Diese Liste von Ceph-Alternativen hilft, verfügbare Optionen zu verstehen und wichtige Aspekte bei der Entscheidungsfindung für Speicherlösungen zu beachten.
Öffentliche und private Organisationen haben die verteilte Speicherplattform Ceph weitgehend übernommen, um ihre datengesteuerten Arbeitslasten zu unterstützen. Einige Organisationen müssen oder möchten jedoch Ceph-Alternativen für ihre Bedürfnisse in Betracht ziehen.
Ceph bietet eine flexible, hoch skalierbare Plattform, die Daten im Petabyte- oder sogar Exabyte-Bereich verarbeiten kann. Da Ceph Open Source und kostenlos ist, können Organisationen komplexe und teure Lizenzprobleme reduzieren. Die Komplexität von Ceph bedeutet jedoch, dass IT-Teams, die nicht über das erforderliche Fachwissen verfügen, Schwierigkeiten bei der Bereitstellung und Verwaltung haben können. Die Plattform erfordert außerdem ein umfassendes Netzwerk. Selbst ohne diese Herausforderungen ist Ceph möglicherweise nicht für bestimmte Arbeitslasten geeignet.
Die folgenden Kapitel bieten einen kurzen Überblick über fünf Open-Source-Alternativen zu Ceph, die in alphabetischer Reihenfolge und ohne Bewertung aufgeführt sind. Unternehmen müssen eine Reihe von Faktoren berücksichtigen, wie zum Beispiel die Datenmenge, die Art der Arbeitslasten, die verfügbare Infrastruktur und das interne Fachwissen.
Gluster
Das skalierbare Netzwerkdateisystem Gluster ist kostenlos und Open Source. Es kann handelsübliche Hardware verwenden, um große, verteilte Speicheroptionen zu erstellen. Die Plattform fasst Speicherressourcen in einem einzigen globalen Namensraum zusammen, wodurch eine Skalierung auf Petabyte möglich ist.
Gluster ist mit der Portable OS Interface (POSIX) kompatibel, unterstützt Standardprotokolle wie NFS und SMB und kann jedes On-Disk-Dateisystem verwenden, das erweiterte Attribute unterstützt. Es kann auch mehrere Volume-Typen verarbeiten, wie beispielsweise Distributed Glusterfs Volume oder Replicated Glusterfs Volume. Es enthält wichtige Data-Protection-Funktionen, darunter Snapshots, Quoten, Georeplikation und Bit-Rot-Erkennung.
Gluster wird oft mit Ceph verglichen, da es ebenfalls ein leistungsstarkes verteiltes Speichersystem bietet. Während Ceph sowohl Objekt-, Block- als auch Dateispeicher unterstützt, konzentriert sich Gluster auf verteilte Dateispeicherung. Gluster hat den Ruf, einfacher zu implementieren und zu verwalten als Ceph, eignet sich jedoch eher für traditionelle Datei-Workloads als für Cloud- oder VM-Speicher.
Was die Leistung betrifft, hängt vieles vom Speichertyp, den Datenmengen, der Dateigröße, den Workload-Anforderungen und anderen Faktoren ab. IT-Teams, die Ceph und Ceph-Alternativen evaluieren, sollten die Umstände und Umgebungen berücksichtigen, in denen sie ihre Dateisysteme implementieren möchten.
HDFS
Hadoop Distributed File System (HDFS) ist das primäre Speicherverwaltungssystem, das in Apache Hadoop-Clustern verwendet wird. Es ist in Java geschrieben und für die Ausführung auf handelsüblicher Hardware optimiert. Die HDFS-Architektur ermöglicht die schnelle Übertragung von Daten zwischen Rechenknoten und bietet Anwendungen einen hohen Datendurchsatz.
Die Komplexität von Ceph bedeutet, dass IT-Teams, die nicht über das erforderliche Fachwissen verfügen, Schwierigkeiten bei der Bereitstellung und Verwaltung haben können.
HDFS kann große Datensätze und Dateigrößen verarbeiten. Es unterstützt strukturierte, halbstrukturierte und unstrukturierte Daten. Das System ist hochgradig skalierbar, konfigurierbar und fehlertolerant und verfügt über Funktionen wie Fehlererkennung und automatische Wiederherstellung. Es ist auch auf verschiedenen Hardwareplattformen und Betriebssystemen portierbar.
HDFS eignet sich besonders für Workloads, die sequenziellen Lese- und Schreibzugriff erfordern, wie beispielsweise Big-Data-Analysen mit MapReduce. Beim Einsatz für diese großen Datensätze kann die Lösung kosteneffizienter. Es ist jedoch weniger geeignet für Anwendungen mit hohen Anforderungen an zufällige Lese- und Schreibzugriffe, bei denen Ceph oder andere Alternativen besser abschneiden könnten. Sobald eine Datei geschrieben und geschlossen wurde, kann sie nur durch Anhängen und Abschneiden geändert werden.
Dieser Ansatz vereinfacht die Datenkohärenz und beschleunigt den Durchsatz, wodurch er sich gut für MapReduce- oder Webcrawler-Anwendungen eignet. Er ist jedoch nicht optimal für Arbeitslasten geeignet, die kontinuierliche Lese-/Schreibvorgänge erfordern, die Ceph besser unterstützen kann. Als eine der Ceph-Alternativen hat HDFS jedoch den Vorteil, dass Daten näher an ihrem Speicherort verarbeitet werden, und bietet eine hohe Portabilität und schnelle Wiederherstellungsfunktionen.
