Software-defined Storage steigert Performance im RZ

Mit »Software-defined Block-Storage« sollen sich Scale-Out-Infrastrukturen in Kombination mit Standard-Servern und High-Performance-Flash-Speicher aufbauen lassen. Dadurch lassen sich Anforderungen an Leistung und Skalierbarkeit im Rechenzentrum erfüllen. In diese Nische stößt das Startup Excelero mit seiner Storage-Lösung NVMesh Server-SAN. speicherguide.de-Autor Stefan Girschner sprach mit Ute Gregorius und Axel Rosenberg aus dem Excelero-Management, über die Vorteile von Software-defined Storage (SDS) und die Ziele des Startups.

2014 gründeten im Silicon Valley mehrere Storage-Veteranen das Startup Excelero, mit dem Ziel, innerhalb von drei Jahren eine neuartige Software-definierte Blockspeicherlösung zu entwickeln. Im März 2017 wurde diese dann unter dem Namen NVMesh Server-SAN eingeführt. Zwischenzeitlich hat das Startup auch schon die ersten Patente angemeldet.

Mit der Software können Anwender flexible Blockspeicher-Infrastrukturen unter Verwendung von Standard-Servern sowie Speicher- und Netzwerkkomponenten auf dem neuesten Stand der Technik aufbauen. Hierbei wird ein Hochleistungs-Flashspeicher über ein Netzwerk mit lokaler Geschwindigkeit gebündelt. Dabei werden eine verteilte Client-seitige Architektur und eine konvergente Infrastruktur ermöglicht, indem der Speicher logisch von der Rechenleistung getrennt und so die vorhandene CPU umgangen wird. Anwender können auf diese Weise ihren NVMe-Flashspeicher optimieren und sämtliche Anforderungen an die Skalierbarkeit, Leistung und Effizienz ihrer Anwendungen erfüllen.

speicherguide.de-Autor Stefan Girschner sprach mit Ute Gregorius, VP Strategic Sales EMEA, und Axel Rosenberg, Sr. Director Technical Services von Excelero:

Ute Gregorius, Excelero  Frau Gregorius, Sie verantworten seit April 2018 als VP Strategic Sales das EMEA-Geschäft bei Excelero. Wie kam es zur Gründung des Unternehmens, mit dem Ziel, eine Lösung für Software-defined Block-Storage zu entwickeln?

Gregorius: Das Unternehmen wurde 2014 in Israel gegründet. Die Gründer waren dabei stark von Tech-Giganten wie Google oder Amazon inspiriert und konnten ihre Erfahrung im Storage-, Virtualisierungs- und Netzwerk-Umfeld einbringen. Drei Jahre dauerte dann die Entwicklung einer neuen Storage-Lösung. Beim Produktstart von NVMesh Server-SAN im März 2017 konnten wir zugleich erste Kunden vermelden. Inzwischen gehören zum Kundenkreis so bekannte Unternehmen wie General Electrics, Technicolor und SciNet sowie die NASA.

Zielgruppen und Märkte von NVMesh Server-SAN

  Welche Zielgruppen fokussiert Excelero mit seiner Lösung NVMesh Server SAN?

Gregorius: In Europa und auch in Deutschland wenden wir uns mit unserer Storage-Lösung in erster Linie an Webscale-, Cloud- und Service-Provicer. Des Weiteren zählen zu unseren Kunden Organisationen mit Schwerpunkt High-Performance-Computing (HPC) und Media-Entertainment. Von besonderem Interesse sind innovative Enterprise-Kunden, die ein skalierbares Software-defined-Datacenter umsetzen möchten. Das liegt daran, dass sie merken, mit klassischen Storage-Ansätzen nicht weiterzukommen. Ein Kunde in Deutschland ist beispielweise Teuto.net, ein Anbieter von öffentlichen und privaten OpenStack-Cloud-Umgebungen. Durch den Einsatz von NVMesh Server-SAN konnte der Provider eine außergewöhnlich hohe Performance für Blockspeicher mit geringen Latenzzeiten erreichen.

  Welche Märkte stehen bei Ihrer Expansion derzeit im Vordergrund?

