Software KumoScale™

O software KumoScale™ implementa o NVMe™ over Fabrics (NVMe-oF™). Por meio do qual o produto fornece um serviço rápido de armazenamento em bloco e em rede entre o iniciador e o destino por meio de conexão de rede de alta velocidade. O software é executado em um nó de armazenamento preenchido com SSD NVMe™ e realiza a desagregação do armazenamento. O software KumoScale suporta RDMA e NVMe sobre TCP para transporte de rede e fornece um pool de armazenamento compartilhado e em cluster para permitir divisão lógica por namespace NVMe em um conjunto de SSDs. Comparando com o armazenamento conectado direto (DAS), a capacidade de gerenciamento de volume KumoScale oferece muita flexibilidade para controlar um grande pool de armazenamento que consiste em grandes SSDs individuais.

A capacidade e o desempenho do mais recente SSD NVMe PCIe^® Gen 4 são maiores do que o do PCIe Gen 3 e são muito mais do que um único nó de computação pode consumir. Compartilhar SSDs em diferentes aplicativos de usuário e servidores/VMs é uma necessidade urgente. Até que o NVMe-oF™ seja introduzido e amplamente difundido, o armazenamento em rede tem sido lento ou caro, ou ambos. Isso não é mais verdade com NVMe-oF™. O software da KumoScale . aumenta a utilização do armazenamento compartilhando SSD, dividindo SSD compartilhado pelo espaço de nome NVMe e adiciona mais flexibilidade para provisionar a quantidade certa de capacidade do pool através do software com o desempenho do SSD NVMe™.

O software KumoScale suporta protocolo de transporte RDMA e TCP. Se você procura um serviço de armazenamento mais rápido e de baixa latência pelo software KumoScale, o RoCEv2 (RDMA sobre Ethenet convergente) deve ser adequado. Por outro lado, se você preferir compatibilidade de rede em uma rede de data center existente, o TCP/IP pode ser usado para o software KumoScale. Para a placa de rede validada com o software KumoScale mais recente, consulte HCL (Lista de compatibilidade de hardware).

• Para o OpenStack ^® , o software KumoScale™ fornece driver OpenStack Cynder ^® compatível com a versão Wallaby e além.
• Para o Kubernetes^®, os aplicativos em contêiner são conectados ao nó de armazenamento KumoScale™ pelo driver da interface de armazenamento de contêiner (CSI) KumoScale.
• Para ambientes baremetal, os playbooks do Ansible™ ou outras ferramentas de automação populares podem ser usados para automação de implantação e provisionamento de armazenamento para nós de computação.
• Para a integração de telemetria, o software KumoScale™ fornece interface para permitir a troca de dados push/pull para a infraestrutura de telemetria existente (métricas de séries temporais) e registro de eventos assíncronos (logging)

{ut}Proteção de dados - Replicação de dados entre domínios (CDDR)-
O software KumoScale™ fornece proteção de dados por meio de uma técnica chamada Replicação de dados entre domínios (Cross Domain Data Replication - CDDR).  O CDDR cria várias réplicas de um volume lógico sobre SSDs agrupados e as mapeia para nós de armazenamento localizados em diferentes domínios de falha. A replicação é baseada no iniciador e a réplica pode ser colocada no 2o ou 3o nó de armazenamento KumoScale™. Para replicação, o agente KumoScale é executado no iniciador para verificar a disponibilidade de volume. Quando o agente  detecta a falha de volume, independentemente dos motivos, o volume é automaticamente reconectado ao volume replicado em um nó de armazenamento diferente. Depois que o volume resiliente volta da falha, todos os dados são reconstruídos para um novo volume resiliente automaticamente.

Garantir alta disponibilidade
O nó de armazenamento do KumoScale™ suporta L3 BGP (Border Gate Protocol) para que o caminho de rede seja automaticamente redirecionado para o caminho de rede disponível com base na tabela de roteamento ideal predefinida quando houver problema de conexão de rede.

Migração de volume:
A migração de volume aprimorada permite que um administrador migre um volume entre nós de armazenamento sem interrupção para manutenção e utilização. Os volumes permanecem on-line e continuam a servir E/S durante o processo de mover os dados para seu novo local. A operação é completamente transparente para os aplicativos usando o volume, aumentando a resiliência do cluster de armazenamento. 

CLI v2 do Gerenciador de clusters:
Uma CLI aprimorada do Gerenciador de clusters estende a CLI v1 3.21 para adicionar recursos de automação do ciclo de vida orientados pelo operador disponíveis no plano de controle KumoScale™. A CLI do Gerenciador de clusters 3.22 agora oferece aos administradores acesso total às funções de gerenciamento de serviços de cluster e provisionamento de armazenamento por meio de uma CLI única e intuitiva.

