Comparativa Storage Cloud Server

Comparativa: Storage nel Cloud Computing

Lo Storage nel cloud computing ha molte forme ed è fondamentale capirne le differenze per valutare le offerte dei vari cloud provider.
L'aspetto dello storage è quello meno immediato da capire per via delle diverse opzioni possibili, quindi vi chiediamo di portare maggiore pazienza nella lettura di questa guida.
Uno dei fattori chiave che differenzia uno storage da un altro, è in primo luogo la tipologia.

Ve ne sono di due tipi:
  • Storage Temporaneo (Temporary Storage)
  • Storage Persistente (denominato anche Block Storage).

Altri fattori importanti che differenziano il tipo di storage sono:
  • Velocità / Performance
  • Ridondanza

Il mercato vede cloud provider che offrono di tutto, dallo storage locale allo storage in SAN...con Hard Disk a partire da quelli di fascia consumer fino a quelli di fascia Enterprise e/o allo stato solido (SSD).
È molto importante capire ciascuna di queste diverse opzioni di archiviazione e i loro diversi livelli di prestazioni, di ridondanza e di disponibilità.

Storage Temporaneo

Per prima cosa guardiamo lo Storage Temporaneo Locale. A volte indicato come disco di memoria virtuale o di archiviazione effimera, questo spazio disco è tipicamente collegato ad un server fisico senza ridondanza e viene cancellato se si ferma o si riavvia il server fisico.
Molti utenti cloud usano questo spazio per far girare il sistema operativo base mentre in altri casi questo spazio viene usato come cache temporanea al posto della memoria RAM.
È fondamentale prendere atto che questo spazio non è adatto per i dati importanti perché per definizione è una memoria temporanea e quindi tali dati potrebbero accidentalmente andare perdersi.
Al lato pratico i cloud provider installano un hard disk fisico sui server host. Questo hard disk può anche essere di tipo SSD (come fa Microsoft Azure). Se un server cloud ha un disco di memoria virtuale presente su questo disco locale...accade che se in un dato momento il server host fisico dovesse essere riavviato, tutto andrebbe perso.
Alcuni provider richiedono ai loro clienti di acquistare grandi quantità di spazio temporaneo come parte del server virtuale pre-configurato offerto.
Amazon EC2 AWS ne è un esempio, essendo un provider che, ai server virtuali, include del temporary sotrage. Se desideri più CPU o più RAM, sei costretto a comprare anche più spazio temporaneo il quale, come abbiamo detto, semplicemente non è necessario.

Storage Persistente

Tutti i provider offrono storage persistente come opzioni, mentre altri provider come Stellar offrono solo storage persistente.
Come abbiamo detto, questo spazio è persistente, a differenza del temporary storage.
Lo storage persistente detto anche Block Storage crea di fatto volumi sicuri.
Ogni volume può essere formattato separatamente e simula così un'unità disco individuale – e, cosa importante, lo spazio disco su questo tipo di storage rimane, indipendentemente dal fatto che il server virtuale si blocchi o venga riavviato.

Ridondanza

La maggior parte dei provider offrono un certo livello di ridondanza incorporata nel loro Storage persistente.
La ridondanza può essere vista a livelli differenti. Il primo è inerente il livello di ridondanza offerto dallo storage utilizzato.
Ogni storage può essere configurato con differenti livelli di RAID - Redundant Array of Independent Disk - e il tipo di Raid determina il livello di ridondanza, affidabilità e performance. Escludendo il RAID 0 che non offre nessun livello di ridondanza e pertanto il guasto di uno dei dischi che costituisce l'array, determina la perdita di tutti i dati, gli altri livelli di Raid - Raid 1, Raid 5, Raid 6 - in maniera differente danno la possibilità di ridurre i cosidetti POF - point of failure.
L'altro livello di ridondanza è dato da sistemi di replica dei dati tra differenti storage hardware. Molti pensano che tutti i cloud provider replichino tutte le risorse e quindi anche lo storage per tutte le offerte di VM.
Questa credenza è un falso mito!
Alcune offerte di cloud server possono prevedere la replica delle VM e relativi storage tra hardware differenti, ma non è così per tutte le offerte, anzi la maggiornza delle offerte più comuni non ha questa opzione attività.

