Veritas系统工程师徐坤:借助Openstack锐意进取

Openstack创于2010年，最初是作为Rackspace和NASA的项目启动，由Openstack Foundation 管理，被认为是“Linux云”。这是一个拒绝专有AWS并迅速通过Eucalyptus变成了能满足“大众”的开源项目，随着云计算概念的普及，逐渐为人们所熟知，迄今为止，近500家企业加入到了Openstack行列。

Veritas发布的新产品HyperScale就是在Openstack环境下为Openstack提供存储管理并达到企业级标准的软件定义存储的解决方案。近期中国存储峰会下午场，超融合技术论坛中，Veritas系统工程师，徐坤先生在发表的《借助Openstack锐意进取》的主题演讲中结合Openstack环境介绍了HyperScale的产品优势。

以下为Veritas系统工程师徐坤先生的演讲实录整理：

也许大家通常了解到的Veritas是在做企业级备份，数据保护解决方案。实际上除了备份类产品以外，还有很多其它信息管理，信息可用性和信息治理这方面的解决方案。其发布的新产品HyperScale就是在Openstack环境下做存储管理的解决方案。

为什么选择Openstack?

现阶段用户对Openstack为何有强烈需求?Openstack的标准定义之一是云计算的操作系统可以管理数据中心内所有计算、网络、存储的资源，管理员可以通过单一的界面去授权给它的用户，访问它们的相应资源。

那么企业级用户利用Openstack做什么?简单来讲就是用Openstack搭建一个企业的私有云。Openstack搭建的私有云相比传统IT架构来比有很多的优势。第一，它能提升IT架构的运行速度，让它们适应新的业务需求。比如说一些应用的快速部署，应用系统的快速更新迭代，系统的快速部署。

第二，Openstack是一个自动化平台，无人值守大大降低运维成本。第三，这个平台可以支撑大规模的负载。这个平台在硬件选择上，不挑硬件，任何硬件大型商品化的X86服务器，通用存储都可以用到这个平台上。使得这个平台不会受到某一个厂商限制，有很好的扩展性。

Openstack除了以上优势以外也面临着一些挑战，因为Openstack不是一个提供单一的接口，是松耦合的架构。这个架构为了实现平台的规模化，带来的问题就是Openstack部署会很复杂。更重要是在业务连续性方面，松耦合架构下很难用一种方法经过所有路线。特别是Openstack的存储挑战更大一些。

从用户业务角度看Openstack

我们再看一下用户从业务角度考虑为什么选择Openstack?在2016年4月的一次Openstack用户调查中，排名第一的原因是节省成本。Openstack节省成本主要是因为它使用硬件。我们刚才说了它可以用于任何硬件，各种X86服务器，通用存储。这个平台具有很好的横向扩展能力。横向扩展也是有颗粒度，独立的扩展。颗粒度扩展是可以按需调整，需要就增加节点，不需要任何前期投资。独立是这个平台可以独立扩展。用户选择Openstack平台可以放弃掉昂贵的传统，纵向扩展硬件设备。

排在第二的原因是提高运营效率。第三是通过快速部署应用程序来推动企业创新和竞争能力。这是最主要的三个业务层面考虑用户选择Openstack的原因。此外，如果一个企业选择Openstack，企业的架构师系统管理员会面对什么样的挑战呢?对于架构师来说，他需要考虑如何设计实现虚拟机、数据甚至是应用程序的弹性架构。如何把传统，为针对云计算设计的应用，平滑迁移到新的Openstack环境当中。如何确保基础架构及时在大规模情况下也能满足性能和弹性要求。如何快速从故障中恢复，如何实现架构弹性，如何在Openstack中备份他的应用程序和数据。

综合起来在Openstack环境中的主要优势有五点。

第一就是节省成本，降低运营支出成本;

第二以简单且易于管理的方式为虚拟机和数据提供弹性;

第三提高运营效率;

第四支持和推动更快的操作速度，自动化;

第五是在大规模环境中保持高性能。

HyperScale为Openstack提供存储管理的主要优势

HyperScale的基本定义是为Openstack提供存储管理，使其达到企业级使用标准SDS解决方案。它的优势包括可预见性能，嵌入式，简单易用存储管理，支持混合的工作负载，经济高效。主要功能有存储弹性和高可用性，脱离主机方式数据备份，智能工作负载，智能虚拟机放置。时间点副本版本化，快速虚拟机恢复，存储优化。

降低成本。因为HyperScale是在Openstack环境中做存储管理，它的架构和Openstack有很紧密的关系。大家看到图中这一排X86服务器是Openstack的计算节点。这个计算节点建议用户多用SSD盘，实现SSD对I/O加速。我们会在这个计算节点部署我们的HyperScale软件。HyperScale会把每一个孤立节点本地盘打通，形成一个大的虚拟资源池。

虚拟资源池会创建虚机，创建Openstack的虚机。比如我在第一个节点上运行虚机，在第一节点有完整的数据副本。第一节点是生产数据，临近节点存放数据副本，提高数据可用性，做多副本用户。其他的计算节点副本不是全量副本，而是保留15分钟之内的变化。这节省了计算节点存储资源，计算节点建议多用SSD高性能的存储。

