Scegliere un sistema operativo di storage open

Sta diventando sempre più comune rinunciare ai dispositivi di storage tradizionali e proprietari, sia NAS che SAN, e utilizzare invece hardware standard installandovi sopra un sistema operativo di storage per quelli che molti chiamano server di storage “fai da te”. Questo, ovviamente, è un termine improprio, dato che nessuno chiama un normale file server “fai da te” solo perché hai installato Windows da solo. Lo storage ha molti miti e leggende che gli ruotano attorno e le persone spesso si fanno prendere dal panico quando pensano di installare Windows e chiamarlo NAS anziché chiamarlo file server. Quindi, se ti fa sentire meglio, usa termini come file server o server di storage anziché NAS e SAN – problema risolto. Questo fa parte del movimento dell'“open storage” – spostare i sistemi di storage da proprietari a standard.

Scegliere il sistema operativo giusto per un server di storage è importante e non sempre così facile. Lavoro estensivamente in questo settore e le persone mi chiedono spesso cosa raccomando, e le raccomandazioni variano, a seconda dello scenario, e spesso sembrano confuse. Ma i fattori sono in realtà relativamente semplici, se si conoscono solo i limiti che creano le scelte e i percorsi nell'albero decisionale.

Prima di scegliere un sistema operativo dobbiamo fermarci e considerare quali saranno le nostre esigenze. Alcune aree che devono essere considerate sono: capacità, prestazioni, facilità di amministrazione, budget, tecnologia di connessione, costo e clustering. Ci sono anche due categorie principali di sistemi che prenderemo in considerazione: sistema operativo standard o sistema operativo per appliance di storage. I sistemi operativi standard sono Windows, Linux, Solaris e FreeBSD. I sistemi operativi per appliance di storage sono FreeNAS, OpenFiler e NexentaStor. Ce ne sono altri in entrambe le categorie, ma questi sono i principali protagonisti attuali.

La prima decisione da prendere è se tu o la tua organizzazione vi sentite a vostro agio nel supportare un normale sistema operativo che opera in un ruolo di server di storage. Se stai valutando un NAS, chiediti semplicemente se sapresti amministrare un file server. Amministrare un server di storage a blocchi (SAN) è un po' più complesso o, perlomeno, insolito, quindi questo potrebbe indurre una piccola dose di preoccupazione, ma è in realtà in linea con altri compiti di amministrazione. Se la risposta è sì, che utilizzare i normali strumenti e le normali interfacce dei sistemi operativi è accettabile per te, allora escludi subito la categoria “appliance”. L'approccio appliance aggiunge complessità e rallenta i cicli di sviluppo e supporto, quindi, a meno che non sia necessario, è indesiderabile.

I sistemi operativi per appliance di storage esistono solo per fornire una visione preconfezionata e “facile da usare” della gestione di un server di storage. In linea di principio questo è bello, ma ci sono problemi reali con questo metodo. I problemi più grandi derivano dal processo di confezionamento, che ti allontana di un passo dai fornitori stessi del sistema operativo enterprise, rendendo il tuo sistema più fragile, più indietro negli aggiornamenti e nelle funzionalità e meno sicuro rispetto alle controparti tradizionali del sistema operativo. Ti lascia inoltre alla mercé di un'azienda molto piccola per il supporto a livello OEM quando qualcosa va storto, anziché con un grande fornitore enterprise con una base di utenti e una comunità enormi. Il processo di trasformazione in appliance inoltre, per necessità, spoglia i sistemi di funzionalità e opzioni. Alla fine, ci rimetti.

Le appliance sono belle perché ottieni una comoda interfaccia web da cui “chiunque” può amministrare il tuo storage. Almeno in teoria. Ma in realtà ci sono due preoccupazioni. La prima è che c'è sempre la necessità di scendere nel sistema operativo stesso e sistemare le cose di tanto in tanto. Avere l'interfaccia web personalizzata dell'appliance rende questo drasticamente più difficile del normale, quindi nel momento in cui hai più bisogno della natura appliance del sistema è quando non ce l'hai. La seconda è che rendere qualcosa di così critico come lo storage disponibile affinché “chiunque” ci lavori è un pensiero terrificante. Ci sono pochi pezzi della tua infrastruttura in cui desideri che venga prestata più esperienza, pianificazione e cura che nello storage. Rendere il sistema più difficile da usare non è sempre una cosa negativa.

