Planung des Speichers für virtuelle Server unter „ IBM Cloud VPC “

Entwerfen Sie Speichersysteme für virtuelle Server von „ IBM Cloud VPC “, einschließlich der Verschlüsselung von „ Block Storage “, „ File Storage “, „ Object Storage “ und „ Key Protect “.

Die wichtigsten Elemente der Speicherarchitektur sind in der folgenden Abbildung dargestellt.

VPC Virtual Servers auf IBM Cloud Speicherung
VPC Virtual Servers auf IBM Cloud Speicherung

Speicheroptionen

Red Hat® OpenShift® Bei der Virtualisierung werden „ Kubernetes “ (PVs) und „ PersistentVolumeClaims “ (PVCs) verwendet, um den Speicher für virtuelle Server zu verwalten. PersistentVolumes Es unterstützt mehrere Speicher-Backends, einschließlich Blockspeicher, Dateispeicher und lokalen Speicher.

Red Hat OpenShift „ IBM Cloud “ bietet integrierte Add-ons für Block- und Dateispeicher unter Verwendung von Ressourcen aus „ IBM Cloud “. Dazu gehört die Unterstützung von Bare-Metal-, File- und Block-Storage-Lösungen, die flexible und skalierbare Speicheroptionen für virtualisierte Workloads ermöglichen. Die verfügbaren Speicher-Erweiterungen sind in den folgenden Abschnitten aufgeführt.

Red Hat OpenShift Datenbasis (ODF)

Red Hat OpenShift Data Foundation (ODF) ist die integrierte Speicherlösung v Red Hat für „ Red Hat OpenShift “, die persistenten, softwaredefinierten Speicher für containerisierte Anwendungen bereitstellt. Sie bietet hochverfügbaren und skalierbaren Speicher durch die Kombination von Objekt-, Block- und Dateispeicher unter einer einheitlichen Plattform. ODF bietet Funktionen wie Snapshots, Replikation und skalierbares Speichermanagement, die alle in die „ Red Hat OpenShift “-Konsole und die APIs integriert sind, wodurch sich der Speicher für unterschiedliche Workloads einfacher verwalten lässt.

Die primäre Speicherlösung für die Virtualisierung mit „ Red Hat OpenShift “ ist „ Red Hat OpenShift Data Foundation“. Es handelt sich um eine hochverfügbare Speicherlösung, die aus mehreren Open-Source-Komponenten und -Technologien wie Ceph, NooBaa, und Rook besteht. Diese Operatoren dienen dazu, Datei-, Block- und Objektspeicher für Ihre Cluster mithilfe von Speicherklassen bereitzustellen und zu verwalten.

ODF abstrahiert den zugrunde liegenden Speicher, und Sie können mit ODF Datei-, Block- oder Objektspeicher-Claims aus demselben zugrunde liegenden Raw-Block-Speicher erstellen. Im Bereich der Virtualisierung nutzt ODF lokale NVMe-Festplatten auf VPC-Bare-Metal-Servern, um eine leistungsstarke virtualisierte Speicherschicht zu schaffen, in der Ihre Anwendungsdaten standardmäßig in Vielfachen von 3 repliziert werden, um eine hohe Verfügbarkeit zu gewährleisten. Der Einsatz von ODF in Verbindung mit der Virtualisierung von „ Red Hat OpenShift “ ist besonders wichtig, wenn Sie Disaster-Recovery-Funktionen (DR) für Ihre virtuellen Server-Workloads nutzen möchten.

Weitere Informationen zu ODF finden Sie unter „ OpenShift-Datenbasis – Grundlagen “.

IBM Cloud Object Storage

IBM Cloud Object Storage kann mit Backup-Lösungen oder anderen Object Storage-bezogenen Anwendungsfällen genutzt werden. IBM Cloud® Object Storage ermöglicht die Speicherung von Backup-Daten außerhalb des ODF-Clusters für den Fall eines Desasters.

IBM Cloud Object Storage ist ein vollständig verwalteter IBM Cloud Dienst, während der in den ODF-Clustern aufgebaute Objektspeicher auf Red Hat OpenShift Kubernetes Service verwalteten Arbeitsknoten selbst verwaltet wird. Je nach Anwendungsfall kann es einen Anwendungsfall für eines der beiden oder sogar für beide geben.

File Storage for VPC

Sie können „ File Storage for VPC “ verwenden, einen netzwerkgebundenen Speicher (NAS) mit Unterstützung für das Network File System ( NFS ).

IBM Cloud File Storage for VPC ist ein beständiges, schnelles und flexibles netzwerkgebundenes, NFS-basiertes File Storage for VPC, das Sie Ihren Anwendungen durch die Verwendung von Persistent Volume Claims (PVCs) hinzufügen können. Sie können zwischen vordefinierten Speicherklassen wählen, deren Speicherkapazität in GB und deren Ein-/Ausgabeoperationen pro Sekunde (IOPS) den Anforderungen Ihrer Workloads entsprechen.

  • Alle Dateifreigaben werden mit zonaler Verfügbarkeit bereitgestellt, mit Ausnahme der regionalen Klassen, die regionale Verfügbarkeit haben.
  • Alle Klassen sind mit einer elastischen Netzwerkschnittstelle ( ENI ) ausgestattet.
  • Alle Klassen unterstützen die zonenübergreifende Montage.

