Seminar Quobyte Intensiv – Architektur, Design und Implementierung

Dieses Intensivseminar bündelt Grundlagen, Architektur, Kapazitätsplanung, Hardware- und Netzwerkdesign, Installation, erste Administration sowie Policy- und Clientkonfiguration. Es ersetzt die entsprechenden Einzelseminare für Teams mit zusammenhängendem Implementierungspfad.

Inhaltsverzeichnis

• Anforderungen und Serviceklassen
• Registry, Metadaten- und Datendienste
• Client-, Metadaten- und Datenpfad
• Replikation, Erasure Coding und Prüfsummen
• Workload- und Datenprofil
• Roh- und Nutzkapazität
• Server-, Medien- und Dienstrollen
• Netzwerk und RDMA
• Installationsplanung und Voraussetzungen
• Registry und Webconsole initialisieren
• Metadaten- und Datendienste bereitstellen
• Geräte formatieren und zuordnen
• Pools und Fehlerdomänen anlegen
• Erstes Volume und Schutzschema
• Policy-Modell und Auswertungsreihenfolge
• Clients und Endpunkte anbinden
• Grundhärtung, Monitoring und Abnahme

Zielsetzung

Aus einer fachlichen Anforderung soll innerhalb eines durchgängigen Laborprojekts ein dimensionierter, installierter und geprüfter Quobyte-Cluster entstehen.

Zielgruppe

Storage- und Systemadministration, Infrastrukturarchitektur, technische Projektleitung, Platform Engineering und Implementierungsteams.

Voraussetzungen

Sichere Linux- und Netzwerkadministration, Storage-Grundwissen sowie administrativer Zugriff auf mehrere Laborserver.

Seminarinhalte

1. Anforderungen und Serviceklassen

1. Kapazität, Durchsatz, IOPS, Latenz und Dateianzahl getrennt erfassen.
2. Verfügbarkeit, RPO, RTO und Wartungsanforderungen priorisieren.
3. Serviceklassen für unterschiedliche Workloads definieren.

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. Workload- und Datenprofil

1. Dateigrößenverteilung, Metadatenrate und Schreibanteil messen.
2. Clientzahl, Parallelität und Spitzenlasten modellieren.
3. Datenalter, Wiederverwendung und Aufbewahrungsfristen berücksichtigen.

6. Roh- und Nutzkapazität

1. Replikations- und Erasure-Coding-Overhead berechnen.
2. Reserve für Rebalancing, Ausfälle und Wachstum festlegen.
3. Kleine Dateien, Metadaten und Snapshots gesondert kalkulieren.

7. Server-, Medien- und Dienstrollen

1. Registry-, Metadaten- und Datendienste über Fehlerdomänen verteilen.
2. NVMe, SSD und HDD nach Latenz, Ausdauer und Kosten kombinieren.
3. Ausbaugruppen und Hardwaregenerationen für den Lebenszyklus festlegen.

8. Netzwerk und RDMA

1. Client-, Ost-West- und Wiederaufbauverkehr getrennt dimensionieren.
2. TCP/IP, RoCE und InfiniBand nach Betriebsumgebung bewerten.
3. Redundanz, MTU, Überbuchung und Messpunkte definieren.

9. Installationsplanung und Voraussetzungen

1. Serverrollen, Namen, IP-Adressen und Betriebssysteme dokumentieren.
2. DNS, Zeitdienst, Firewall, Ports und Paketquellen prüfen.
3. Datenträger eindeutig identifizieren und vorhandene Daten ausschließen.

10. Registry und Webconsole initialisieren

1. Registry-Dienste auf getrennten Fehlerdomänen installieren.
2. Clusterkennung, Endpunkte und Erreichbarkeit prüfen.
3. Primärwahl und Dienstgesundheit in der Webconsole kontrollieren.

11. Metadaten- und Datendienste bereitstellen

1. Dienste auf geeigneten Servern installieren und registrieren.
2. Ressourcen- und Netzwerkstatus nach jedem Schritt prüfen.
3. Mindestredundanz erreichen, bevor Nutzdaten angelegt werden.

12. Geräte formatieren und zuordnen

1. Metadaten- und Datengeräte eindeutig auswählen.
2. Formatierung ausführen und Gerätekennzeichen kontrollieren.
3. Fehlerhafte oder ungeeignete Geräte sperren und dokumentieren.

13. Pools und Fehlerdomänen anlegen

1. Server, Racks und Medienklassen als Attribute erfassen.
2. Pools über Gerätetags definieren.
3. Platzierungsregeln mit Testabfragen verifizieren.

14. Erstes Volume und Schutzschema

1. Namenskonvention, Quota und Mandantenzuordnung festlegen.
2. Replikation oder Erasure Coding passend auswählen.
3. Schreib-, Lese- und Löschtests mit Zustandsprüfung durchführen.

15. Policy-Modell und Auswertungsreihenfolge

1. Geltungsbereich, Bedingung und Aktion sauber trennen.
2. Priorität und Konfliktauflösung dokumentieren.
3. Default-Verhalten für nicht erfasste Daten festlegen.

16. Clients und Endpunkte anbinden

1. Linux-Client installieren und Clusterkennung konfigurieren.
2. Volume einhängen und Dateirechte prüfen.
3. NFS-, Windows- oder S3-Zugriff getrennt testen.

17. Grundhärtung, Monitoring und Abnahme

1. Zertifikate, Administrationszugänge und Netzwerkfreigaben kontrollieren.
2. Webconsole-Ereignisse und Prometheus-Messwerte prüfen.
3. Dienst-, Fehler- und Clienttests in einem Abnahmeprotokoll festhalten.

Praxisaufgaben

• Ein vollständiges Sizing mit Schutz- und Wachstumsreserve erstellen.
• Einen Mehrknoten-Cluster installieren und strukturieren.
• Policies, Volumes und Clientzugriffe produktionsnah konfigurieren.
• Fehler- und Abnahmetests als gemeinsames Abschlussprojekt durchführen.

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.