Performance

Le performance dello storage - inteso come storage persistente - sono un elemento determinate per il buon funzionamento del proprio cloud server.
L'utilizzo di architetture SAN - storage area network - per storage persistenti, a livello di performance subiscono ritardi perché l'alto I/O attraverso la rete può essere un collo di bottiglia.
Stellar ha risolto questo problema collegando i server fisici di un cluster a storage persistenti tramite doppia connessione diretta SAS, che consente velocità più elevate e offre una migliore ridondanza e minore lentezza delle classiche reti fisiche.
Amazon EC2 AWS risolve questo problema offrendo dei volumi con "Provisioned IOPS" sulla loro offerta EBS (Electronic Block Storage). I provisioned IOPS sono in pratica le Performance Garantite. Amazon ha costi aggiuntivi per volumi con Provisioned IOPS, mentre Stellar offre server cloud solo con performance disco garantite.

Dischi SSD

Un'altra opzione che sta guadagnando popolarità sono le unità a stato solido (SSD), tipicamente più comuni nelle soluzioni di classe enterprise. Molti fornitori offrono la possibilità di utilizzare sia SSD premium-priced sia dischi rigidi standard. Ci sono almeno due elementi importanti da prendere in considerazione quando ci si trova di fronte ad offerte di cloud server che vengono presentate come realizzate con dischi SSD.
Se da un lato gli SSD possono essere utili per le applicazioni intensive di I/O, dall'altro lato hanno però bisogno di essere accoppiati con una rete interna veloce per prestazioni ottimali.
Ancora più importante è comprendere che il solo fatto di comunicare che l'architettura del proprio server cloud risieda su dischi SSD, non implica di conseguenza una determinata performance I/O dello storage su cui risiede il proprio cloud server.
Gli storage persistenti comunemente utilizzati dai cloud provider nelle loro architetture, si basano su sistemi SAN.
Un sistema SAN per natura, essendo accessibile via rete, consente di poter interfacciare un numero di server fisici "illimitato".

Cosa succede quando si ha a disposizione una SAN con dischi SSD o SAS collegata ad un elevato numero di server fisici contemporaneamente? O più semplicemente cosa succede quando ci sono centinaia di server cloud che utilizzano una SAN, facendo accesso simultaneo allo storage?
Implicitamente accade che le eventuali alte performance raggiunte attraverso l'utilizzo di dischi SSD e connessioni in fibra ottica o infiniband, vengano meno per via di un uso intenso e massiccio da parte di un elevato numero di cloud server.
Più in generale si può dire ancora una volta che l'utilizzo di dischi SSD senza un esplicità indicazione sulle performance garantite non da alcun valore aggiunto alla propria VM, ma è solo come si suol dire "uno specchietto per le allodole".
I server cloud Stellar sono stati progettati partendo dal presupposto di poter garantire delle alte performance e basse latenze ad ogni cliente e solo attraverso la scelta di utilizzare storage DAS – Direct Attached Storage – con l'ausilio di dischi ad alta velocità e attraverso la limitazione del numero di host server fisici collegabili ad un dato Storge che ciò è stato reso possibile.

Traffico Storage

Alcuni fornitori si fanno pagare anche per le richieste di I/O verso lo storage.
Questo può essere l'aspetto più complicato da calcolare rispetto a tutti gli altri prezzi nel cloud, in quanto al cliente viene fatturato l'effettivo numero di volte in cui la propria VM ha fatto richiesta I/O disco!
Questo fattore non è affatto controllabile in quanto è dettato dal SO, dalle applicazioni o dal Database, elementi su cui è difficile intervenire.
Ci sono casi in cui a fine mese, le aziende clienti pagano significativamente di più di I/O utilizzato, rispetto al costo dell'intera VM

Ad esempio Amazon EC2 AWS EBS costa 0,10$ per milione di richieste I/O.

Può sembrare un costo con un importo piccolo, ma può crescere molto rapidamente con certe applicazioni.

Ricordata, il fattore chiave che differenzia i vari tipi di spazio è se questo è temporaneo o persistente, se è ridondato e quanto è veloce la connessione tra lo storage e la macchina.


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