Test

Tintri VMstore - so schnell wie Flash, so günstig wie Disk

23.04.2015
Von Paul Ferrill
Tintris hybrider Ansatz macht Speicher superschnell und das Storage-Management sehr simpel.

Die Speicherwelt erlebt gerade wieder einen Umbruch: Innovative Ansätze bei Back-end-Storage-Arrays werden durch immer günstigere Flash-Bausteine und eine immer weitere Verbreitung der Virtualisierung befeuert. Zu den neuen Storage-Unternehmen an vorderster Front dieser Revolution gehört Tintri, dessen Gründer von VMware und Data Domain stammen. Tintris "VMstore"-Appliances kombinieren Flash, Disk, Inline-Deduplizierung und andere Softwarefeinheiten zu einem leistungsstarken und kostengünstigen Speicher speziell für virtuelle Maschinen.

Tintri VMstore 880
Tintri VMstore 880
Foto: Tintri

Ich habe Tintris VMstore in einer VMware-Umgebung getestet. Tintri OS 3.0 und 3.1 (herausgekommen im August beziehungsweise November) unterstützt aber auch Red Hat Enterprise Virtualization und Microsoft Windows Hyper-V. Zusätzlich verfügt die Version 3.1 durch eine enge Verknüpfung mit dem VMware Site Recovery Manager über Disaster Recovery-Funktionen und bietet Verschlüsselung für inaktive Daten sowie die Unterstützung von PowerShell-Scripting.

Die zwei Tintri-Funktionen ReplicateVM und CloneVM bieten Features, wie wir sie aus der VMware-Welt kennen. (ReplicateVM sichert einzelne oder alle virtuellen Maschinen durch die Replikation auf eine zweite Vmstore, ist aber nicht Bestandteil des Basisproduktes und muss unter einer gesonderten Lizenz geordert werden.) Sie nutzen die Tintri-Architektur, um Replikation und Cloning mit höchster Effizienz auszuführen. Mit CloneVM können Clones auf der Ebene der virtuellen Maschine auf Basis aktueller oder älterer Snapshots erstellt werden, auch von entfernten Standorten aus. In ähnlicher Weise funktioniert SnapVM, das bis zu 128 Snapshots pro VM beziehungsweise tausende Snapshots pro Datenspeicher erstellen kann. Der Snapshot kann aus dem Hypervisor erzeugt werden, bei VMware geschieht dies über die VMware APIs for Array Integration (VAAI).

Die Tintri-Architektur

Das Tintri-Design legt seinen Schwerpunkt mehr auf die virtuelle Maschine (VM) als auf Volumes oder LUNs (Logical Unit Numbers). Management-Funktionen werden direkt auf virtuellen Disks ausgeführt, das Monitoring passiert derweil auf der Ebene der VM. Dadurch lässt sich ein VMstore bemerkenswert einfach installieren und verwalten. Eine andere wesentliche Komponente ist das patentierte Design "Flash First", durch das praktisch alle Daten in den schnellen Flash-Speicher wandern und möglichst dort vorgehalten werden.

Auf höchster Ebene ist ein Protokoll-Manager installiert, der den gesamten Input/Output (I/O) des VMstore auf VM- und vDisk-Basis überwacht. Diese Informationen werden dazu genutzt, die Quality of Service der verschiedenen VMs zu gewährleisten. So können unterschiedlich leistungshungrige Workloads im selben Datenspeicher laufen - bei ausreichender Performance für alle. Tintri OS offeriert einige Erweiterungen, etwa um einer VM einen privilegierten Zugang zu einer VMware Swap Disk zu geben, sobald die Grenzen des virtuellen Speichers erreicht sind.

Tintri setzt auf kostengünstige MLC-Flash-Chips, um den besten Preis pro Gigabyte zu erzielen. Das setzt einen sehr robusten Schreibalgorithmus voraus, um typische Flash-inherente Probleme zu umgehen (die im Falle von MLC-Speicherzellen viel prägnanter sind als bei SLCs). Andere Flash-spezifische Verbesserungen sind etwa effizientes Wear Leveling und Garbage Collection, damit das Gleichgewicht zwischen verfügbarem Speicherplatz und den Lese-, Schreib- und Löschzyklen aufrecht erhalten werden kann. Alle Daten auf dem Flash werden inline komprimiert und dedupliziert, bevor sie auf die Festplatte wandern.

