CephとGluster次期バージョンでの新機能

(Ceph|Gluster)次期バージョンでの新機能!Ceph Infernalis, Gluster 4.0

Haruka Iwao Storage Solution Architect, Red Hat K.K.

May 26, 2015

コミュニティ版最新情報 •  レッドハット製品開発は”Upstream first”

– 新機能はコミュニティ版へ – 追加の品質保証を経て製品版に

•  コミュニティを見れば将来のバージョンに入りそうなものが見えてくる – ただし導入を保証するものではありません

•  CephおよびGlusterの最新動向をご紹介

What’s New in Ceph Hammer?

Ceph Hammer •  2015年4月8日にリリース •  v0.94

– ただしv0.94には致命的なバグがあるので、v0.94.1 以降の利用を強く推奨

– もっと言えばRHCephの利用を推奨 :) •  Red Hat Ceph Enterprise 1.3のベース

Ceph Hammerの新機能 •  RADOS性能向上

– 特に高速な計算機での性能が向上 – フラッシュバックエンドのスループット向上

•  RGWデプロイの簡単化 – ceph-deploy rgw create HOST でokに – Apache-basedから組み込みのCivetweb

serverに変更(Apacheも手動で利用可能)

Ceph Hammerの新機能(2) •  RGW Object Versioning

– S3 の Versioning API をサポート – 古いオブジェクトのバージョンを取得可能

•  RGW Bucket harding – バケットインデックスをsharding – 非常に大きなバケットでの性能改善

•  RBDオブジェクトマップ – イメージのどの部分がallocatedか追跡 – exportやdeleteの性能が向上

Ceph Hammerの新機能(3) •  RBD mandatory locking (デフォルト無効)

– 複数のクライアントが同一イメージを同時に使えないようにロック

•  RBD copy-on-read – イメージのクローンでcopy-on-read – いくつかの負荷で性能が向上

•  CephFS スナップショット改善 – たくさんのバグを修正 – まだデフォルトでは無効

Ceph Hammerの新機能(4) •  CephFS Recovery Tools

– ジャーナルによる復元と分析ツール – シングルMDSはGiantとHammerで安定性と性能が向上したが、まだexperimental

•  CRUSHの改善 – 新しいstraw2アルゴリズムの導入 – クラスタ構成変更時のデータ移動量を削減

Ceph Hammerの新機能(5) •  RADOS cache tieringの改善

– 性能とレイテンシを削減 •  RDMAサポート(experimental)

–  libxioを使ったRDMAの実験的なサポート •  新しい管理コマンドの追加

– ceph osd df – ceph pg ls

What’s Discussed for Ceph Infernalis?

Ceph Infernalis •  v9.0.0 がリリース

– バージョン番号については後述 •  次の長期サポート Jewel に向けての中間リリース

•  開発は引き続き継続 •  詳しくは https://wiki.ceph.com/Planning/Blueprints/Infernalis

Ceph のバージョン番号 •  コードネームはABC順

– Hammer → Infernalis → Jewel → K → … •  バージョン番号が変更

– Hammer: v0.94 –  Infernalis: v9.y.z

•  x.y.z 方式に移行 – x: n番目のリリース(Iは9番目) – y=0: 開発ver, y=1: RC, y=2: stable

osdの新機能 •  New Store(詳しくは後述) •  Erasure Coding の上書きサポート •  複数オブジェクト間でのトランザクションのサポート

•  コールドストレージのサポート – 明示的にファイルを降格できる

•  Peeringの高速化 •  tail の高速化

New Store •  既存のOSDバックエンドを置き換え •  メタデータをKVSへ保存 •  オブジェクトのデータをファイルシステムへ保存

•  新規オブジェクトと、シーケンシャル書き込みへのダブルライトを回避

•  小さなファイルの効率が向上

RGWの新機能 •  Active/active マルチサイト

– マルチサイトの複数クラスタへ書き込み可能 – 一つのクラスタがメタデータの変更を管理する「マスター」となる予定

•  NFS export – RGW上のデータをNFS経由で読み書き可能に

•  Hadoop over RGW – RGWでHadoopを実行

RBDの新機能 •  RBD Async Mirroring

– クラスタ間非同期ミラーリング •  iSCSI対応

– LIOを利用しiSCSIターゲットに対応 •  xio を利用したRDMA対応 •  snapshot/cloneの親からの差分をexport可能に

CephFSの新機能 •  マルチテナント環境をより安全に

–  read-only mount –  root squash – パス単位でのマウント制限

What’s New in Gluster 3.7?

