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DevOps profitieren von All-Flash-Storage

Softwareentwicklung (DevOps) stellt hohe Ansprüche an Storage. All-Flash-Speicher ist für diese Aufgabe in Sachen Geschwindigkeit erste Wahl.

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SSD

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Softwareentwickler wenden heute zunehmend agile Verfahren an. Im DevOps-Modell sind diese eng mit dem IT-Betrieb verknüpft. Dabei geht es darum, möglichst viele Prozesse zu automatisieren, um kürzere Release-Zyklen zu erreichen. Ihr volles Potenzial entfalten die neuen Methoden jedoch erst, wenn sie auch durch geeignete Storage-Lösungen unterstützt werden.

Unternehmen stehen heute unter großem Wettbewerbsdruck. Sie müssen in der Lage sein, schnell auf Kundenwünsche und veränderte Marktanforderungen zu reagieren. Dafür brauchen sie eine agile Softwareentwicklung.

Das althergebrachte, starre Wasserfall-Modell hat ausgedient. Stattdessen setzen sich moderne Methoden wie Scrum und Kanban durch, die die Entwicklung flexibler und wendiger machen. DevOps geht noch einen Schritt weiter und dehnt solche Verfahren auch auf den IT-Betrieb aus. Ziel ist eine durchgängige Prozessoptimierung.

Eine wichtige Rolle spielt dabei die Automatisierung. So sollen zum Beispiel der Build aus dem Repository, statische und dynamische Code-Analysen sowie Unit-, Integrations-, System- und Performance-Tests automatisiert ablaufen. Dafür brauchen Entwicklungsabteilungen zum einen performanten Speicher, der solche Prozesse in hoher Geschwindigkeit ermöglicht. Nur All-Flash-Systeme können dies derzeit leisten. Zum anderen sollte das Storage-System den hohen Automatisierungsgrad unterstützen. Was das in der Praxis bedeutet, zeigen die folgenden Beispiele.

Selbstständige Einbindung in den Cluster

Je nach Auftragslage und Projekt brauchen Entwicklungsabteilungen viel oder wenig Storage-Ressourcen. IT-Verantwortliche müssen in der Lage sein, schnell und einfach Kapazität und Performance zu erhöhen – oder auch wieder zu reduzieren. Moderne All-Flash-Lösungen wie NetApp SolidFire skalieren horizontal, das heißt man muss bei erhöhtem Bedarf lediglich einen neuen Speicherknoten hinzufügen.

Das funktioniert per Plug-and-Play. Anschließend laufen automatisierte Prozesse ab: Das System integriert die Node selbstständig in den Cluster, ohne dass der Administrator dabei Daten umkopieren oder den Speicher konfigurieren muss. Genauso einfach lässt sich ein Speicherknoten auch wieder entfernen. Dadurch ist das System sehr flexibel und jederzeit an die aktuellen Anforderungen anpassbar. Bisher mussten Administratoren neue Platten in ihr Storage-System einfügen, um Ressourcen zu erhöhen. Das ging jedoch mit erheblichem Integrationsaufwand einher.

Automatisierte Bereitstellung

Auch die Provisionierung erfolgt bei modernen All-Flash-Systemen weitgehend automatisiert. Der Entwickler legt beispielsweise bei NetApp SolidFire per API-Aufruf oder User Interface fest, wie viel Kapazität er benötigt, weist aber zusätzlich die maximalen Input/Output Operations pro Sekunde (IOPS), die minimalen IOPS und die Burst-IOPS zu. Er kann somit Performance und Kapazität getrennt voneinander definieren. Denn die Ressourcen aller Speicherkonten stehen allen Volumen in einem zentralen Performance-Pool und einem Kapazitäts-Pool zur Verfügung.

Wenn ein Softwareentwickler künftig Storage-Kapazität für ein Projekt benötigt, kann er sie selbst nach seinen Bedürfnissen auf Knopfdruck oder per API-Aufruf bereitstellen. Er braucht dafür weder den Storage-Administrator noch Storage-Kenntnisse. Zudem werden in DevOps-Umgebungen populäre Konfigurations-Management-Tools wie Puppet, Chef oder Ansible unterstützt, wodurch eine weitere, computergetriebene Möglichkeit zur Automatisierung entsteht.

