如何解決服務(wù)器虛擬化中遇到的存儲問題

服務(wù)器虛擬化可以降低IT開支并提高服務(wù)器利用率。但也因為虛擬化的特性，為承載環(huán)境中不斷增長的虛擬機，需要擴容存儲以滿足性能與容量的使用需求。IT經(jīng)理們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，那些因服務(wù)器虛擬化所節(jié)省的資金都逐漸投入存儲購買的方案上了。
服務(wù)器虛擬化因虛擬機蔓延、虛擬機中用于備份與災(zāi)難恢復(fù)軟件配置的問題，讓許多組織徹底改變了原有的數(shù)據(jù)備份與災(zāi)難恢復(fù)策略。EMC、Hitachi Data System、IBM、NetApp和Dell等都致力于服務(wù)器虛擬化存儲問題，提供包括存儲虛擬化、重復(fù)數(shù)據(jù)刪除與自動化精簡配置等解決方案。
服務(wù)器虛擬化存儲問題出現(xiàn)在數(shù)據(jù)中心虛擬化環(huán)境中傳統(tǒng)的物理存儲技術(shù)。導(dǎo)致虛擬服務(wù)器服務(wù)器租用蔓延的部分原因，在于虛擬服務(wù)器可能比物理服務(wù)器多消耗約30%左右的磁盤空間。還可能存在虛擬機“I/O 攪拌機”問題：傳統(tǒng)存儲架構(gòu)無法有效管虛擬機產(chǎn)生的混雜模式隨機I/O。虛擬化環(huán)境下的虛擬存儲管理遠比傳統(tǒng)環(huán)境復(fù)雜——管理虛擬機就意味著管理存儲空間。
解決服務(wù)器虛擬化存儲問題
作為一名IT經(jīng)理，你擁有解決此類服務(wù)器虛擬化存儲問題的幾個選項，我們從一些實用性較低的方案開始介紹。其中一項便是以更慢的速度部署虛擬機。你可以在每臺宿主上運行更少的虛擬機，降低“I/O混合器”問題出現(xiàn)的可能性。另外一個方法則是提供額外存儲，但價格不菲。
一個更好的選擇是在采購存儲設(shè)備時，選擇更智能的型號并引入諸如存儲虛擬化，重復(fù)數(shù)據(jù)刪除與自動化精簡配置技術(shù)。采用這一戰(zhàn)略意味著新技術(shù)的應(yīng)用，建立與新產(chǎn)商的合作關(guān)系，例如Vistor、DataCore與FalconStor。
將存儲虛擬化作為解決方案
許多分析師與存儲提供商推薦存儲虛擬化，作為服務(wù)器虛擬化存儲問題的解決方案。即使沒有出現(xiàn)問題，存儲虛擬化也可以減少數(shù)據(jù)中心開支，提高商業(yè)靈活性并成為任何私有云的重要組件之一。
概念上來說，存儲虛擬化類似服務(wù)器虛擬化。將物理存儲系統(tǒng)抽象，隱藏復(fù)雜的物理存儲設(shè)備。存儲虛擬化將來自于多個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備的資源整合為資源池，對外部來說，相當(dāng)于單個存儲設(shè)備，連同虛擬化的磁盤、塊、磁帶系統(tǒng)與文件系統(tǒng)。存儲虛擬化的一個優(yōu)勢便是該技術(shù)可以幫助存儲管理員管理存儲設(shè)備，提高執(zhí)行諸如備份/恢復(fù)與歸檔任務(wù)的效率。
存儲虛擬化架構(gòu)維護著一份虛擬磁盤與其他物理存儲的映射表。虛擬存儲軟件層(邏輯抽象層)介于物理存儲系統(tǒng)與運行的虛擬服務(wù)器之間。當(dāng)虛擬服務(wù)器需要訪問數(shù)據(jù)時，虛擬存儲抽象層提供虛擬磁盤與物理存儲設(shè)備之間的映射，并在主機與物理存儲間傳輸數(shù)據(jù)。
只要理解了服務(wù)器虛擬化技術(shù)，存儲虛擬化的區(qū)別僅在于采用怎樣的技術(shù)來實現(xiàn)。容易混淆的主要還是在于存儲提供商用于實現(xiàn)存儲虛擬化的不同方式，可能直接通過存儲控制器也可能通過SAN應(yīng)用程序。同樣的，某些部署存儲虛擬化將命令和數(shù)據(jù)一起存放(in-band)而其他可能將命令與數(shù)據(jù)路徑分離(out-of-band)。
存儲虛擬化通過許多技術(shù)實現(xiàn)，可以是基于軟件、主機、應(yīng)用或基于網(wǎng)絡(luò)的?；谥鳈C的技術(shù)提供了一個虛擬化層，并扮演為應(yīng)用程序提供單獨存儲驅(qū)動分區(qū)的角色。基于軟件的技術(shù)管理著基于存儲網(wǎng)絡(luò)的硬件設(shè)施?；诰W(wǎng)絡(luò)的技術(shù)與基于軟件的技術(shù)類似，但工作于網(wǎng)絡(luò)交換層。
存儲虛擬化技術(shù)也有一些缺陷。實現(xiàn)基于主機的存儲虛擬化工具實際上就是卷管理器，而且已經(jīng)流傳了好多年。服務(wù)器上的卷管理器用于配置多個磁盤并將其作為單一資源管理，可以在需要的時候按需分割，但這樣的配置需要在每臺服務(wù)器上配置。此解決方式最適合小型系統(tǒng)使用。