Gluster 3.7 •  5月15日にリリース済み •  Red Hat Gluster Storage 3.1のベース •  これに伴いGluster 3.4がEOL

Gluster 3.7 新機能 •  ビット化け検出 •  マルチスレッドepoll

– Gluster 3.6 にもバックポート済み – 小さなファイルが多数ある場合に、特に性能が向上

•  ボリュームTiering – data-classification (後述) の前準備

•  ゴミ箱のサポート – 削除されたファイルを一定時間隔離

Gluster 3.7 新機能 (2) •  オブジェクト数カウントの効率化

– ディレクトリ内のオブジェクト数を保存 –  inode quotaのために導入

•  inode quota – 容量ベースのquotaに加え、inodeを制限可能

•  exports & netgroups スタイルのNFS – ボリュームやサブディレクトリ単位で、NFSのアクセス制御を可能に

•  GlusterFind – ボリューム内でのイベントを監視するツール

Gluster 3.7 新機能(3) •  Erasure Coding ボリュームのProactive self

healing – Replicated volumesと同様のサポート

•  NFSv4, pNFS サポート – Ganesha によるサポート – NFS HAが可能に – Ganesha をGluster CLIから設定可能 – 組み込みのNFSサーバー(現状)をどうするか議論

•  スナップショットスケジューリング •  スナップショットクローン

Gluster 3.7 新機能(4) •  Sharding [experimental]

– 詳しくは後述 •  Arbiter volumes

– 3-wayレプリケーションだが、データの複製は2つで、3つ目はメタデータのみを保存

•  より良いSplit brainの解決 •  Geo-replicationの性能と安定性向上

What’s Discussed for Gluster 4.0?

Gluster 4.0 •  3.7 の次は 4.0 の予定 •  RH Gluster Storageのバージョンは未定 •  まだ入れる機能については議論中 •  案として上がっているものをご紹介 •  詳しくは http://www.gluster.org/community/documentation/index.php/Planning40  

thousand-node-glusterd •  現在のglusterdは、お互いにn:nで監視をしている – O(N^2)

•  paxos / raft ベースの合意形成に変更 •  千台を超えるスケールへ •  モニターデーモンの導入 •  設定を、各サーバーにファイルを置く方式から、モニタの専用領域に移動

dht-scalability •  現在の実装では、すべてのディレクトリがすべてのノードに作成される

•  新しい実装では、ディレクトリは単一のノードのみに存在 – ファイルの場所はGFID基準で管理 –  readdir()は一つのノードと通信すれば良い – 一貫性を確保するのが容易

sharding-xlator •  stripingの後継 •  DHTの上で動作

– stripingはDHTの下に存在していた – DHTから見ると、単にファイルが複数存在するように見える

– ノード障害や性能低下に強い

caching •  クライアントサイドキャッシュ •  まずは読み込みのみ •  サーバーの仕事

– どのクライアントが何を持っているのかを管理

– データが変更されたらクライアントに通知 – クライアントの状態管理サーバーが死んだら、クライアントのキャッシュを無効化

data-classification •  ポリシーベースのファイル配置 •  DHTを複数重ね合わせるイメージ

– 現在のDHTはハッシュによるランダム配置 – その上にowner、アクセス頻度、セキュリティポリシーなどに従って配置するtranslatorを追加

•  Cache tierもこの機能を使って実現予定

SplitNetwork •  複数ネットワークへの対応 •  管理ネットワーク、レプリケーショントラフィック、NFSサーバーからのアクセストラフィックなどを分離

•  セキュリティ、性能が向上

new-style-replication •  現在のAFRを補完(将来はもしかして置き換え?)する新しいレプリケーション

•  サーバーサイド – クライアントからの通信量削減

•  ジャーナルベース – 通信量削減、リカバリの高速化

•  複数の一貫性モデルを切り替え可能に •  新しい、小さなコード

compression-dedup •  重複排除

– 分散ノード上での重複排除は、計算コストと得られる結果が見合わないのでスコープ外

– 単一ブリック内での重複排除を検討 –  lessfsの導入を検討中

•  圧縮 – ファイル単位での圧縮

•  オフラインで、ファイルが閉じられているときに処理する

better-brick-mgmt •  現在は単一のフラットなブリック構造 •  より柔軟なブリック管理

– ブリックのグループ化、階層化 – LVMのような容量の割り当て – それぞれのグループに、異なるレプリケーション/EC/分散/tieringポリシーを割り当て

Gluster 4.0 まとめ •  新しいレプリケーション •  新しい管理ノード •  新しい分散ハッシュテーブル •  新しいブリック管理 •  新しいsharding-xlator •  データ分類、キャッシュ、重複排除、圧縮など