Van Bittere Rivals tot Best Friends: De evolutie van NFS en Block voor VMware

Bepaalde debatten in het leven hebben de kracht om relaties te breken en wiggen te drijven tussen collega’s, vrienden, familieleden en zelfs echtgenoten. Houd rekening met de aangetrokken strijdlijnen:

Is een hotdog een sandwich?

Is Die Hard een kerstfilm?

Zijn katten of honden betere metgezellen?

Nu, na die verdeelde voorbeelden, benadert u waarschijnlijk de titel van deze blog met de verwachting van nog een definitief “juist” antwoord, misschien zelfs door uzelf te verweren het oneens te zijn. Misschien was u klaar om naar het einde te springen om te zien of we in lijn waren met uw voorkeur. Maar de waarheid is dat, vooral binnen het Pure Storage-ecosysteem, de keuze niet gaat over één “juist” antwoord. Het gaat om het selecteren van de juiste datastore die het beste past bij uw applicatievereisten en operationele behoeften.

VMware, opgericht in 1998, is nu 27 jaar oud. Dat is 27 jaar storage-evolutie en er is zoveel veranderd. Sommigen van ons herinneren zich LUN-vergrendeling, waardoor we onze LUN-groottes klein moesten houden. Gelukkig zorgde de introductie van vStorage API’s voor Array Integration (VAAI) voor sectorvergrendeling en enorme prestatieschaling. Vroege NFS-gebruikers waardeerden de flexibiliteit en het gebruiksgemak van het leveren van enorme datastores. Naarmate vSphere en vCenter volwassener werden binnen datacenters, en toen VMware het virtualisatielandschap domineerde, ontstonden er meer gebruikssituaties en stegen de maxima. Deze evolutie heeft ook het gesprek rond block- en file-storage opnieuw vormgegeven. We zien het als een verschuivend Venn-diagram: Aanvankelijk waren block en file verschillende cirkels met minimale overlap, maar tegenwoordig hebben ze bijna dezelfde voordelen. Dus, wat waren die oorspronkelijke verschillen, wat is er veranderd en wat blijft vandaag relevant? Laten we het huidige landschap eens verkennen.

Historisch gezien bood elke opslagoptie twee primaire voordelen. Laten we eerst de voordelen van NFS bekijken:

• Gemak van beheer: NFS functioneert als zijn eigen bestandssysteem, dat VMware gebruikt. Het is toegankelijk vanaf meerdere platforms, wat leidt tot enkele beveiligingskwetsbaarheden die in de loop van de tijd zijn aangepakt (overweeg de implementatie van Kerberos-authenticatie). De eenvoud van het direct navigeren naar VM-bestanden met elke machine met de juiste referenties blijft echter een belangrijk voordeel. We kunnen ons herinneren dat we volumes als zowel NFS als SMB exporteren, zodat we ISO’s gemakkelijk konden beheren. Toegang tot bestanden op block storage geformatteerd met VMFS daarentegen vereiste van oudsher rechtstreeks door vCenter of de ESXi-host.
• Schaalbaarheid: Schaalbaarheid kan op verschillende manieren worden geïnterpreteerd, maar het is belangrijk om zowel historische harde beperkingen als praktische beperkingen in overweging te nemen. Tijdens het VMFS3-tijdperk was de maximale inzetbare LUN-grootte bijvoorbeeld 2TB, terwijl NFSv3 een theoretisch maximum van 18 exabytes had. Zelfs toen VMFS4 het maximum aanzienlijk verhoogde tot 64TB, konden gebruikers nog steeds prestatieproblemen tegenkomen vanwege I/O-controverse en LUN-vergrendeling, vooral in het pre-VAAI-tijdperk met draaiende schijfbeperkingen. NFS stelde gebruikers in staat om datamanagement op schaal te vereenvoudigen, waardoor deze complexiteiten werden verminderd.

Afbeelding 1: De uitdagingen met andere opslagplatforms.

NFS had echter ook zijn nadelen. Prestaties waren een hot-button onderwerp, vaak verkeerd begrepen. Hoewel NFS extra overhead heeft en hosts nodig heeft om hun eigen bestanden te vergrendelen, kan NFS intensieve workloads bijhouden. Maar block werd over het algemeen beschouwd als de “performant”-optie. Netwerkgerelateerde knelpunten en andere infrastructuurbeperkingen vormden ook uitdagingen voor de NFS-prestaties. Bovendien waren voor applicatieclusteringsoplossingen, zoals geclusterde Windows File Services, SQL Server Failover Cluster Instances (FCI’s) en Oracle RAC, traditioneel gedeelde blockapparaten nodig voor provisioning. Dus, als we naar het huidige landschap kijken, wat is er dan geëvolueerd om de lijnen tussen deze twee opties te vervagen tot het punt waarop een verhit debat over welke te kiezen grotendeels overbodig is?

1. Moderne dataplatforms zoals Pure Storage ondersteunen beide protocollen. Historisch gezien waren er verschillende “NAS-bedrijven” en “SAN-bedrijven”. Omdat elk type leverancier voornamelijk gespecialiseerd is in block of file, hebben marktconcurrentie- en inkomstendoelstellingen vaak een sterk “block vs. file”-debat aangewakkerd. Hoewel er echte verschillen bestonden, versterkte de marktdynamiek deze verschillen waarschijnlijk.

2. Er is aanzienlijke vooruitgang geboekt in VAAI voor zowel NFS als block. U kunt hier een uitgebreide lijst van VAAI-mogelijkheden bekijken. Belangrijke functies zoals ATS hardware-ondersteunde vergrendeling, UNMAP/block delete en XCOPY voor block storage, naast vergelijkbare NFS-functionaliteiten zoals full file clone, reserveruimte en NFS v4.1 met pNFS, hebben echter in wezen mogelijkheden opgenomen die voorheen in het ene protocol ontbraken in vergelijking met het andere.

3. Het landschap van applicatieclustering is grotendeels veranderd. Hoewel shared-disk clustering-oplossingen zoals SQL Server FCI’s niet volledig zijn verdwenen, maken veel moderne geclusterde applicaties nu gebruik van een “multi-node”, “shared-nothing”-architectuur die de noodzaak van gedeelde geclusterde schijven elimineert. Voorbeelden zijn Distributed File System (DFS) voor Windows en SQL Server Always On Availability Groups (AG’s).

Figuur 2: De flexibiliteit van Pure Storage.

Uiteindelijk hebben al deze ontwikkelingen het opslaglandschap voor VMware-klanten aanzienlijk vereenvoudigd, met name degenen die investeren in een uniform platform dat zowel bestand als blok op een bekwame manier verwerkt. Het primaire obstakel is nu vaak de perceptie van klanten weg te halen van verouderde begrippen van sterke verschillen. De realiteit is dat de keuze tussen NFS en block grotendeels een kwestie is geworden van afstemming op een paar resterende specifieke applicatie- of operationele vereisten. Bij Pure Storage zijn we van mening dat, hoewel we misschien de voorsprong nemen op de oude, gepassioneerde debatten, het een veel waardevoller resultaat is om onze klanten te voorzien van flexibele, performante opties.