Regionale Dateifreigabeklassen können die bessere Wahl für Workloads sein, bei denen Haltbarkeit, Verfügbarkeit oder symmetrischer Zugriff über Zonen hinweg Vorrang vor geringer Latenz haben.

  • Die Volumengröße kann zwischen 1 GiB und 32.000 GiB liegen.
  • Die Leistung des Volumes ist auf 35.000 IOPS (Eingabe-/Ausgabeoperationen pro Sekunde) festgelegt.
  • Der abstimmbare Durchsatzbereich beträgt 1-8192 Mbps.

Näheres dazu finden Sie unter Über File Storage for VPC.

Für Ihre Anforderungen an die Dateifreigabe auf Basis von „ NFS “ für Ihre Workloads können Sie auch den in den ODF-Clustern integrierten „ NFS “-Speicher nutzen. Der Hauptunterschied besteht darin, dass File Storage for VPC ein vollständig verwalteter IBM Cloud Dienst ist, während NFS Speicher in den ODF-Clustern auf Red Hat OpenShift Kubernetes Service verwalteten Arbeitsknoten selbst verwaltet wird. Auch die IOPS- und Größeneinstellungen sind unabhängig von Ihren Clustern. Je nach Anwendungsfall kann es einen Anwendungsfall für eines der beiden oder sogar für beide geben.

Für OpenShift Virtualisierungs-Workloads sollten Sie die folgenden Punkte beachten:

  • Schnappschüsse werden nicht unterstützt.
  • Jeder Persistent Volume Claim (PVC), der mit diesem Provisioner erstellt wird, stellt eine NFS-Freigabe und ein Einhängeziel in Ihrem IBM Cloud VPC bereit.
  • Ein PVC kann als Volume in mehreren Pods oder virtuellen Servern eingebunden werden; es kann jedoch nicht über mehrere virtuelle Server-Bereitstellungen hinweg gemeinsam genutzt werden.
  • Bei der Bereitstellung virtueller Server entspricht eine virtuelle Serverfestplatte einem PVC, was bedeutet, dass pro virtueller Serverfestplatte eine „ NFS “-Freigabe zur Verfügung steht.

Stellen Sie das Add-on Dateispeicherfreigaben für VPC auf Ihrem Red Hat OpenShift Kubernetes Service-Cluster bereit, indem Sie die Anweisungen in der Dokumentation IBM Cloud Enabling the IBM Cloud File Storage for VPC cluster add-on befolgen.

Das Add-on installiert automatisch den PersistentVolume provisioner vpc.file.csi.ibm.io und erstellt eine Reihe von StorageClasses mit dem Namen ibmc-vpc-file-*, die jeweils verschiedene IOPS-Stufen sowie unterschiedliche Rückforderungs- und Bindungsrichtlinien bieten. Eine vollständige Liste der verfügbaren „ StorageClasses “ sowie detaillierte Erläuterungen zu deren Parametern finden Sie in der Referenz zur Speicherklasse.

Block Storage for VPC

Dieses Add-on stellt für Ihre Worker-Knoten einen auf dem Hypervisor basierenden, leistungsstarken Datenspeicher auf Blockebene bereit, indem es Persistent Volume Claims (PVCs) von „ Kubernetes “ nutzt. Es ermöglicht Ihnen, Festplatten virtueller Maschinen auf IBM Cloud Block Storage Volumes zu speichern.

Siehe Über Block Storage for VPC für weitere Informationen.

IBM Cloud Key Protect (Verschlüsselung)

IBM Cloud Key Protect ist ein Cloud-basierter Schlüsselverwaltungsdienst (KMS), der es Unternehmen ermöglicht, Verschlüsselungsschlüssel zu erstellen, zu verwalten und zu kontrollieren, die zur Sicherung von Daten in IBM Cloud Diensten und Anwendungen verwendet werden. Es bietet ein zentralisiertes Key Lifecycle Management mit starken Sicherheits- und Compliance-Funktionen, die Unternehmen dabei helfen, gesetzliche Anforderungen zu erfüllen und die Vertraulichkeit von Daten zu wahren.

Daten auf einer Dateifreigabe werden standardmäßig mit IBM-managed encryption verschlüsselt. Sie können optional Ihre eigenen Root-Schlüssel verwenden, um Ihre Dateifreigaben mit vom Kunden verwalteten Schlüsseln zu schützen. Über File Storage for VPC > Sichern Ihrer Daten

Das ODF-Add-on unterstützt mehrere Verschlüsselungsebenen, darunter:

  • Cluster-Verschlüsselung: Verschlüsselt Daten im Ruhezustand über den gesamten Speichercluster.
  • Verschlüsselung während des Transports: Sichert Daten bei der Übertragung zwischen Knoten, Pods und Clients.
  • Speichervolumen-Verschlüsselung: Ermöglicht die Verschlüsselung auf der Ebene einzelner PersistentVolumes oder Storage Volumes.

Anweisungen zum Einrichten der Speichervolumenverschlüsselung in „ Red Hat OpenShift “ ( Kubernetes Service ) finden Sie unter „Einrichten der Verschlüsselung“ unter Hyper Protect Crypto Services.

Nächste Schritte

Nachdem Sie nun die Storage-Design-Optionen für virtuelle VPC-Server kennengelernt haben, sollten Sie sich mit diesen verwandten Themen beschäftigen: