PeakColo借助Data ONTAP 8集群模式加快云部署

　　视频直播：2012 NetApp中国存储创新论坛

Luke Norris——PeakColo 创始人、CEO 兼首席架构师

PeakColo 致力于提供统包云基础架构，这些基础架构专门面向增值经销商 (VAR) 和托管服务提供商 (MSP)，包括 Sayers、BitRefinery、Data Fortress、Parsec Data Management 和 Lewan 等行业领导者。

借助我们首屈一指的 WhiteCloud 基础架构即服务 (IaaS) 产品，VAR 或 MSP 可成为完全自有品牌的 Vmware vCloud 服务提供商，部署服务只需几个小时，而且可避免原本所需的前期资本投资。

在过去三年时间里，我们的业绩每年增长 100%。我们提供的绝佳的性能、可用性和功能组合推动了这种快速增长并使我们的服务对客户极具吸引力。

通过在 NetApp Data ONTAP 8 集群模式的基础上构建基础架构，我们能够：

实现高达数千次的 IOPS 存储性能 — 无论您需要 1 TB 还是 1 PB 的存储容量

完全达到 SLA 的要求

提供多项先进功能，例如重复数据删除、数据压缩、精简配置和复制

创建安全多租户环境

在本文中，我将介绍如何构建可解决独特难题的敏睿的 IT 基础架构(计算、网络和存储)，并说明该基础架构如何为客户以及我们自身提供巨大的优势。我还会介绍我们将满怀兴奋之情在未来部署的一些新技术，例如闪存池、无限卷和并行网络文件系统 (pNFS)。我相信您会发现，无论是在自己的数据中心内部署，还是签约购买云环境中的相关服务，您都能受益于我们采用的多项技术。

基础架构难题

对于典型的 IT 基础架构，计划硬件维护的停机时间可能极其困难。如果数百个租户共享同一基础架构，那么计划停机时间就会变得无法实现。在我们基础架构的前两个迭代中(在 NetApp 解决方案尤其是 Data ONTAP 8 推出之前)，SAN 完全是物理架构。虽然我们有多个存储系统，但是存在这样一个问题：对某个特定存储系统进行必需的维护必然会影响多个客户。这使得我们无法完全达到 SLA 的要求。

从配置的角度来看，客户可能要求配置新存储区块(例如 0.5 PB 或 1 PB)，但我们无法在不中断客户持续运营的情况下使其上线。

我们在多个客户之间共享 SAN 的能力也非常有限。虽然我们选择了 iSCSI 协议，但是无法在安全多租户环境下支持该协议。此外，我们还必须控制对物理主机的访问，这限制了我们可提供的服务类型，与此同时也限制了我们可传递给经销商合作伙伴的价值。他们自身也需要能够为自己的客户提供多租户支持，还要确保符合 HIPAA 等规定和 PCI 等标准。

最后，在任何时刻，我们都无法对基础架构上运行的各种工作负载的需求进行有效感知，这是由业务的性质决定的。我们真正需要的是这样一个基础架构：可弹性地满足不同工作负载的高峰需求(例如虚拟桌面基础架构 [VDI] 启动风暴)，而且还便于我们对工作负载进行负载平衡来适应更长期的趋势。

云架构设计

我们目前有五个 Type-II SSAE 16/SOC 1 数据中心：四个位于美国，一个位于英国。在云架构的整个设计过程中，带宽和冗余始终是第一要务。主要组件包括：

混合 Internet 连接，用于确保高性能和高可靠性

运营商级别的 Brocade CER 和 VDX 网络组件

基于开放式计算平台的服务器

NetApp FAS3200 系列存储系统，这些系统在集群模式下运行 Data ONTAP 8.1.1

图 1) PeakColo 架构概览。

网络

我们所有的数据中心都采用混合 Internet 访问方法。我们对前 16 个 Internet 运营商进行了负载平衡，来提高灵活性、降低成本，并实现最高的性能和可靠性。在美国大陆，延迟时间通常为 40 毫秒甚至更短。

我们在网络中使用运营商级别的 Brocade VDX 和 CER 网络组件：

Brocade CER 1U 路由器，便于我们在三四个运营商之间分配 Internet 访问权限。

Brocade VDX 交换机，便于我们不断扩展网络，而不必担心早先的生成树协议的限制。

云解决方案提供商的需求经常超出企业级硬件的限制。我们之所以选择 Brocade，是因为它可提供一流的模块性和可扩展性，并具有切实可行的未来发展蓝图。

Vmware 近期对 Nicira 的收购强调了软件确定的网络 (SDN) 可能会在未来发挥重要作用。Brocade 长期坚持采用 OpenFlow 协议，我们由此确信能够完全利用 SDN 作为标准的成熟技术。