Se hai bisogno del sistema appliance, allora stai principalmente guardando a FreeNAS e OpenFiler. NexentaStor offre un prodotto interessante, ma non è disponibile in una versione gratuita e il costo può essere oneroso. La versione liberamente scaricabile sembra essere gratuita per i primi 18TB di storage grezzo, ma la licenza afferma il contrario, rendendola raramente la scelta più popolare. (Il costo di NexentaStor è abbastanza elevato da rendere l'acquisto di un sistema Solaris completamente supportato meno costoso, fornendo il pieno supporto dal fornitore originale anziché da Nexenta, che essenzialmente riconfeziona vecchie versioni di Solaris e ZFS. Codice più moderno e aggiornamenti sono disponibili a un costo inferiore dalla fonte originale.)

FreeNAS, al di fuori del clustering, è la piattaforma di storage di scelta in un pacchetto trasformato in appliance. Ha il tanto decantato filesystem ZFS che gli conferisce flessibilità e facilità d'uso che mancano in OpenFiler e in altre alternative basate su Linux. Ha inoltre un'implementazione iSCSI funzionante, quindi puoi usare FreeNAS in modo sicuro sia come NAS che come SAN. Il supporto per FreeNAS sembra essere in aumento, con nuovi sviluppi realizzati regolarmente e funzionalità mantenute. FreeNAS offre un'ampia gamma di funzionalità e protocolli supportati. Si ritiene che il clustering arriverà in FreeNAS anche in futuro, dato che questo è stato recentemente aggiunto al sistema operativo FreeBSD sottostante. In tal caso, FreeNAS eliminerà completamente la necessità di OpenFiler sul mercato. FreeNAS è completamente gratuito.

A OpenFiler manca un'implementazione SAN iSCSI affidabile (a meno che tu non paghi una fortuna per far sostituire quella parte del sistema con un componente funzionante) ed è molto più obsoleto dei suoi concorrenti, ma offre la replica completa a blocchi in tempo reale, consentendogli di operare in modalità cluster per l'affidabilità. Il problema qui è che la comoda interfaccia web dell'appliance NAS non affronta questo scenario e, se vuoi farlo, dovrai sporcarti le mani sulla riga di comando, molto sporche in effetti. Questa è roba di livello esperto e chiunque sia in grado anche solo di considerare un progetto per trasformare OpenFiler in un cluster affidabile si troverà altrettanto a proprio agio, e probabilmente molto più a suo agio, a costruire l'intero cluster da zero sulla distribuzione Linux di sua scelta. OpenFiler è costruito sul piuttosto impopolare, e ora completamente abbandonato, rPath Linux che utilizza il sistema di packaging Conary, entrambi protagonisti di nicchia, a dir poco, nel mondo Linux. Troverai poco supporto per rPath da parte di altri amministratori e molti pacchetti e funzionalità a cui potresti voler accedere non sono disponibili. L'unico vantaggio di rilievo di OpenFiler è la disponibilità di DRBD per il clustering, che, come affermato sopra, è privo di senso. Il supporto per OpenFiler sembra essere in declino, con nuove funzionalità inesistenti e, in effetti, funzionalità chiave come l'AFP che sono state eliminate anziché aggiunte nuove funzionalità. OpenFiler è gratuito, ma le funzionalità chiave, come l'iSCSI affidabile, non lo sono. Recenti segnalazioni da parte degli utenti di OpenFiler indicano che persino lo storage non iSCSI è diventato instabile nell'ultima release e la perdita di dati è un evento regolare. OpenFiler rimane molto popolare nella mentalità di questo segmento del settore, ma dovrebbe essere completamente evitato.

Se non hai bisogno che il tuo sistema operativo di storage sia trasformato in appliance, allora ti rimangono scelte più numerose e migliori, ma un albero decisionale molto più complesso. A differenza del mercato dei sistemi operativi per appliance, che è pieno di insidie (NexentaStor ha costi a sorpresa, OpenFiler sembra supportare l'iSCSI ma causa perdita di dati, le funzionalità vengono rimosse dalle nuove versioni), tutti e quattro i sistemi operativi qui menzionati sono estremamente robusti e ricchi di funzionalità. Tre di essi hanno il supporto del fornitore OEM, che può essere un importante fattore decisionale, e tutti hanno ottime opzioni di supporto di terze parti, molto più ampie di quanto sia disponibile per il mercato delle appliance.

La prima decisione è se siano necessarie funzionalità esclusive di Windows, in particolare le ACL NTFS. È comune che i nuovi utenti NAS siano sorpresi quando il protocollo SMB non fornisce tutto il controllo granulare del filesystem a cui sono abituati in Windows. Questo perché quei controlli sono in realtà gestiti dal filesystem, non dal protocollo di rete, e Windows da solo li fornisce tramite NTFS. Quindi, se è necessario quel controllo granulare dei file di Windows, Windows è la tua unica opzione.

Gli altri tre concorrenti, Linux, Solaris e FreeBSD, condividono tutti le funzionalità di base con la notevole eccezione del clustering. Tutti hanno un buon RAID software, tutti hanno filesystem potenti e robusti, tutti hanno una potente gestione dei volumi logici e tutti forniscono una varietà di opzioni di connessione NAS e SAN. Molte versioni di Linux e FreeBSD sono disponibili in modo completamente gratuito. Solaris, pur essendo gratuito per i test, non è disponibile gratuitamente per l'uso in produzione.

Il più grande elemento differenziante tra queste tre opzioni di sistema operativo è il clustering. Linux ha DRBD da molto tempo ormai e questa è una robusta tecnologia di clustering del filesystem. FreeBSD ha recentemente (a partire dalla 9.0) aggiunto HAST per servire allo stesso scopo. Quindi, in teoria, FreeBSD ha le stesse opzioni di clustering di Linux, ma questa è molto più recente e molto meno conosciuta. A Solaris manca il clustering del filesystem nel sistema operativo di base e al momento richiede componenti aggiuntivi commerciali per gestirlo.

Solaris e FreeBSD condividono il potente e collaudato filesystem ZFS. ZFS è estremamente potente e flessibile ed è da tempo il punto di forza chiave di queste piattaforme. Il supporto di Linux per i filesystem è più contorto. Quasi tutte le distribuzioni Linux (qui ci interessano principalmente RHEL/CentOS, Oracle Unbreakable Linux, Suse/OpenSuse e Ubuntu) supportano EXT4, che è potente e veloce ma manca di alcune delle funzionalità davvero belle di ZFS. Tuttavia, Linux sta rapidamente adottando BtrFS, che è molto competitivo con ZFS ma è nascente e attualmente disponibile solo nelle distribuzioni Suse e Oracle Linux. Ci aspettiamo di vederlo presto anche dalle altre per l'uso in produzione, ma al momento è ancora sperimentale.

Al di fuori del clustering, la scelta del sistema operativo tra questi tre dipenderà probabilmente in primo luogo dall'esperienza e dalla familiarità. Solaris è generalmente noto per fornire il miglior throughput e FreeBSD il peggiore. Ma tutti e tre sono piuttosto vicini. Una volta che BtrFS sarà ampiamente disponibile e stabile su Linux, Linux diventerà probabilmente la scelta de facto come lo è stata in passato.

Senza influenze esterne, la mia raccomandazione per la piattaforma di storage sono FreeBSD e poi Linux, con Solaris eliminato sulla base del fatto che raramente qualcuno cerca il supporto commerciale e quindi viene escluso automaticamente. Questo si basa quasi interamente sulla disponibilità di filesystem Copy-on-Write e presumendo l'assenza di clustering, che non è comune. Se il clustering è necessario, allora prima Linux poi FreeBSD e Solaris è escluso, di nuovo.

Linux e FreeBSD si stanno rapidamente avvicinando l'uno all'altro in termini di funzionalità. Man mano che BtrFS matura su Linux e HAST matura su FreeBSD, sembrano incontrarsi a metà strada, con la scelta che diventa poco più di un testa o croce.

Non c'è una singola, semplice risposta. Scegliere un sistema operativo di storage significa bilanciare una miriade di fattori: prestazioni, risorse, funzionalità, supporto, stabilità, ecc. Ci sono alcuni fattori che possono essere utilizzati per escludere molti contendenti e conoscere questi rigidi delimitatori è fondamentale. Sapere esattamente come si intende utilizzare il sistema e quali fattori sono importanti per te è importante per setacciare le opzioni disponibili.

Anche una volta scelta una piattaforma, ci sono molte decisioni da prendere. Alcune piattaforme includono più filesystem. C'è SAN e NAS. Ci sono più protocolli SAN e NAS. C'è il bonding di rete (o teaming, nel mondo Windows). C'è il Multipathing. Ci sono snapshot, volumi, RAID. L'elenco continua all'infinito.