Efekt Jurassic Park

“Jeśli mogę… Powiem ci, jaki jest problem z tą naukową potęgą, którą tu wykorzystujesz: jej zdobycie nie wymagało żadnej dyscypliny. Przeczytałeś, co zrobili inni, i zrobiłeś kolejny krok. Nie zdobyłeś tej wiedzy sam, więc nie bierzesz za nią żadnej odpowiedzialności. Stanąłeś na ramionach gigantów, żeby osiągnąć coś jak najszybciej, a zanim zdążyłeś się zorientować, co masz, opatentowałeś to, zapakowałeś i przyczepiłeś do plastikowego lunchboxa, i teraz …” – dr Ian Malcolm, Jurassic Park

Kiedy zastanawiamy się nad budową serwera storage lub NAS, pojawia się powszechne przekonanie, że potrzebny jest “system operacyjny NAS.” To dość dziwna reakcja, ponieważ termin NAS oznacza ni mniej, ni więcej jak “serwer plików z dedykowanym interfejsem storage”. Innymi słowy – po prostu serwer plików z ograniczoną udostępnioną funkcjonalnością. Powodem, dla którego sięgamy po fizyczne urządzenia NAS, jest zintegrowane wsparcie, a niekiedy specjalna, zastrzeżona funkcjonalność (NetApp jest kluczowym przykładem oferującym rozbudowaną integrację SMB i NFS oraz naprawdę unikalne opcje RAID i systemu plików, a Exablox oferuje w pełni zarządzany scale-out storage plików i ochronę w stylu RAIN). Używanie NAS zamiast tradycyjnego serwera plików jest w przeważającej mierze zjawiskiem stosunkowo niedawnym i – w moim odczuciu – często napędzanym błędnymi przekonaniami lub wrażeniem, że zarządzanie serwerem plików, jednym z najbardziej podstawowych obciążeń IT, jest czymś specjalnym lub trudnym. Serwery plików są ogólnie uważane za najbardziej podstawową formę serwera i tradycyjnie za to, co ludzie mieli na myśli, używając słowa serwer, o ile nie dodawano dodatkowego opisu; a także za jedyną formę powszechnie zintegrowaną z komputerem stacjonarnym (każdy Mac, Windows i Linux może funkcjonować jako serwer plików i jest to bardzo powszechna praktyka).

Oczywiście nie ma nic złego w sięgnięciu po NAS zamiast tradycyjnego serwera plików, szczególnie gdy niektóre nowoczesne opcje NAS, takie jak Exablox, oferują możliwości scale-out i opcje storage niedostępne w większości systemów operacyjnych. Wydaje się jednak, że trend korzystania z NAS zamiast serwera plików doprowadził do pewnych dziwnych zachowań, gdy informatycy powracają do rozważań na temat serwerów plików. Podejrzewam efekt kaskadowy: powody, dla których NAS są niekiedy preferowane, oraz myślenie na poziomie celów zacierają się, a pozostaje jedynie myśl “powinienem mieć NAS” – tak że przy powrocie do opcji serwerów plików pojawia się tendencja do “posiadania NAS” bez względu na to, czy istnieje logiczny powód, by tak uważać.

Przede wszystkim musimy wziąć pod uwagę, że ogólna koncepcja NAS jest prosta: bierzemy tradycyjny serwer plików, upraszczamy go poprzez usunięcie opcji i pakujemy ze wszystkim niezbędnym sprzętem, aby stworzyć uproszczone urządzenie z całym wsparciem wbudowanym od interfejsu aż po obracające się dyski i wszystko pomiędzy. Storage może być skomplikowany, gdy użytkownicy muszą określać poziomy RAID, typy dysków, efektywnie monitorować itp. NAS rozwiązuje to, integrując sprzęt z platformą. Upraszcza to sprawy, ale może zwiększać ryzyko, ponieważ mamy mniej opcji wsparcia i mniejszą zdolność do samodzielnej naprawy lub wymiany elementów. Przejście z serwera plików na urządzenie NAS jest tak naprawdę niemal wyłącznie kwestią wsparcia i zazwyczaj jest bardzo silnym zobowiązaniem wobec jednego dostawcy. Wybierasz podejście NAS, ponieważ chcesz polegać na dostawcy we wszystkim.

Kiedy przechodzimy na serwer plików, idziemy w przeciwnym kierunku. Serwer plików to tradycyjny serwer enterprise jak każdy inny. Kupujesz sprzęt serwerowy od jednego dostawcy (HP, Dell, IBM itp.) i system operacyjny od innego (Microsoft, Red Hat, Suse itp.). Określasz potrzebne komponenty i konfigurację i masz najpowszechniejszy model obliczeniowy w całym IT. W tym modelu generalnie używasz standardowych, towarowych komponentów, co pozwala na łatwą migrację między dostawcami sprzętu i oprogramowania. Masz opcje “redundancji dostawców” i zazwyczaj wszystko jest robione przy użyciu otwartych, standardowych protokołów. Uzyskujesz dużą elastyczność i możesz zarządzać swoim serwerem plików oraz monitorować go jak każdego innego członka swojej floty serwerów, w tym utrzymując go w pełni zwirtualizowanego. Rezygnujesz z pionowej integracji NAS w zamian za poziomą elastyczność i standaryzację.

Co jest zatem dziwne, to powrót do modelu towarowego przy jednoczesnym poszukiwaniu tego, co potocznie nazywa się NAS OS. Popularne przykłady to NAS4Free, FreeNAS i OpenFiler. Ta kategoria produktów to zazwyczaj nic więcej niż standardowy system operacyjny (często FreeBSD ze względu na idealne licencjonowanie lub Linux ze względu na jego popularność) z dodanym “interfejsem storage” i żadną specjalną ani dodatkową funkcjonalnością, której nie byłoby w normalnym systemie operacyjnym. Teoretycznie są “jednocelowym” systemem operacyjnym, który robi tylko jedną rzecz. Ale to nie jest rzeczywistość. Są to systemy operacyjne ogólnego przeznaczenia z dodatkową warstwą zarządzania GUI na wierzchu. Można powiedzieć to samo o większości fizycznych produktów NAS samych w sobie, ale zazwyczaj zawierają one niestandardową inżynierię nawet na poziomie storage, specjalne funkcje i, co najważniejsze, zintegrowany stos wsparcia oraz prawdziwą izolację “ogólności” bazowego systemu operacyjnego. “NAS OS” nie jest prostszą wersją systemu operacyjnego ogólnego przeznaczenia – jest bardziej złożoną, lecz mniej funkcjonalną jego wersją.

Dodatkową osobliwością jest to, że systemy operacyjne ogólnego przeznaczenia – z rzadkimi wyjątkami – już teraz są wyposażone w bardzo proste, niezwykle dobrze znane i w pełni wspierane interfejsy storage. Niemal każda odmiana serwerów Windows lub Linux, na przykład, od bardzo dawna zawiera proste interfejsy graficzne do tych funkcji. Te wbudowane GUI są często odrzucane przez administratorów systemów jako zbyt “ciężkie i niepotrzebne” dla prostego serwera plików. Jeszcze bardziej niezwykłe jest więc, że dodanie GUI od strony trzeciej – takiego, które nie jest łatane i testowane przez zespół systemu operacyjnego i nie jest standardowo znane i wspierane – miałoby być pożądane, bo jest to sprzeczne z powszechnymi ideałami i praktykami używania serwera.

I tu wchodzi efekt Jurassic Park – dostawcy systemów operacyjnych (Red Hat, Microsoft, Oracle, FreeBSD, Suse, Canonical i inni) to giganci z niesamowitymi zespołami inżynieryjnymi, recenzją kodu, testowaniem, nadzorem i ekosystemami wsparcia enterprise. Tymczasem dostawcy “NAS OS” to zazwyczaj bardzo małe firmy, niektóre z zaledwie jedną osobą pracującą w niepełnym wymiarze godzin, które stoją na ramionach tych gigantów i budują coś, o czym wiedziały, że mogą, ale nigdy nie zatrzymały się, by zapytać, czy powinny. Wynikające z tego produkty są w całości gorsze w porównaniu z ich odpowiednikami w postaci czystych systemów operacyjnych – nie ułatwiają zarządzania systemami ani nie wypełniają luki w ofercie usług rynkowych. Solidne, niezawodne, łatwe w użyciu storage jest już dostępne i nie potrzeba więcej dostawców, aby wypełnić to miejsce na rynku.

Logika często stosowana do postrzegania NAS OS mówi, że są “łatwe w konfiguracji.” Może to być prawda lub nie, ponieważ łatwość musi być tu pojęciem relacyjnym. Aby NAS OS miał jakąkolwiek wartość, musi być łatwy w porównaniu ze standardową wersją tego samego systemu operacyjnego. Tak więc w przypadku FreeNAS oznaczałoby to FreeBSD. FreeNAS musiałby być znacznie łatwiejszy do skonfigurowania niż FreeBSD do tych samych, dedykowanych funkcji. I to jest łatwo prawdziwe – konfiguracja NAS OS jest generalnie dość prosta. Ale ta łatwość jest jedynie panaceum i takim, którego specjaliści IT muszą być w pełni świadomi. Ułatwienie konfiguracji nie jest priorytetem w IT; ważne jest stworzenie czegoś, co jest łatwe w eksploatacji i naprawie w przypadku problemów. Łatwa konfiguracja jest miła, ale jeśli odbywa się kosztem braku zrozumienia, jak system jest skonfigurowany, i utrudnia naprawy operacyjne, jest to bardzo, bardzo zła rzecz. Produkty NAS OS rutynowo sprawiają, że niebezpiecznie łatwo jest wdrożyć produkt do produkcji w roli storage – która jest prawie zawsze najbardziej krytyczną lub niemal najbardziej krytyczną rolą każdego serwera w środowisku – bez że IT ma doświadczenie lub prawdopodobnie umiejętności do jego utrzymania, eksploatacji lub, co najważniejsze, naprawy, gdy coś pójdzie nie tak. Potrzebujemy dokładnie odwrotności: systemu łatwego w eksploatacji i naprawie. To właśnie ma znaczenie. Mamy więc drugi przypadek “stania na ramionach gigantów” i budowania systemu, który wiedzieliśmy, że możemy zbudować, ale nie wiedzieliśmy, czy powinniśmy.

Co pogarsza ten problem, to fakt, że osoby, które czują potrzebę sięgnięcia po NAS OS, aby “ułatwić storage”, są z natury NAS OS dokładnie tymi osobami, dla których wsparcie operacyjne i naprawa systemu są najtrudniejsze. Administratorzy systemów, którzy czują się swobodnie z bazowym systemem operacyjnym, naturalnie nie postrzegają NAS OS jako korzyści i w większości go unikają. To właśnie osoby, dla których uruchomienie nie w pełni rozumianej platformy storage jest najniebezpieczniejsze, są te, które najprawdopodobniej spróbują tego. I oczywiście większość dostawców NAS OS zarabia swoje pieniądze – jak można przewidzieć – na zgłoszeniach wsparcia po instalacji od klientów, którzy wdrożyli produkt i utknęli po wejściu do produkcji, co sprawia, że są na łasce dostawców przy wygórowanych cenach wsparcia. W interesie dostawców leży ułatwienie instalacji i utrudnienie naprawy. Wszystko działa tu przeciwko specjaliście IT.

Jeśli weźmiemy powszechny przykład i spojrzymy na FreeNAS, możemy zobaczyć, jak jest to złe dopasowanie “trudności.” FreeNAS to FreeBSD z dodatkowym interfejsem na wierzchu. Wszystko, co może zrobić FreeNAS, może zrobić FreeBSD. Przechodząc na FreeBSD, nie tracimy żadnej funkcjonalności. Gdy cokolwiek zawiedzie – w obu przypadkach – administrator systemu musi dobrze znać FreeBSD, aby dokonać naprawy. Nie ma od tego ucieczki. Wiedza o FreeBSD jest powszechna w branży i uzyskanie zewnętrznej pomocy jest stosunkowo łatwe. Używanie FreeNAS dodaje kilka komplikacji, z których największą jest to, że wszelkie dostosowania dokonane przez GUI FreeNAS to specjalistyczna wiedza potrzebna do rozwiązywania problemów na dodatek do wiedzy już potrzebnej do obsługi FreeBSD. Jest to więc duży zestaw wiedzy oraz więcej rzeczy, które mogą się nie udać. Jest to również stosunkowo rzadki zestaw wiedzy, ponieważ FreeNAS to niszowy produkt storage od małego dostawcy, podczas gdy FreeBSD to duża platforma enterprise IT (a ponadto całe użycie FreeNAS jest użyciem FreeBSD, ale tylko znikomy procent użycia FreeBSD to FreeNAS). Widzimy więc, że używanie NAS OS po prostu wielokrotnie dodaje ryzyko.

Ten sam problem przenosi się na społeczności, które wyrastają wokół tych produktów. Jeśli szukasz wskazówek i pomocy w społecznościach wokół FreeBSD, Linux lub Windows, masz do czynienia z dużą liczbą specjalistów IT, wykwalifikowanych administratorów systemów i osób z doświadczeniem biznesowym i enterprise. Oczywiście hobbyści, nieinformowani i inni też uczestniczą, ale są to platformy enterprise IT i cała wiedza branży jest dla ciebie dostępna, gdy wdrażasz te produkty. Porównaj to ze społecznością NAS OS. Ze swojej natury tylko osoby mające trudności z administracją standardowego systemu operacyjnego i/lub podstawami storage sięgnęłyby po pakiet NAS OS, co naturalnie filtruje członków ich społeczności tak, aby uwzględniały tylko osoby, od których najlepiej byłoby unikać porad. Tworzy to izolowaną kulturę dezinformacji i nieporozumień wokół storage i produktów storage. Mity się mnożą, wskazówki często stają się lekkomyślne i niebezpieczne, a branżowe najlepsze praktyki są ignorowane, jakby dziesięciolecia skumulowanego doświadczenia nigdy nie istniały.

NAS OS często wprowadza również opóźnienia w patchowaniu i aktualizacjach. NAS OS prawie zawsze i niemal z konieczności będzie opóźniał się za bazowym systemem operacyjnym w aktualizacjach bezpieczeństwa i stabilności i bardzo często będzie podążał miesiące lub lata za głównymi funkcjami. W jednym bardzo dobrze znanym scenariuszu OpenFiler, produkt został zbudowany na nieenterpriseowym bazie upstream (RPath Linux), której brakowało wsparcia społecznościowego i dostawcy – ta baza upadła i została porzucona, pozostawiając użytkowników downstream, w tym wszystkich na OpenFiler, bez ekosystemu potrzebnego do ich wspierania. Używanie NAS OS oznacza zaufanie nie tylko dużemu, enterprise i dobrze znemu głównemu dostawcy systemu operacyjnego, który tworzy bazowy system, ale także zaufanie dostawcy NAS OS. A dostawca NAS OS jest o rząd wielkości bardziej narażony na niepowodzenie, jeśli bazuje swoje produkty na enterprise class bazowych systemach operacyjnych.

Storage jest funkcją krytyczną i nie należy traktować jej niedbale ani ignorować jej krytyczności. NAS OS kuszą nas do szybkiej instalacji i zapomnienia, w nadziei, że nigdy nic nie pójdzie nie tak lub że zdążymy przejść do innych ról lub firm, zanim wydarzy się coś złego. Skazuje nas to na porażkę tam, gdzie porażka jest najbardziej dotkliwa. Gdy typowy serwer aplikacji zawiedzie, zawsze możemy skopiować pliki z jego storage i zacząć od nowa. Gdy storage zawiedzie, dane są tracone i systemy przestają działać.

“John Hammond: Wszystkie duże parki rozrywki mają opóźnienia. Kiedy otwierali Disneyland w 1956 roku, nic nie działało!

Dr Ian Malcolm: Tak, ale, John, jeśli Piraci z Karaibów się zepsują, piraci nie zjadają turystów.”

Gdy storage zawodzi, firmy upadają. Pójście na łatwiznę przy konfiguracji storage i ignorowanie długoterminowych potrzeb wsparcia oraz szukanie porad w społecznościach, które odfiltrowały doświadczonych inżynierów storage i systemów, dramatycznie zwiększa ryzyko. Niestety, natura NAS OS jest taka, że właśnie powód, dla którego ludzie do niego sięgają (brak głębokiej wiedzy technicznej do budowy systemów), jest powodem, dla którego muszą go unikać (jeszcze większa potrzeba wsparcia). Osoby, dla których NAS OS są skutecznie bezpieczne w użyciu – te z bardzo głęboką i szeroką wiedzą o storage i systemach – rzadko rozważałyby te produkty, ponieważ dla nich nie oferują żadnych korzyści.

Na koniec dnia, choć koncepcja NAS OS brzmi wspaniale, nie jest panaceum i wartość NAS nie przenosi się ze świata fizycznych urządzeń do świata zainstalowanego systemu operacyjnego, a wartość standardowych systemów operacyjnych jest zbyt duża, aby NAS OS mógł realnie dodać wartość.

“Dr Alan Grant: Hammond, po pewnym zastanowieniu zdecydowałem, że nie polecę twojego parku.

John Hammond: Ja też.”