Seminar Quobyte Architektur und Grundlagen

Die Architektur eines verteilten Quobyte-Clusters wird von den Kernservices bis zum Datenpfad systematisch aufgebaut. Dateisystem, Objektzugriff, Metadaten, Datenplatzierung und Ausfallsicherheit werden in einem gemeinsamen Modell betrachtet.

Inhaltsverzeichnis

• Einsatzmodell und einheitlicher Namensraum
• Registry, Metadaten- und Datendienste
• Client-, Metadaten- und Datenpfad
• Replikation, Erasure Coding und Prüfsummen
• Volumes, Mandanten, Pools und Fehlerdomänen
• Clients und Zugriffsprotokolle
• Scale-out und nichtunterbrechender Betrieb

Zielsetzung

Architekturentscheidungen sollen technisch begründet und Anforderungen an Hardware, Netzwerk, Datenzugriff und Schutzklassen in ein tragfähiges Clusterkonzept übersetzt werden.

Zielgruppe

System- und Storage-Administration, Architektur, technische Projektleitung, Plattformbetrieb und erfahrene Linux-Administration.

Voraussetzungen

Sichere Linux- und Netzwerkgrundlagen; praktische Storage-Erfahrung ist hilfreich, aber nicht zwingend erforderlich.

Seminarinhalte

1. Einsatzmodell und einheitlicher Namensraum

1. Workloads nach Zugriffsmuster, Konsistenz und Skalierung klassifizieren.
2. Datei-, Objekt- und Plattformzugriffe als Sichten auf gemeinsame Daten einordnen.
3. Grenzen zwischen Anwendung, Client, Dienst und Speichermedium dokumentieren.

2. Registry, Metadaten- und Datendienste

1. Registry als Quelle für Konfiguration und Diensterkennung abgrenzen.
2. Metadatendienste für Namensraum, Rechte und Policy-Auswertung zuordnen.
3. Datendienste für Nutzdaten, Prüfsummen und parallele Ein-/Ausgabe einordnen.

3. Client-, Metadaten- und Datenpfad

1. Einen Schreib- und Lesevorgang vom Client bis zu den Geräten verfolgen.
2. Caching, Prefetching und Konsistenz als getrennte Stellgrößen betrachten.
3. Messpunkte für Client, Netzwerk, Metadaten und Datendienste festlegen.

4. Replikation, Erasure Coding und Prüfsummen

1. Quorum-Replikation und automatische Primärwahl auf Ausfälle anwenden.
2. Replikation und Erasure Coding nach Dateigröße, Leistung und Kapazität vergleichen.
3. Ende-zu-Ende-Prüfsummen und automatische Reparatur in den Datenlebenszyklus einordnen.

5. Volumes, Mandanten, Pools und Fehlerdomänen

1. Volumes und Mandanten nach organisatorischer Verantwortung strukturieren.
2. Pools und Gerätetags für Medien- und Hardwaregruppen definieren.
3. Server, Rack und Standort als reale Fehlerdomänen modellieren.

6. Clients und Zugriffsprotokolle

1. Native Linux- und Windows-Clients, NFS und S3 vergleichen.
2. Identitäten und ACL-Übersetzung über Protokollgrenzen berücksichtigen.
3. Protokollwahl an Anwendung, Betrieb und Sicherheitsmodell ausrichten.

7. Scale-out und nichtunterbrechender Betrieb

1. Kapazität und Leistung durch zusätzliche Dienste und Geräte erweitern.
2. Rebalancing, Gerätewechsel und Updates als kontrollierte Online-Vorgänge planen.
3. Architekturannahmen mit Wachstum und Fehlerszenarien prüfen.

Praxisaufgaben

• Einen vollständigen Schreibpfad als Sequenz beschreiben.
• Schutzklassen für kleine, große und unveränderliche Dateien auswählen.
• Pools und Fehlerdomänen für zwei Racks entwerfen.
• Eine Architekturentscheidung für POSIX- und S3-Zugriff begründen.

Arbeitsweise

Fachliche Einordnung, Demonstrationen und geführte Schritt-für-Schritt-Übungen wechseln sich ab. Konfigurationen, Messwerte und Fehlerbilder werden direkt am Laborsystem geprüft und in wiederverwendbare Checklisten oder Runbooks überführt.