PeakColo 通过正在申请专利的第 2 层流程(用于将客户的第 2 层资源交叉连接到云环境中)，进一步扩展了 SDN 的理念。相应的用例是混合云部署 — 企业可能想要保留现有防火墙、AS400、原有存储和磁带或其他物理资源，但是也希望利用 PeakColo 的云组件和服务。

我在近期的一次访谈中更为详细地介绍了我们采用的网络技术。

服务器

在服务器方面，我们使用自己的开放式计算平台服务器，每个服务器带有两个万兆以太网 (10GbE) 网络接口卡 (NIC)。NIC 采用主动-主动配置，传输用户和数据流量。我们使用交叉光纤链路聚合 (LAG) 实现负载平衡，并消除单点故障。目前，我们在五个数据中心共有大约 2,500 个此类服务器。

之所以选择开放式计算平台，是因为它利于我们在整个采购周期内购买多个供应商的服务器，而不会受限于一个供应商。我们购买的服务器带有一组确定的相同组件、部件和驱动程序，而且还能预先安装 Vmware®。Vmware 和其他所有提供商都支持开放式计算平台，所以我们清楚，部署后的新服务器会像现有服务器一样运行，这是毫无疑问的。

存储

对于存储，PeakColo 只使用 NetApp FAS3240 和 NetApp FAS3270 系统， 并使用 Data ONTAP 8 集群模式将这些系统配置成由四个节点构成的集群。我们目前部署了两个 NetApp 集群，很快就会再部署另外两个。如果您不熟悉集群模式，可阅读上个月刊载的一篇 Tech OnTap® 文章，详细了解相关信息。此外，还能够阅读本期刊载的关于集群模式块性能的文章，以及最近发表的关于集群模式 NAS 性能和扩展性的文章。

我们之所以选择 Data ONTAP 8 集群模式，是因为采用其他任何存储技术都远远不能实现相同水平的可扩展性、灵活性、性能和功能。NetApp 营销人员称该架构具有至能、至久和至极的特性。这样宣称听起来好像颇为大胆，但这项技术确实能给我们带来这些优势。至能体现在存储效率上，而至极体现在扩展性上。由于支持无中断运行，我们可完全达到 SLA 的要求。此外，这种支持还有助于显著延长部署的每个存储系统的使用寿命。我稍后将对此进行详细介绍。

我们的每个客户分别对应于存储集群中一个单独的 Vserver，这是我们多租户环境的关键所在，并且促成了我们的多项主要功能。Vserver 是一种安全的虚拟化存储容器，具有自己的安全管理策略、IP 地址和命名空间。它可包含集群中多个节点上的卷，但与任何特定节点都无关。我们可根据需要移动 Vserver 来执行维护或重新平衡负载，而不会中断这些 Vserver 上运行的工作负载。

图 2) Data ONTAP 8 集群模式使用 Vserver 构建多租户环境并实现无中断运行 (NDO)。

我们的每个集群都混合使用 SSD、SAS 和 SATA 磁盘，并且所有节点都采用闪存。客户针对每层所需存储的数量和类型签订合同。每个存储系统使用六个 10GbE 连接(包括冗余集群互连)，来提供必要的连接和吞吐量。

图 3) PeakColo 架构中的 NetApp 连接 — 每个存储系统使用六个 10GbE 连接。

虚拟化

作为 vCloud 举措的一部分，Vmware 建立了 Vmware 服务提供商计划 (VSPP) 框架，支持像我们一样的服务提供商以符合各自业务模式的方式使用和提供 Vmware 虚拟化解决方案。我们是最佳 VSPP 合作伙伴。

我们的 WhiteCloud 服务可为客户提供基于 vCloud Director 的完全自有品牌且专用的解决方案。此外，我们还能提供其他虚拟化平台，例如 Hyper-V™ 和 Citrix XenServer，或物理服务器与虚拟服务器的组合。我们能够做到这些，是因为所有服务器(物理和虚拟服务器)都连接回 Vserver 和 NetApp 集群中的专用 VLAN，这为多租户环境提供了必要的支持。鉴于我们提供的性能，许多客户借助我们支持各种 VDI 解决方案，例如 XenDesktop。

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