Seminar Longhorn V2 Data Engine und erweiterte Volumes

Die V2 Data Engine führt gegenüber dem klassischen Datenpfad veränderte Host-, Kernel- und Ressourcenanforderungen ein.

Die Schulung untersucht Voraussetzungen, selektive Aktivierung und den versionsabhängigen Funktionsumfang. Kernelmodule, Huge Pages, CPU-Reservierung, NVMe-TCP, UBLK und Interrupt Mode werden in einer isolierten Testumgebung geprüft.

Inhaltsübersicht

1. Architektur und Funktionsumfang
2. Hostvoraussetzungen
3. Huge Pages und CPU
4. Selektive Aktivierung
5. NVMe-TCP testen
6. UBLK bewerten
7. Interrupt Mode messen
8. Pilot und Rückfall

Zielsetzung

Die Schulung verfolgt folgende fachliche und betriebliche Ziele:

• V1- und V2-Datenpfade technisch und betrieblich unterscheiden.
• Knoten mit Kernelmodulen, Huge Pages und CPU-Ressourcen vorbereiten.
• V2 selektiv aktivieren und geeignete Frontends testen.
• Feature-Unterstützung, Leistung und Einführungsrisiken bewerten.

Lernmodule und praktische Übungen

1. Architektur und Funktionsumfang

Die Auswahl beginnt mit einer versionsbezogenen Feature-Prüfung.

1. Schritt 1: V1- und V2-Engine, Instance Manager und Frontends vergleichen.
2. Schritt 2: Unterstützte und nicht unterstützte Volume-Funktionen erfassen.
3. Schritt 3: Experimentelle von freigegebenen Funktionen trennen.
4. Schritt 4: Pilotworkloads und Ausschlusskriterien definieren.

2. Hostvoraussetzungen

V2 benötigt zusätzliche, explizit nachzuweisende Hostfunktionen.

1. Schritt 1: CPU-Architektur, Kernelversion und benötigte Module erfassen.
2. Schritt 2: vfio_pci und uio_pci_generic prüfen.
3. Schritt 3: NVMe-TCP- und UBLK-Unterstützung getrennt validieren.
4. Schritt 4: Abweichungen als Knotenlabel dokumentieren.

3. Huge Pages und CPU

Speicher- und CPU-Reservierung werden abgestimmt.

1. Schritt 1: Huge-Page-Bedarf und verfügbare Reserven bestimmen.
2. Schritt 2: Betriebssystem und Kubernetes für Huge Pages konfigurieren.
3. Schritt 3: Guaranteed Instance Manager CPU festlegen.
4. Schritt 4: Ressourcenverbrauch vor und nach Aktivierung messen.

4. Selektive Aktivierung

Die neue Engine wird nur auf geeigneten Knoten und Volumes zugelassen.

1. Schritt 1: Globale und knotenspezifische Aktivierung unterscheiden.
2. Schritt 2: Geeignete Knoten kennzeichnen und erneut prüfen.
3. Schritt 3: V2-fähige StorageClass oder Volume-Konfiguration anlegen.
4. Schritt 4: Erstellte Instanzen und Datenpfad kontrollieren.

5. NVMe-TCP testen

Das Frontend wird mit Fokus auf Erreichbarkeit und Fehlerverhalten geprüft.

1. Schritt 1: nvme_tcp-Modul und benötigte Dienste validieren.
2. Schritt 2: Testvolume bereitstellen und an einen Pod anbinden.
3. Schritt 3: Gerät, Mount und I/O-Pfad auf dem Knoten nachvollziehen.
4. Schritt 4: Knotenwechsel und Wiederanbindung testen.

6. UBLK bewerten

UBLK wird nur eingesetzt, wenn Kernel und Funktionsumfang passen.

1. Schritt 1: ublk_drv und Huge-Page-Abhängigkeit prüfen.
2. Schritt 2: Frontend in der Testkonfiguration aktivieren.
3. Schritt 3: Volume bereitstellen und I/O-Funktion messen.
4. Schritt 4: Stabilität, Wiederanlauf und Einschränkungen dokumentieren.

7. Interrupt Mode messen

Leistung wird durch Vergleichsmessung optimiert.

1. Schritt 1: Baseline mit Standardmodus erfassen.
2. Schritt 2: Interrupt Mode in geeigneter Testkonfiguration aktivieren.
3. Schritt 3: CPU-Verbrauch, Latenz und Durchsatz vergleichen.
4. Schritt 4: Einsatzgrenze anhand der Messwerte festlegen.

8. Pilot und Rückfall

Eine produktive Einführung erfolgt in begrenzten Schritten.

1. Schritt 1: Pilotvolumes mit niedriger Kritikalität auswählen.
2. Schritt 2: Backup, Monitoring und Supportdaten vorbereiten.
3. Schritt 3: Abnahme- und Abbruchkriterien anwenden.
4. Schritt 4: Ergebnisse in Feature-Matrix und Rückfallplan überführen.

Zielgruppe

Erfahrene Kubernetes- und Longhorn-Administration, Linux-Plattformbetrieb, Performance Engineering und technische Architektur.

Voraussetzungen

Fundierte Longhorn- und Kubernetes-Kenntnisse, Linux-Kernel- und Storage-Grundlagen sowie Zugriff auf geeignete Testknoten.

Methodik

Die Inhalte werden durch fachliche Einordnung, Live-Demonstrationen, angeleitete Schrittfolgen und eigenständige Laborübungen vermittelt. Jeder Themenblock endet mit einer technischen Kontrolle anhand definierter Sollzustände.