solaris 10 / 11 (64 Bit), ab 7 a. A.

RSIO-Client:  Solaris 10 / 11 (64 Bit), ab 7 a. A.
                     SLES (empf. 12.4 / 12.5)
                     RHEL (empf. 7.9)
                     weitere Linux Enterprise Plattformen auf Anfrage

RSIO Server

Die RSIO-Server-Implementierung nutzt TCP/IP und ist daher für beliebige Netzwerkschnittstellen verfügbar. Da der Server eng mit der Speichervirtualisierung des OSL Base Package verknüpft ist, können vollständig virtualisierte Volumes an über Netzwerk angebundene Clients bereitgestellt werden. Der Betrieb von mehreren RSIO Servern innerhalb eines Clusters ist problemlos möglich.

RSIO-Konzept

Hervorragende Skalierungseigenschaften

Die Simple RSIO Server setzen zugleich die Fähigkeiten des RSIO-Protokolls zu Multipathing und Link-Aggregation (Trunking) implizit und unabhängig von anderen Treibern und Mechanismen um, was eine problemlose Nutzung mit verschiedensten Netzwerkkarten, Systemen, Switches etc. garantiert. Ergebnis einer besonders ausgeklügelten Technologie zur Minimierung der Latenz- und Transportzeiten sind die hervorragenden Performance- und Skalierungseigenschaften des Servers. Messungen mit aktuellen Gigabit-Netzwerkinterfaces zeigten eine nahezu lineare Skalierung des Durchsatzes mit weit über 100 MByte je Sekunde und Interface.

Erweiterung bestehender SAN Infrastrukturen

Im Vergleich zu einem Anschluss an ein Netzwerk ist die Verbindung eines Servers zu einer bestehenden SAN Infrastruktur noch immer deutlich kostenintensiver. Ein Simple RSIO Server kann in einer solchen Infrastruktur helfen Kosten einzusparen, in dem neue Server per Netzwerk an das SAN angeschlossen werden. Platziert zwischen SAN und LAN, kann ein Simple RSIO Server ein Gateway zum SAN für Server darstellen, die nur Netzwerkverbindungen haben.

RSIO Client

Mit dem RSIO Client ist der Zugriff auf Block-I/O-Devices, welche über RSIO-Server zur Verfügung gestellt werden, ungewöhnlich einfach und komfortabel. Der Zugriff auf Shared Storage und Volumes wird in Namensräume, so genannten Namespaces, unterteilt. Server in einem Namespace können Zugriff auf denselben Shared Storage und die gleichen Volumes haben. Somit kann ein RSIO Client gleichzeitig mehrere Verbindungen zu Servern innerhalb eines Namespaces aufbauen und so die Verfügbarkeit von Blockgeräten erhöhen sowie die Last auf die einzelnen Server verteilen. Der Shared Storage, der innerhalb eines Namespaces allen RSIO Clients zur Verfügung steht, kann von diesen gleichzeitig genutzt werden. Dies vereinfacht den Aufbau von verteilten Datenbanken, Hochverfügbarkeitsclustern und VM-Infrastrukturen.

Beeindruckende Performance und Verfügbarkeit

Der OSL RSIO Client ist vollständig auf höchste Verfügbarkeit und Datendurchsatz ausgerichtet. Durch die strikte Trennung von Treiber und Transportsystem ist der Betriebsystemkern effektiv abgeschirmt, was sich insbesondere in Fehlersituationen oder während Softwarewartungen positiv bemerkbar macht. Alle I/Os werden über die verfügbaren Datenverbindungen verteilt (Mulitplexing) und der Ausfall einzelner Verbindungen kann problemlos überbrückt werden, falls es alternative Verbindungen zu dem RSIO Server gibt (Multipathing).

RSIO Client

RSIO Client - Server Architektur

Ein RSIO Client kann mehrere Namensräume gleichzeitig nutzen und auf die Devices der dort vorhandenen Storage-Server zugreifen. Dadurch kann das typische 1:n Verhältnis zwischen Storage Server und Storage Client umgekehrt werden. Eine solche Storage Serverfarm erlaubt dem RSIO Client einen besonders hohen I/O-Durchsatz und eine extreme Skalierung bei der Speicherkapazität.

RSIO-Architektur

Der OSL RSIO Server setzt auf dem OSL Storage Cluster auf und nutzt die Clusterkommunikationsmechanismen, um Konfigurations- und Metadaten zwischen verschiedenen Serverinstanzen in einem Cluster zu synchronisieren.

Was bringt die Verknüpfung mit dem OSL Storage Cluster - einer clusterfähigen Speichervirtualisierung?

Performance / Datensicherung / Datenmanagement

  • Virtuelle Partitionen
  • Verkettung
  • Striping
  • Spiegelung von Daten-Mobilität
  • Benutzerfreundlichkeit
  • Hardware-Abstraktion
  • Benutzerdefinierte Gerätenamen
  • Abfallfreier Global Storage Pool

Durch den Einsatz von RSIO Servern können die Hardware-Ressourcen in einer bestehenden Clusterumgebung noch effizienter genutzt werden. Vorhandene Clustern-Nodes können über ihre Netzwerkkomponenten weiteren Nodes Zugriff auf den Cluster geben. Somit kann eine SAN-Infrastruktur, mitsamt der Speichervirtualisierung OSL Storage Cluster, auf zum Beispiel über Ethernet angeschlossenen Servern genutzt werden. Selbstverständlich können die über das RSIO-Protokoll angebundenen Server vollständige Cluster-Nodes werden und mit der OSL Application Control Option (ACO) Cluster-Applikation erstellen und steuern sowie virtuelle Volumes innerhalb des globalen Storage Pools erstellen und administrieren. Der dafür benötigte RSIO-Client ist in dem OSL Storage Cluster 4.3 Base Paket bereits enthalten.


Integration der OSL Extended Data Management Funktionen
Wird auf dem RSIO-Server und -Client das Extended Data Management Paket (XDM) installiert, können die Spiegel-, Move- und Clone-Funktionen über RSIO genutzt werden. Hierbei müssen die zu spiegelnden oder zu transferierenden Daten jedoch nicht vom Server zum Client übertragen werden, sondern der Client sendet lediglich die XDM-Befehle zum Server, der diese umsetzt und die Operation lokal ausführt. Dies entlastet das Netzwerk zwischen Client und Server und lässt die I/O-Operationen im vorhandenen Speichernetzwerk ablaufen.

RSIO im Storage Cluster