パフォーマンスを最適化するCephストレージの実現
オープンソースの分散ストレージソフトウエア「Ceph」は、柔軟なアクセス方式、拡張性が容易で信頼性も高いデータベースです。
１日に作成されるデータが44ZBの今日、今後のIoT/ビッグデータ時代にCephで最適なストレージ環境を導入してみませんか？
マイクロン社は、最新のラインナップ NVMe SSD 7300とAMD EPYCでパフォーマンスが最適化されたRedhat Ceph Storageを構築し、パフォーマンステストを実施しましたので、その結果を紹介します。
目次
Cephとは？
Cephとはオープンソースのオブジェクトストレージを実装した、フリーソフトウェアの分散ストレージプラットフォームです。特別なハードウエアを必要することなく、汎用的サーバーを活用して実現することができるため、コストメリットに優れています。
Cephストレージを使うメリットは？
では、人気が高いCephストレージにはどのようなメリットがあるのでしょうか。
そのメリットは4つあります。
- オープンソースで分散ストレージのソフトウエア
- 同じ機能でも従来のSANよりもコストが安く抑えられる
- 高額な専用ハードウエアに依存することなく、汎用的なハードウエアで利用可能
- ノードを追加すればシステム容量を容易に増やすことができる
そして、このようなメリットがあるCephストレージは、「Micron NVMe SSD」と「AMD EPYC」を組み合わせることにより、パフォーマンスが最適化され、コストメリットのあるストレージとして構築することが可能です。
「Micron NVMe SSD」と「AMD EPYC」により構築されたCephストレージの実力について、詳しくお伝えしていきます。
パフォーマンス測定
今回はRedHat Ceph Storageを使用してパフォーマンス測定をしました。
図1に4KiBランダムアクセスと4MiBのオブジェクトワークロードの結果を示します。
図1：4KiBランダムアクセスと4MiBのオブジェクトワークロードの結果
測定環境
ハードウエア環境
今回は使用検討されている方も多い、AMDのEPYC 7002シリーズを使用して測定を実施しました。（表1・図2）
表1：ストレージノードのハードウエア環境
図2：Micron Ceph Reference Architecture
ソフトウエア環境
ソフトウエアはRed Hat Enterprise LinuxとCephを採用しました。（表2）
Red Hatを使用した理由としては下記が挙げられます。
- OpenStack、Linux、およびKVMハイパーバイザーと統合化されたブロックストレージの提供
- イレイジャーコーディング、またはレプリケーションによるデータの耐久性
- Red HatAnsible®自動化ベースの導入
- オンプレミスモニタリングダッシュボードを使用した高度な監視、診断情報の提供
- グローバルに展開されているテクニカルサポート、オープンソースコミュニティのサポート体制
表2：ソフトウエア環境
CephのMonitorノード環境
Cephモニターノードは、AMD EPYC 7001アーキテクチャサーバーです。
Cephデータノードと同様に、このRAは、AMDプロセッサーとアーキテクチャーを中心に構築された全体的なソリューションアーキテクチャーに焦点を当てて、特定のサーバーベンダーや実装に関する推奨は特に提示しませんが高性能でスケーラブルなHPC環境が必要です。
次の表は、このCephモニターノードの役割に使用されるサーバーアーキテクチャの詳細を示しています。（表3）
表3：Monitorノードのハードウエア環境
測定結果
表4：7300 測定結果
表5：9200 測定結果
表4の結果は前述している通り、4つの1Uデータノードと1つの1Uモニターノード、307GBのストレージというコンパクトな構成で測定しました。（表4）
このCephソリューションは、小ブロックのワークロード向けに最適化されていますが、優れたオブジェクトパフォーマンスを示し、ネットワーク帯域幅の最大90％のスループットを提供可能です。
また、TCP / IPオーバーヘッドを考慮して、大きなブロックのワークロードに利用可能なスループットを十分満たすことができます。
表5の結果は一世代前のMicron NVMe SSD 9200+Intel Xeon8163 dual socketで測定した結果です。
SSDのデータシートスペックでは9200の方が優位性はありますが、7300とAMD EPYCの親和性が高いため、9200以上のパフォーマンスを実現できています。
7300はEnterprise SSDではValueの位置づけではありますが、Micronのソリューションを活用していただければ、Cephストレージでは高パフォーマンスを実現することができます。
まとめ
このパフォーマンス測定結果からもお分かりいただけたように、マイクロン社は単にSSDを提供するだけではなく、システムレベルでのソリューションを行っています。
実は、Micron USにはシステム提案するための専門の部署があり、メモリーメーカーならではのさまざまな提案を行っているのです。
今回のCephストレージの評価をはじめとして、今後も、このTECHブログでさまざまなソリューションを紹介させていただきます。
最後に、Cephの評価で使用したEnterprise NVMe SSDの7300は6月にリリースされたばかりの最新のSSDです。
7300のスペック情報については以下よりダウンロードできます。
PALTEKではSSDだけではなく、サーバを含めたシステム提案が可能です。
データベースを含めたシステム構築で何かお困りごとがありましたら、ぜひお問合せください。
今回紹介したCephストレージのソリューションについて、詳細な情報はこちらよりダウンロードできます。
ダウンロード資料は英語になりますが、表4で示した測定結果のより詳細な結果、OSのチューニング方法等を確認することができます。