Lustre
Die Lustre-Cluster-Speicherarchitektur umfasst ein objektbasiertes paralleles Dateisystem, das eine Reihe von Linux-Distributionen unterstützt und eine POSIX-konforme Unix-Dateisystemschnittstelle bietet. Lustre wird häufig für Supercomputer und Hochleistungs-Computing-Cluster (HPC) verwendet. Es kann Zehntausende von Clients unterstützen und auf Petabytes skaliert werden. Es unterstützt einen I/O-Durchsatz von Hunderten von Gigabyte pro Sekunde.
Lustre aggregiert Speicherkapazität und Durchsatz, die sich beide durch Hinzufügen von Servern leicht skalieren lassen. Die Plattform unterstützt eine Vielzahl von Hochleistungsnetzwerken und kann auf verschiedenen CPU-Architekturen und Mixed-Endian-Clustern ausgeführt werden.
Organisationen, die groß angelegte Implementierungen planen, sollten Lustre in Betracht ziehen. Die Plattform bietet eine starke Leistung und wichtige Unternehmensfunktionen wie Hochverfügbarkeit, Disaster Recovery, Sicherheitsschutz und Leistungsüberwachung.
Obwohl Lustre eine hervorragende Leistung bietet, ist es komplexer in der Verwaltung und Wartung, insbesondere bei Upgrades. Es eignet sich primär für groß angelegte Implementierungen in Hochleistungsrechenzentren, während Ceph durch die Unterstützung von Objekt-, Block- und Dateispeicher flexibler für verschiedene Anwendungsfälle bleibt.
MinIO
Die Objektspeicherplattform MinIO ist eine hochperformante Open-Source-Lösung, die mit der S3-API kompatibel ist. Sie kann in öffentlichen und privaten Clouds sowie in Edge-Umgebungen eingesetzt werden, bietet native Unterstützung für Kubernetes und kann auf mehreren Hardware-Architekturen ausgeführt werden, von Arm-basierten eingebetteten Systemen bis hin zu High-End-x64-Servern.
MinIO ist für moderne, Cloud-native Anwendungen optimiert. Laut Anbieter kann es eine Leseleistung von bis zu 325 GiB/s und eine Schreibleistung von 165 GiB/s auf 32 NVMe-basierten Knoten erreichen. Die tatsächliche Leistung hängt jedoch von der zugrunde liegenden Hardware und Netzwerkarchitektur ab. MinIO bietet umfassende Data-Protection-Maßnahmen, darunter Replikation, Verschlüsselung, Versionierung, Objektunveränderlichkeit sowie Identitäts- und Zugriffsverwaltung. MinIO positioniert sich damit auch für KI-Workloads.
MinIO konzentriert sich ausschließlich auf Objektspeicherung, während Ceph zusätzlich Block- und Dateispeicher unterstützt. Dies macht MinIO besonders attraktiv für Unternehmen, die ausschließlich mit S3-kompatiblen Workloads arbeiten. MinIO gilt als einfacher zu implementieren als Ceph, obwohl einige Benutzer über Herausforderungen bei der Kubernetes-Integration berichten.
Als eine der Ceph-Alternativen gilt MinIO im Allgemeinen als einfacher zu implementieren und zu warten, obwohl einige Benutzer von Schwierigkeiten bei der Erstinstallation und der Kubernetes-Implementierung berichteten. Andere Nutzer wünschen sich eine verbesserte Dokumentation.
ZFS
Das ZFS-Dateisystem und der logische Volume-Manager verwenden Speicherpools, um physischen Speicher in Computersystemen der Unternehmensklasse zu verwalten. ZFS wurde von Sun Microsystems entwickelt, das 2010 von Oracle übernommen wurde. ZFS ist für die Ausführung auf einem einzelnen Server ausgelegt, der Hunderte oder Tausende angeschlossener Speicherlaufwerke unterstützen kann.
ZFS ist für seine Datenintegrität, Skalierbarkeit und Funktionen wie Deduplizierung, Komprimierung, Klonen und Snapshots bekannt. Die Open-Source-Version OpenZFS basiert auf demselben Quellcode wie ZFS und ist für verschiedene Betriebssysteme verfügbar.
Im Gegensatz zu verteilten Dateisystemen wie Ceph oder Gluster läuft ZFS primär auf einem einzelnen Server, kann aber mit Lösungen wie DRBD oder Gluster kombiniert werden, um verteilte Speicherlösungen zu realisieren. Die Nutzung nur eines Servers kann Leistungseinbußen mit sich bringen, da viel Speicherplatz für die Zwischenspeicherung und Verwaltung von Metadaten benötigt wird. Aufgrund von Lizenzproblemen ist die Verwendung von ZFS unter Linux umstritten, aber OpenZFS bietet eine breite Unterstützung für verschiedene Plattformen wie macOS, FreeBSD, NetBSD und Windows. Ceph gilt im Allgemeinen als flexibler, skalierbarer und funktionsreicher als ZFS.