Gesteuerte Kontrolle der Performance-Verteilung

Der eben genannte minimale IOPS-Wert hat noch weitere Bedeutung. Er ermöglicht es, einem Volume eine garantierte Performance zuzuteilen. Das bedeutet in der Praxis: Jede Applikation, die auf der Plattform läuft, bekommt die Ressourcen, die sie benötigt, da der Minimalwert nie unterschritten wird.

Dadurch können Mitarbeiter mehrere Anwendungen auf derselben Plattform entwickeln, testen und im Extremfall sogar betreiben, ohne dass diese in Konflikt geraten. Sie müssen keine separate Hardware aufsetzen und das System nicht laufend dahingehend überwachen, ob vielleicht eine Applikation ausreißt und ausgelagert werden muss.

So vermeidet das All-Flash-System das bekannte Noisy-Neighbour-Problem: Bei herkömmlichen Storage-Lösungen bekommt die Applikation, die am lautesten schreit, die meisten Ressourcen und bremst dadurch ihre Nachbarn aus.

Automatisiertes Testen gehört zu den Grundlagen des DevOps-Modells. Um zu überprüfen, ob eine Applikation auch im späteren Regelbetrieb fehlerfrei funktioniert, brauchen Entwickler eine möglichst produktionsnahe Testumgebung. Das unterstützen moderne All-Flash-Lösungen mit ihrer automatisierten Cloning-Funktion.

Ein Entwickler kann auf Knopfdruck eine Eins-zu-Eins-Kopie der Produktionsdatenbank erstellen und darauf isoliert testen. Da sich die Storage-Lösung SolidFire in Plattformen wie OpenShift, Kubernetes oder OpenStack integrieren lässt, kann er das Provisionieren von Storage und das Klonen von bestehenden Daten sogar direkt aus diesen Umgebung heraus API-basiert erzeugen und muss nicht erst die Anwendung wechseln.

Intelligente Selbstheilung

Wenn Speicherplatten oder Solid State Disks (SSDs) ausfallen, kann das die Softwareentwicklung beeinträchtigen. Herkömmliche Systeme setzen ein RAID ein, um Daten zu halten und zu rekonstruieren, wenn es zu Ausfällen kommt. Solche RAID-Rebuild-Mechanismen können jedoch mehrere Stunden bis Tage dauern. Währenddessen kommt es zu erheblichen Performance-Einschränkungen und das System kann in dieser sehr kritischen Zeitspanne oft keine weiteren Ausfälle tolerieren.

„Eine durchgängige Automatisierung lässt sich umso besser erreichen, je mehr auch die Storage-Lösung mitspielt.“

Clemens Siebler, NetApp

Moderne All-Flash-Lösungen verwenden statt eines RAID eine intelligente Technik, bei der sich das System selbst heilt. Zunächst legen sie nach der Deduplizierung und Komprimierung jeden Block zweimal ab. Auf jeder Node speichern sie zudem Metadaten, die angeben, wo sich welcher Block befindet und zu welcher Applikation oder welchem Volume er gehört. Fällt eine SSD aus, kümmern sich die verbleibenden SSDs im Cluster darum, die betroffenen Daten wieder redundant bereitzustellen. Dieser Prozess läuft automatisiert ab und dauert in der Regel nur wenige Minuten. Dadurch wird das System schnell aus dem kritischen in einen stabilen Zustand zurückgeführt.

Fazit

DevOps verfolgt das Ziel, Prozesse in der Softwareentwicklung und -bereitstellung zu optimieren. Dabei kommen möglichst viele automatisierte Verfahren zum Einsatz. Eine durchgängige Automatisierung lässt sich umso besser erreichen, je mehr auch die Storage-Lösung mitspielt. Moderne All-Flash-Systeme wie SolidFire unterstützen dies, indem sie zum Beispiel Bereitstellung und Cloning auf API-Aufruf ermöglichen, per Plug-and-Play skalierbar sind, garantiertes Performance-Management bieten und automatisiert Daten wiederherstellen. So können DevOps-Methoden ihre Stärken noch besser ausspielen.

Über den Autor:
Clemens Siebler ist Manager Solution Architects EMEA bei NetApp.

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Artikel wurde zuletzt im Oktober 2017 aktualisiert

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