一个虚机工作的时候，它的数据，它的I/O会做一个镜像，除了写本地节点也会写临近节点，跨节点的镜像。建议用普通的HDB就可以了。这下面存放生产数据的快照副本，计算节点生产数据会快照同步到下面数据管理节点，保证数据可用性。数据管理节点会存放多个副本，以便恢复使用。

HyperScale的管理方式是嵌入式，HyperScale管理界面直接嵌入到Openstack的管理节点当中，降低操作成本。整个架构核心设计思路是存储分级的设计思路。它的副本放到下面的数据管理节点上。这个设计就保障生产主机上面高性能存储利用率，又有很好的数据保护。通过这样的架构帮用户降低基础架构的成本，降低操作成本，同时又保证了整个平台扩展、颗粒度和独立性。

在HyperScale的管理界面上还多了Secondary，Primary是计算节点使用情况，RealTimeGraphs是存储，还有数据性能改进。

提高弹性。这方面举一个例子来说，当节点或节点上的存储发生故障的时候，如何实现生产虚机的在线迁移以展现一个平台有弹性。第一个生产节点有一个虚机，无论是主机故障还是存储故障，一旦发生故障，虚机会自动迁移到临近节点上。因为这个虚机它的完整数据副本会存放到数据管理节点上，这个数据管理节点上副本会返向屏幕计算节点，和原来计算节点已经有了15分钟之内的数据，来支持虚机运行。这样整个迁机过程没有任何数据丢失。这种在线迁移可以自动从节点故障中恢复也可以从存储故障中恢复。

提升IT运营效率，支持更快的操作速度。这个主要是从以下几个方面实现速度提升。刚才谈到在数据管理节点由每个副本，生成新的主机，可以为用户提供数据测试应用场景。

关于备份，我们的存储分离架构非常方便来做Openstack数据做备份。因为我在数据管理节点上存放虚机副本，是相对静止状态，不是生产数据。我备份的时候，可以将数据管理节点上的生产数据副本当做数据源，把它被分到HyperScale后面连接中。

关于提升运营效率这一点，Veritas有一个基于策略的存储预配的机制，在原生的Openstack当中，创建主机，提供主机使用资源的一个参数配置模板。这些参数配置里包括CPU资源，内存资源等等。自动化VM放置虚机，有一个I/O的保护机制。虚机的自动放置，主要目的是把它放到恰当位置，获得资源保障虚机的资源。

再来看一下Openstack提供备份的界面，这电气石也是我们整个HyperScale产品非常大的亮点。为Openstack提供端到端完整备份解决方案。操作很简单，用户只需要在界面做两步，一个是注册备份提供方，第二位虚拟机添加备份策略。为Openstack数据备份保护配置就完成了。

提供高性能。第一计算存储通过SSD实现IO加速;第二针对IO性能服务质量的保障机制;第三分级架构的设计，保障你计算节点高性能存储利用率，也是实现提高性能的一个环境。

用SSD实现IO加速。给出这页是HyperScale的IO工作流，通过这个工作流大家可以了解到HyperScale产品IO方面的工作原理。通过多种协议，将存储提供到计算节点上，通过新的接口给虚机使用。存储管理器是两部分，左边这一部分是存储驱动器，管理本地的存储。可以看到这上面是数据访问层，下面是反射层。主要目的是在数据、IO，企业本地，保证数据高可用性。缓存管理器是用SSD对IO进行加速。逻辑卷是HyperScale自己独有的，最下面是连接硬件IO驱动器。这个有一个模块就是EDS，每15分钟把计算节点生产数据同步到下一个数据管理节点上。

然后IO服务质量保证机制，IO服务质量是Openstack云平台对性能的一个定义，特别是Openstack用户感受到的性能。对于存储，对于IO来说他的性能主要考虑三个指标，IOPS、吞吐和延时这三个指标。IO的服务质量对用户来说是非常有用的，你只有保证虚机IO的服务质量，保证虚机的性能，你才能得到很好的服务，才能一直保持高性能水平，不会有任何时刻的衰减。

在Openstack环境中，要保证IO的服务质量，得考虑三件事。第一就是虚拟机的放置，刚刚谈到Veritas有一个虚拟机的智能放置的机制。只有把虚拟机放到恰当的位置才能获得恰当的存储资源，保证IO的服务质量.

第二就是虚拟机在运行过程中确保它不会受到同一计算节点临近虚机的影响和干扰。第三虚拟机发生迁移的时候——故障迁移或者手动迁移的时候，它的新的目标的计算节点提供同样的存储能力，保证服务质量。

HyperScale和Openstack的集成情况

HyperScale在管理模块，计算模块和块设备模块上都有一个集成，实现存储管理的功能。从产品层面来说是Openstack嵌入式产品，未来会有更多的功能加入到HyperScale产品中，同时会评估Openstack主要的发行版本。

Veritas的使命：Veritas是一家信息管理解决方案提供商，通过可用性和智能分析解决方案，提供信息管理功能。它的使命是涵盖多个环境，公有云、私有云、混合云、超融合也包括Openstack。并对Openstack提供信息管理战略，使其成为数据中心适用第三方平台。

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