Die VMstore-T800-Reihe

Tintris neustes Hardware-Angebot ist die "T800"-Reihe mit drei verschiedenen Modellen. Diese unterscheiden sich in der Größe der Festplatten und Solid-State Drives (SSDs). Alle drei Modelle weisen das für hybride Systeme typischer Verhältnis von zehn zu eins bei der Kapazität von HDD zu Flash auf. Sowohl Microsoft als auch VMware raten ebenfalls zu diesem Verhältnis bei der Konfiguration ihrer Storage Server und Virtual-SAN-Produkte.

Softwareseitig nutzt das Tintri OS einen angepassten Linux-Kernel mit zusätzlichen Open-Source-Komponenten. Der Schlüssel für eine optimale VM-Performance liegt in der Überwachung des I/O-Verkehrs für jeden Speicherbereich. Problematischer In- oder Output wird mit autodiagnostischen Verfahren erkannt und an eine zentrale Verwaltung überstellt, wo genauere Analysen des Problems - seien es nun hohe IOPS, zu lange Wartezeiten oder ein drohendes Überschreiben - vorgenommen werden können. Anschließend werden dem Anwender Vorschläge zur Lösung des Problems gemacht, noch bevor dieses Schäden verursachen kann.

Viele Funktionen wie die Replikation oder das Verschieben von Daten übernimmt das Tintri OS selbst. Aufgaben wie das Klonen einer VM werden ohne nennenswerte Netzwerkbelastung erledigt, und zwar entweder vom Tintri Management Interface oder dem VMware vCenter mit VAAI. Zusätzlich können Administratoren Daten auf Tintri-VMstore-Systemen mit der optionalen "SecureVM"-Software schützen. Diese verwendet AES256-Verschlüsselung und beeinträchtigt weder Performance noch Kapazität.

Management der VMstores

Einfach soll er sein, der Umgang mit einer Tintri-Appliance. Ein simples Dashboard verschafft dem Admin den nötigen Überblick. Die Besonderheit des Managements der Geräte liegt aber in den REST-APIs, über die alle Virtualisierungsfunktionen laufen. VMstore erlaubt eine umfangreiche Automatisierung von der VM bis direkt zum Massenspeicher sowohl mit PowerShell für die Windows-Welt als auch mit Python für Linux.

Bild 1: VMstore lässt sich auch über VMware vCenter überwachen und verwalten
Bild 1: VMstore lässt sich auch über VMware vCenter überwachen und verwalten

Ressourcen lassen sich auch aus dem VMware vCenter heraus managen; Bild 1 zeigt den vSphere Web Client inklusive Tintri Performance-Grafiken und -Infos. Auf einen Blick erfasst man so die Performance des Gesamtsystems sowie die Beschaffenheit einzelner VMs. Unter der Registerkarte "Manage" kann man die Anmeldeinformationen für die VMstore und die vCenter-Server eingeben sowie die Zeitpläne für Snapshots verwalten.

VMstore-Performance

Für meinen Test habe ich einen Remote-Zugang zum Tintri Lightning Lab erhalten, wobei drei Dell "PowerEdge-R270"-Servern die Rolle als vSphere-Hosts zukam. Jeder Server war mit 128 GB Speicher und zwei Intel-"E5-2620"-CPUs bestückt, sowie wenigstens einer 10GbE-Netzwerkverbindung zu diversen Tintri VMstores. Das Lab bestand aus einem "VMstore T880", einem "VMstore T620" und zwei "VMstore-T540"-Systemen (siehe Bild 2). Wie in meiner Untersuchung des VMware Virtual SAN habe ich den VMware I/O Analyzer eingesetzt, um unterschiedliche Workloads zu simulieren.