Classe de volume flexível:
Uma nova classe de volume flexível permite que os provedores de infraestrutura de data center iniciem seus inquilinos com um volume não replicado e, mais tarde, os vendam para um volume replicado resiliente. Ele permite que os provedores de infraestrutura de data center implantem seus inquilinos rapidamente e adicionem resiliência apropriada em uma fase posterior.

A versão 3.22 do software KumoScale™. inclui também uma documentação técnica on-line aprimorada, refatoração do Ansible ^® para facilitar a adaptação do script do administrador de armazenamento e endereço VIP do cluster modificável.

Migração de volume:
A migração de volume aprimorada permite que um administrador migre um volume entre nós de armazenamento sem interrupção para manutenção e utilização. Os volumes permanecem on-line e continuam a servir E/S durante o processo de mover os dados para seu novo local. A operação é completamente transparente para os aplicativos usando o volume, aumentando a resiliência do cluster de armazenamento. 

CLI v2 do Gerenciador de clusters:
Uma CLI aprimorada do Gerenciador de clusters estende a CLI v1 3.21 para adicionar recursos de automação do ciclo de vida orientados pelo operador, disponíveis no plano de controle KumoScale™. A CLI do Gerenciador de clusters 3.22 agora oferece aos administradores acesso total às funções de gerenciamento de serviços de cluster e provisionamento de armazenamento por meio de uma CLI única e intuitiva.

Classe de volume flexível:
Uma nova classe de volume flexível permite que os provedores de infraestrutura de data center iniciem seus inquilinos com um volume não replicado e, mais tarde, os vendam para um volume replicado resiliente. Ele permite que os provedores de infraestrutura de data center implantem seus inquilinos rapidamente e adicionem resiliência apropriada em uma fase posterior.

A versão 3.22 do software KumoScale™. inclui também uma documentação técnica on-line aprimorada, refatoração do Ansible® para facilitar a adaptação do script do administrador de armazenamento e endereço VIP do cluster modificável.

O software KumoScale™ foi testado em implantações bare metal, OpenStack e Kubernetes^® em uma ampla variedade de servidores padrão do setor. Pode ser usado qualquer iniciador compatível com NVMe-oF™ incluindo Linux ^® kernel versão 4.8 ou posterior. A plataforma suportada é mostrada abaixo.

O Manual do Usuário do KumoScale V3.22 inclui:

• Lista de compatibilidade de hardware (HCL)
• Qual modo de implementação KumoScale devo usar?
• Notas da versão
• Guia de instalação para o modo de dispositivo
• Guia de instalação para o modo gerenciado com Kubernetes
• Patch de host NVMe™.
• Guia do usuário

• CLI do Gerenciador de clusters
  
• Guia do driver de CSI do Kubernetes™.
• Guia do usuário do Openstack™.
• Guia da API REST do provisionador
• Coleção de métricas KumoScale™
• Guia do painel Grafana™.
• Guia do usuário do Ansible™.

Este documento descreve a visão geral, o recurso e a vantagem do software KumoScale™, bem como casos de uso típicos e informações ambientais para implantação.

Este documento discute a arquitetura e a implantação da replicação de dados entre domínios que fornece proteção de dados para o KumoScale. O KumoScale CDDR implementa proteção e mecanismo automático de autorrecuperação quando há um problema no sistema.

Este documento discute a vantagem de desempenho do software KumoScale™ sendo executado como alvo  NVMe-oF™ em comparação com o Ceph, que oferece funcionalidade de sistemas de armazenamento semelhante em escala de data center.

Este documento discute o resultado do teste de desempenho com KumoScale™ sendo executado como alvo{ut} NVMe-oF™ com transporte RDMA na plataforma de servidor PCIe^® Gen 4 e SSD CM6. O resultado do desempenho inclui desempenho de SSD único, bem como escalabilidade, aumentando o número de SSDs.

A KIOXIA está desenvolvendo ainda mais algoritmos de confiabilidade mais precisos, além da tecnologia ECC existente para dispositivos de memória NAND. Este documento discute o caso de uso interno da KIOXIA para o KumoScale™ Softwware que executa armazenamento em bloco rápido para aprendizado de máquina e processamento de aprendizado profundo para essa finalidade.

O armazenamento rápido em bloco é cada vez mais importante para o processamento de IA/ML. Este documento discute o resultado dos testes da combinação com o armazenamento NVIDIA GPUDirect e o armazenamento NVMe™ do software KumoScale™ e como essa combinação reduz o tempo de processamento para todo o fluxo de trabalho.

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