基于軟件的技術(shù)，每臺主機僅需要通過應(yīng)用軟件查詢是否有存儲單元可用，而軟件將主機需求重定向至存儲單元。因為基于軟件的應(yīng)用通過同樣的鏈路寫入塊數(shù)據(jù)與控制信息(metadata)，所以可能存有潛在瓶頸，影響主機數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣取榱私档脱舆t，應(yīng)用程序通常需要維護用于讀取與寫入操作的緩存，這也增加了其應(yīng)用的價格。
服務(wù)器服務(wù)器租用虛擬化存儲創(chuàng)新：自動化精簡配置與重復(fù)數(shù)據(jù)刪除
存儲技術(shù)的兩個創(chuàng)新，自動化精簡配置與重復(fù)數(shù)據(jù)刪除，同樣是減少服務(wù)器虛擬化環(huán)境對存儲容量需求的解決方案。這兩項革新可以與存儲虛擬化結(jié)合，以提供牢固可靠的存儲容量控制保障。
自動精簡配置讓存儲“走的更遠”，可減少已分配但沒有使用的容量。其功能在于對數(shù)據(jù)塊按需分配，而不是對所有容量需求進行預(yù)先分配。此方法可以減少幾乎所有空白空間，幫助避免利用率低下的情況出現(xiàn)，通常可以降低10%的磁盤開銷，避免出現(xiàn)分配大量存儲空間給某些獨立服務(wù)器，卻一直沒有使用的情況。
在許多服務(wù)器部署需求中，精簡配置可通過普通存儲資源池提供應(yīng)用所需的存儲空間。在這樣的條件下，精簡配置可以與存儲虛擬化綜合應(yīng)用。
重復(fù)數(shù)據(jù)刪除從整體上檢測與刪除位于存儲介質(zhì)或文件系統(tǒng)中的重復(fù)數(shù)據(jù)。檢測重復(fù)數(shù)據(jù)可在文件、字節(jié)或塊級別進行。重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)通過確定相同的數(shù)據(jù)段，并通過一份簡單的拷貝替代那些重復(fù)數(shù)據(jù)。例如，文件系統(tǒng)中有一份相同的文檔，在50個文件夾(文件)中，可以通過一份單獨的拷貝與49個鏈接來替代原文件。
重復(fù)數(shù)據(jù)刪除可以應(yīng)用與服務(wù)器虛擬化環(huán)境中以減少存儲需求。每個虛擬服務(wù)器包含在一個文件中，有時文件會變得很大。虛擬服務(wù)器的一個功能便是，系統(tǒng)管理員可以在某些時候停下虛擬機，復(fù)制并備份。其可以在之后重啟，恢復(fù)上線。這些備份文件存儲于文件服務(wù)器的某處，通常在文件中會有重復(fù)數(shù)據(jù)。沒有重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)支持，很容易使得備份所需的存儲空間急劇增長。
改變購買存儲設(shè)備的觀念
即使通過存儲虛擬化，重復(fù)數(shù)據(jù)刪除與精簡配置可以緩解存儲數(shù)容量增長的速度，組織也可能需要改變其存儲解決方案購買標(biāo)準(zhǔn)。例如，如果你購買的存儲支持重復(fù)數(shù)據(jù)刪除，你可能不再需要配置原先規(guī)劃中那么多的存儲容量。支持自動化精簡配置，存儲容量利用率可以自動提高并接近100%，而不需要管理員費心操作維護。
傳統(tǒng)存儲購買之前，需要評估滿足負(fù)載所需的存儲能力基線、三年時間存儲潛在增長率、存儲擴展能力與解決存儲配置文件，還有擬定相關(guān)的采購合同。以存儲虛擬化與云計算的優(yōu)勢，購買更大容量的傳統(tǒng)存儲將越來越不實際，尤其在預(yù)算仍是購買存儲大的限制的情況下。
以下是一些簡單的存儲購買指導(dǎo)：
- 除非設(shè)計中明確說明，不要購買僅能解決單一問題的存儲方案。這樣的做法將導(dǎo)致購買的存儲架構(gòu)無法與其他系統(tǒng)共享使用。
- 關(guān)注那些支持多協(xié)議并提供更高靈活性的存儲解決方案。
- 考慮存儲解決方案所能支持的應(yīng)用/負(fù)載范圍。
- 了解能夠解決存儲問題的技術(shù)與方案，例如重復(fù)數(shù)據(jù)刪除與自動化精簡配置等。
- 了解可以降低系統(tǒng)管理成本的存儲管理軟件與自動化工具。
許多組織都已經(jīng)在內(nèi)部環(huán)境中多少實施了服務(wù)器服務(wù)器租用虛擬化，并考慮如何在現(xiàn)有存儲硬件與服務(wù)器上實現(xiàn)私有云。存儲預(yù)算應(yīng)用于購買合適的硬件或軟件，這點十分重要。不要將僅將注意力集中在低價格上。相反，以業(yè)務(wù)問題為出發(fā)點，提供解決問題最有價值的存儲解決方案才是王道。

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