Gregorius: Wenngleich ich und mein Kollege Axel Rosenberg für ganz Europa zuständig sind, fokussieren wir uns zunächst auf Großbritannien und Deutschland. Auf wichtigen Konferenzen und Messen haben wir die Möglichkeit, mit Partner und Kunden zu sprechen. Wir sind zwar ein Channel-Produkt, wollen aber Kunden auch direkt kontaktieren. Außerdem suchen wir Partner, die eine Komplettlösung anbieten können. In Deutschland kooperieren wir mit dem Systemhaus Boston Server & Storage Solutions mit Sitz in Feldkirchen bei München. Boston bietet beispielsweise eine Storage-Appliance an, auf dem unsere Software vorinstalliert ist. Diese Lösung nutzt übrigens auch unser Kunde Teuto.net.

Für ein junges Unternehmen wie Excelero ist es natürlich äußerst wichtig, Beurteilungen von Kunden und insbesondere von Analysten zu bekommen. IDC hat uns beispielsweise bestätigt, dass wir eine sehr effiziente Server-SAN-Lösung anbieten. Und das Analystenhaus Gartner hat uns als »Cool Vendor 2018« eingestuft. Mit solchen Auszeichnungen können wir nicht nur für uns werben, sondern es zeigt uns auch, dass wir auf dem richtigen Weg sind mit unserem Lösungsportfolio.

Software-defined Storage mit NVMe-Schnittstelle

  Kommen wir zu NVMesh Server-SAN, dem Hauptprodukt von Excelero. Worin liegen die Besonderheiten dieser Storage-Lösung – auch im Vergleich zu anderen Produkten?

NVMesh Server-SAN ermöglicht die Umsetzung einer hyperkonvergenten Infrastruktur (Grafik: Excelero).Gregorius: Bei NVMesh Server-SAN handelt es sich um eine Software-Lösung, die auf Hardware-Systemen, vorwiegend SSD-Storage, eingesetzt wird. NVMe ist dabei die Schnittstelle, die Flash-basierte Systeme anspricht. Ein weiteres Protokoll verbindet dann das System mit dem Netzwerk. Die Mesh-Architektur sorgt dafür, dass sich die Systeme nach oben und in die Breite skalieren lassen. Hervorzuheben ist, dass die Lösung unabhängig von der eingesetzten Hardware und dem Flash-Speicher funktioniert. Sie kann also beispielsweise mit vorhandenen X86-Systemen genutzt werden. Außerdem gibt es Referenzarchitekturen mit allen gängigen Server-Modellen. Genau darin liegt der Vorteil einer Software-defined-Storage-Architektur, bei der der Anwender die Wahlfreiheit bei den verwendeten Systemen hat. Und das Schöne ist, dass unsere Lösung Future-ready ist.

Der Anwender kann bei unserer Lösung mit kleinen Kapazitäten starten und diese später auch verändern. Bei den Lizenzmodellen handelt es sich um kapazitätsunabhängige Einmal-Lizenzen, die sich ausschließlich nach Anzahl der angebundenen Flash Drives richten. Ich möchte nochmals betonen, wie wichtig die Skalierbarkeit der IT-Infrastruktur für Anwender heute ist. Mit unserer Lösung lässt sich die Storage-Umgebung nahtlos skalieren, also von wenigen bis hin zu tausenden eingesetzten Servern, die dann als High-Performance-Storage zur Verfügung gestellt werden. Das wirkt sich auch positiv auf die entstehenden Kosten aus.

  Bei welchen Anwendungsfällen kommt Ihre Lösung zum Einsatz?

Gregorius: Mit unserer Lösung sprechen wir den Tier 1 und 2 an, in dem sogenannte heiße Daten verarbeitet und gespeichert werden. Im M&E-Umfeld handelt es sich häufig um hochauflösende Bildverarbeitung (Post Produktion) oder auch um Simulationsanwendungen. General Electric (GE) beispielweise nutzt unsere Lösung in einem Internet-of-Things-Anwendungsfall, bei der sensorbasierte Daten in Echtzeit an die Systeme für die Datenanalyse übermittelt werden. Dadurch konnte GE die benötigte Hardware reduzieren. Als weitere Anwendungsfälle sind beispielsweise die Visualisierung in der Klimaforschung und Simulationen in der Sicherheitstechnik zu nennen. Aber was nützt die größte CPU-Leistung, wenn der Anwender Wartezeiten beim Storage-System hat. So setzt beispielsweise Instadeep unsere Lösung im Bereich künstliche Intelligenz ein.

