作者:SmartX 市场总监 库依楠

毫无疑问,企业对容器和 Kubernetes 的采纳正在大大加速,但在获得容器架构带来的巨大敏捷性的同时,企业也同样需要应对容器化负载对 IT 基础架构带来的新的挑战,尤其是日益提升的有状态应用对持久化存储的挑战,更是被列在容器化负载在 IT 基础架构挑战的首位。世界权威市场机构 Gartner 近期发布文章,“An I&O Leader’s Guide to Storage for Containerized Workloads” , 对容器应用的以下趋势解释并对持久化存储的评估给出指导原则。

趋势分析

吸引了大量全球知名企业的 IT 基础架构负责人(I&O Leader)参加的Gartner IOCS 2018 会议上,Gartner 对参会者进行了容器相关的调研。结果显示,27% 的企业已经将容器应用于生产环境(图一)。同时,22% 的企业在 2022 年底前将容器作为计算抽象层的主要架构(图二)。

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27% 的企业已经将容器应用于生产环境(图一)
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22% 的企业在 2022 年底前将容器作为计算抽象层的主要架构(图二)

另外,随着 Kubernetes 的普及,容器仅支持无状态应用的局面正在被改变,MongoDB、MySQL 和 PostgreSQL 等越来越多的有状态应用被部署在容器平台。以下诸多原因迫使 IT 负责人重新评估容器存储:

1.支持类似数据库这样的有状态应用;
2.来自延长的容器运行时的需求(若干天相对与若干分钟);
3.支持应用程序共享数据的能力;
4.提供增强数据服务的能力(例如加密、数据重删、保护)。

持久化存储的决策要素

基于以上需求,Gartner 在报告中提供了如下容器持久化存储评估的要素:

1.部署模式 – 私有化部署 vs IaaS 模式 vs PaaS 模式 vs 混合模式
部署模式的选择对于存储的选择非常重要,根据 Gartner 2019 IOCS Conference ,  66% 的受访者正在寻求混合云架构,因此,支持私有化部署以及云环境的 SDS 产品应该被赋予更高优先级,然后功能的深度,以及性能,尤其对于 OLTP 业务的延迟,同样应该被重点考虑。

2.应用程序架构
如果使用传统的应用程序架构,用户依旧可以采用主机为中心的存储,但如果程序基于微架构进行改造,IT 负责人需要考虑可以能够最大化负载的可用性、敏捷性和性能的理想存储平台。

3.与编排平台的集成
除了对于已经成为事实标准的 Kubernetes 的 CSI 支持,IT 负责同样需要了解开发团队是否在使用 Kubernetes 以外的其他产品,以及存储产品的对应支持情况。

4.CNS 服务
对于存储服务的消费者-开发人员来说,他们经常希望数据服务是以容器为粒度,而不是以逻辑卷为粒度,并且不需要手工进行预留,同样类似快照、克隆和加密等数据服务也是以容器为粒度。

5.license 模式
在云时代,IT 负责人希望供应商提供支持私有云部署和云环境的软件 license 模式。另外,相当于持久授权,订阅模式也更受欢迎,同样,用户希望用户提供 “试用购买” 模式。

私有化和混合部署厂商格局与生态分析

为容器化应用提供存储管理的厂商生态正在增加,应用部署模式、功能的深度和编排平台集成的集成度以及 license 模式等都在影响适合你环境的最佳存储方案,以下四种类型存储产品都可以用于容器化应用:

1.支持容器的传统存储产品
Dell EMC 等传统存储供应商都可以通过插件支持容器,但传统的存储厂商管理复杂,挂载块设备非常耗时,TCO 高,和编排平台无法紧密配合。

2.SDS / HCI 厂商
许多 SDS / HCI 厂商(Nutanix ,VMWare vSAN,SmartX 分布式块存储 SMTX ZBS)提供和容器集成的方案,可以以超融合或者分离的方案部署。对这些产品需要评估是否有对 Kubernetes 插件的支持,对多云环境的支持以及 license 的模型。

3.容器原生存储方案(CNS Solution)
容器原生存储方案专门基于容器负载支持而设计,强调独特的可扩展性和性能需求,同时和容器编排配合紧密,有效消除应用从构建到部署的敏捷性瓶颈。类似的厂商包括基于 VC 创建的 Portworx ,StorageOS 等。尽管这些供应商的产品都基于私有化部署,但同样在云应用市场可用,并且通过工具和云更好的集成。不过,类似的产品目前都只支持容器化负载,应用范围有限,而因为此类市场还处于非常早期的阶段,所以供应商的收入都还非常有限。

4.公有云支持原生的块、文件和对象存储服务,并且和他们管理的容器服务紧密集成,但选择这样的服务会增加厂商锁定风险和退出成本。

以下给出目前主流厂商的初步比较:

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主流厂商容器持久化方案的初步比较

关于 STMX ZBS 分布式块存储

容器持久化存储方案

1.全分布式弹性架构

全分布式架构消除控制器架构带来的性能瓶颈,并可随业务增长对性能和容量进行灵活的在线扩展。

2.Kubernetes CSI 支持

CSI 已由 Kubernetes 官方支持,IT 人员与开发人员皆可通过 Kubernetes 轻松实现存储资源的生命周期管理。

3.生产级可用性特性,经过长时间验证

提供从硬盘、节点、机架到同城、异地级别的业务连续性和数据可用性保障,产品经过运营商、金融等行业客户生产环境超过 3 千节点、3 年以上稳定运行验证。

4.低延迟、高并发访问支持

提供从硬盘、节点、机架到同城、异地级别的业务连续性和数据可用性保障,产品经过运营商、金融等行业客户生产环境超过 3 千节点、3 年以上稳定运行验证。

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