Bild 2: Der Testaufbau im Trintri Lightning Lab
Bild 2: Der Testaufbau im Trintri Lightning Lab

Ich nutzte stets die selbe IOPS-Arbeitslasten, um die Auswirkungen von mehreren VMs und mehreren Hosts auf die VMstore-Leistung zu prüfen. Ein einzelner Host mit vier VMs wies durchschnittlich insgesamt etwas weniger als 30.000 IOPS auf, während der gleiche Host mit acht VMs die Zahl auf rund 35.000 anhob. Ein Umzug auf zwei Hosts mit vier VMs ließ die Zahl auf 64.000 IOPS steigen. Drei Hosts mit vier VMs erzielte 75.000 IOPS. Alle diese Tests wurden auf dem neuesten T880-Host ausgeführt. Ähnliche Tests mit einer T620 führte zu etwas niedrigeren Ergebnissen.

Eine VMstore T820 beginnt bei 74.000 Dollar und bietet 1,5 TB Flash-Speicher und 20 TB Plattenplatz. Der etwas günstigere VMstore T820 liefert 1 Gb Netzwerkdurchsatz, während die beiden teureren mit 10-Gb- Netzwerkkarten ausgestattet sind. Der Listenpreis für die "VMstore T850" mit 5,3 TB Flash und 52 TB Festplattenspeicher liegt bei 160.000 Dollar, für den "VMstore T880" mit 8,8 TB Fash und 78 TB Disk bei 260.000 Dollar.

Der VMstore T820 rangiert damit am unteren Ende der Preisskala und richtet sich an Firmen, die ihren VM-Speicher etwas aufmöbeln wollen. Auch wenn sich der reine Speicherplatz nach nicht besonders viel anhört, kann er dank Kompression und Deduplikation drei bis fünfmal mehr Daten aufnehmen.

Tintris VM-orientierter "Flash-first"-Ansatz für Rechenzentrumsspeicher hat Lösungen hervorgebracht, die es preislich mit herkömmlichen Disk-Systemen aufnehmen und nur wenig Stress bei Installation und Betrieb machen. Das Monitoring liefert zuverlässige Aussagen über die Systemauslastung und eventuelle Probleme durch eine Überbelegung des Flash-Bausteins. Mehr Knoten führen ganz einfach zu mehr Leistung und Speicherplatz. Die Unterstützung für Virtualisierungstechniken von Microsoft und Red Hat macht das System sehr flexibel und dürfte den Kundenstamm deutlich erweitern.

Die Tintri VMstore-T800-Reihe im Überblick

Die Tintri VMstore T800-Reihe kombiniert MLC-Flash-Bausteine und SATA-Festplatten und ist speziell für das kostengünstige aber hochperformante Speichern von virtuellen Maschinen gedacht. Die Preisliste startet bei 74.000 Dollar für den VMstore T820 mit 1,5 TB Flash-Speicher, 20 TB Festplatte und 1 Gb Netzwerkkapazität. Der VMstore T850 mit 5,3 TB Flash, 52 TB Festplattenspeicher und einer 10-Gb-Netzwerkkarte kostet 160.000 Dollar. Der Listenpreis für den T880 mit 8,8 TB Fash, 78 TB Disk und 10-Gb-Netzwerk liegt bei 260.000 Dollar.

Das spricht dafür:

  • Unterstützung von Hypervisoren von VMware, Microsoft und Red Hat sowie gemischten Umgebungen

  • Einsatz von VMware VAAI und Windows ODX

  • Quality of Service für verschiedene VMs

  • Integration mit VMware vCenter

  • REST-API unterstützt die Automatisierung sowohl mit Python als auch PowerShell

Das spricht dagegen:

  • Leistung lässt deutlich nach, wenn man die SSD-Kapazitäten überschreitet

  • Dynamisches Monitoring setzt eine Anbindung an Tintri voraus.

Paul Ferrill schreibt seit mehr als 25 Jahren über Rechner und Netzwerke.

Original-URL: http://www.infoworld.com/article/2880094/data-center/tintri-VMstore-review-fast-as-flash-cheap-as-disk.html