Gerade innovative Applikationen wie IoT, Big Data, maschinelles Lernen oder KI stellen ganz besondere Anforderungen an das Storage-System. Mit diesen Themen müssen sich heute nahezu alle Unternehmen beschäftigen und benötigen daher eine IT-Infrastruktur, die die hierfür erforderliche Leistung liefern kann.

Entwicklung im Bereich Software-defined-Storage

  Wohin geht die Entwicklung im Bereich Software-defined-Storage (SDS)?

Axel Rosenberg, ExceleroRosenberg: Das Mooresche Gesetz sagt bekanntermaßen aus, dass sich die Integrationsdichte der Prozessoren alle 18 Monate verdoppelt. Zugleich prognostizierte Gordon Moore, dass man in dem ersten Jahrzehnt des 21. Jahrhunderts die Grenze erreicht haben wird. Demnach hat also die Steigerung der CPU ihr Limit erreicht. Wenn wir jetzt mal auf die letzten zwei Jahre zurückblicken: wie lange hat es gedauert, von einem 1-Gbit-Netzwerk auf zehn Gbit zu kommen? Es hat sehr lange gedauert, zudem waren damals zehn Gbit noch sehr teuer. Dann hat es nochmals eine Weile gedauert, bis 40 Gbit erreicht wurden. Getrieben wurde diese Entwicklung insbesondere von Microsoft mit ihrer Azure Cloud. Das Netzwerk hat also eine rasante Entwicklung von einem Gbit bis zu einer Bandbreite von 100 Gbit genommen. Gleichzeitig ist auch die Storage-Bandbreite so stark gewachsen, dass der Einsatz von SSD-basierten Flash-Speichern möglich wurde. Künftig werden vor allem SSDs mit Netzwerk-Controllern eingesetzt werden. Hierfür wird allerdings ein Tool zur Orchestrierung benötigt, damit die Netzwerkkarte mit dem Speicher reden kann.

  Und welchen vorherrschenden Markttrend sehen Sie?

Rosenberg: Einen wichtigen Markttrend sehe ich insbesondere in der unlimitierten Bandbreite des Storage mittels einer geeigneten Management-Lösung. Der Flaschenhals liegt in der Controller-Technologie, die den Speicherzugriff limitiert. Wenn es möglich ist, hunderte bis tausende Server zusammenzuschalten, fällt diese Limitierung weg. Man kann also durchweg von einer unlimitierten Netzwerkbandbreite sprechen. Darüber hinaus ist es erforderlich, die Komplexität aus den Storage-Systemen herauszunehmen und in die Software verlagern.

  Kommen wir nochmal auf Ihre Lösung zurück: Auf welche Weise unterstützt NVMesh Server-SAN die von Ihnen beschriebenen Anforderungen?

Mit NVMesh werden verteilte NVMe-Speicher-Ressourcen mit der Möglichkeit zum Erstellen beliebiger dynamischer Blockspeicherkapazitäten zusammengefasst (Grafik: Excelero).Rosenberg: Unsere Software ist so effizient programmiert, dass für das Management des Storage-Systems keine CPU-Leistung benötigt wird. Das liegt an der verwendeten RDMA-Technik (Remote Direct Memory Access), bei der der Speicherzugriff direkt über das Netzwerk erfolgt. Mit NVMesh Server-SAN wird sowohl Storage als auch Computing auf der gleichen Hardware ausgeführt, sodass die Anwendungs-Server auf die SSDs zugreifen können, ohne dafür CPU-Leistung zu benötigen.

Gemäß dem Hyper-Converged-Ansatz besteht unsere Software aus den Modulen Target, Client und Management. Zu betonen ist, wir sind derzeit der einzige Anbieter einer 100-prozentigen Software-Lösung, die ohne Kopplung mit einer bestimmten Hardware auskommt und so auch keine Abhängigkeit zur verwendeten Hardware besteht. Entscheidend ist, dass wir uns als Storage-Anbieter auf Datenmanagement und Datenmobilität konzentrieren und dabei auf die Redundanz achten.

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