如何解決服務(wù)器虛擬化中遇到的存儲(chǔ)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?yàn)樘摂M化的特性，為承載環(huán)境中不斷增長的虛擬機(jī)，需要擴(kuò)容存儲(chǔ)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(chǔ)購買的方案上了。
服務(wù)器虛擬化因虛擬機(jī)蔓延、虛擬機(jī)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(chǔ)問題，提供包括存儲(chǔ)虛擬化、重復(fù)數(shù)據(jù)刪除與自動(dòng)化精簡(jiǎn)配置等解決方案。
服務(wù)器虛擬化存儲(chǔ)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(chǔ)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(jī)“I/O 攪拌機(jī)”問題：傳統(tǒng)存儲(chǔ)架構(gòu)無法有效管虛擬機(jī)產(chǎn)生的混雜模式隨機(jī)I/O。虛擬化環(huán)境下的虛擬存儲(chǔ)管理遠(yuǎn)比傳統(tǒng)環(huán)境復(fù)雜——管理虛擬機(jī)就意味著管理存儲(chǔ)空間。
解決服務(wù)器虛擬化存儲(chǔ)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(chǔ)問題的幾個(gè)選項(xiàng)，我們從一些實(shí)用性較低的方案開始介紹。其中一項(xiàng)便是以更慢的速度部署虛擬機(jī)。你可以在每臺(tái)宿主上運(yùn)行更少的虛擬機(jī)，降低“I/O混合器”問題出現(xiàn)的可能性。另外一個(gè)方法則是提供額外存儲(chǔ)，但價(jià)格不菲。
一個(gè)更好的選擇是在采購存儲(chǔ)設(shè)備時(shí)，選擇更智能的型號(hào)并引入諸如存儲(chǔ)虛擬化，重復(fù)數(shù)據(jù)刪除與自動(dòng)化精簡(jiǎn)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(chǔ)虛擬化作為解決方案
許多分析師與存儲(chǔ)提供商推薦存儲(chǔ)虛擬化，作為服務(wù)器虛擬化存儲(chǔ)問題的解決方案。即使沒有出現(xiàn)問題，存儲(chǔ)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(chǔ)虛擬化類似服務(wù)器虛擬化。將物理存儲(chǔ)系統(tǒng)抽象，隱藏復(fù)雜的物理存儲(chǔ)設(shè)備。存儲(chǔ)虛擬化將來自于多個(gè)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備的資源整合為資源池，對(duì)外部來說，相當(dāng)于單個(gè)存儲(chǔ)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(chǔ)虛擬化的一個(gè)優(yōu)勢(shì)便是該技術(shù)可以幫助存儲(chǔ)管理員管理存儲(chǔ)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(chǔ)虛擬化架構(gòu)維護(hù)著一份虛擬磁盤與其他物理存儲(chǔ)的映射表。虛擬存儲(chǔ)軟件層(邏輯抽象層)介于物理存儲(chǔ)系統(tǒng)與運(yùn)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(shí)，虛擬存儲(chǔ)抽象層提供虛擬磁盤與物理存儲(chǔ)設(shè)備之間的映射，并在主機(jī)與物理存儲(chǔ)間傳輸數(shù)據(jù)。
只要理解了服務(wù)器虛擬化技術(shù)，存儲(chǔ)虛擬化的區(qū)別僅在于采用怎樣的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。容易混淆的主要還是在于存儲(chǔ)提供商用于實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)虛擬化的不同方式，可能直接通過存儲(chǔ)控制器也可能通過SAN應(yīng)用程序。同樣的，某些部署存儲(chǔ)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(chǔ)虛擬化通過許多技術(shù)實(shí)現(xiàn)，可以是基于軟件、主機(jī)、應(yīng)用或基于網(wǎng)絡(luò)的?；谥鳈C(jī)的技術(shù)提供了一個(gè)虛擬化層，并扮演為應(yīng)用程序提供單獨(dú)存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)分區(qū)的角色?；谲浖募夹g(shù)管理著基于存儲(chǔ)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(chǔ)虛擬化技術(shù)也有一些缺陷。實(shí)現(xiàn)基于主機(jī)的存儲(chǔ)虛擬化工具實(shí)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(gè)磁盤并將其作為單一資源管理，可以在需要的時(shí)候按需分割，但這樣的配置需要在每臺(tái)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(tái)主機(jī)僅需要通過應(yīng)用軟件查詢是否有存儲(chǔ)單元可用，而軟件將主機(jī)需求重定向至存儲(chǔ)單元。因?yàn)榛谲浖膽?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(jī)數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣?。為了降低延遲，應(yīng)用程序通常需要維護(hù)用于讀取與寫入操作的緩存，這也增加了其應(yīng)用的價(jià)格。
服務(wù)器服務(wù)器租用虛擬化存儲(chǔ)創(chuàng)新：自動(dòng)化精簡(jiǎn)配置與重復(fù)數(shù)據(jù)刪除
存儲(chǔ)技術(shù)的兩個(gè)創(chuàng)新，自動(dòng)化精簡(jiǎn)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(duì)存儲(chǔ)容量需求的解決方案。這兩項(xiàng)革新可以與存儲(chǔ)虛擬化結(jié)合，以提供牢固可靠的存儲(chǔ)容量控制保障。
自動(dòng)精簡(jiǎn)配置讓存儲(chǔ)“走的更遠(yuǎn)”，可減少已分配但沒有使用的容量。其功能在于對(duì)數(shù)據(jù)塊按需分配，而不是對(duì)所有容量需求進(jìn)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?？梢越档?0%的磁盤開銷，避免出現(xiàn)分配大量存儲(chǔ)空間給某些獨(dú)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(jiǎn)配置可通過普通存儲(chǔ)資源池提供應(yīng)用所需的存儲(chǔ)空間。在這樣的條件下，精簡(jiǎn)配置可以與存儲(chǔ)虛擬化綜合應(yīng)用。
重復(fù)數(shù)據(jù)刪除從整體上檢測(cè)與刪除位于存儲(chǔ)介質(zhì)或文件系統(tǒng)中的重復(fù)數(shù)據(jù)。檢測(cè)重復(fù)數(shù)據(jù)可在文件、字節(jié)或塊級(jí)別進(jìn)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(jiǎn)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(gè)文件夾(文件)中，可以通過一份單獨(dú)的拷貝與49個(gè)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(chǔ)需求。每個(gè)虛擬服務(wù)器包含在一個(gè)文件中，有時(shí)文件會(huì)變得很大。虛擬服務(wù)器的一個(gè)功能便是，系統(tǒng)管理員可以在某些時(shí)候停下虛擬機(jī)，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(chǔ)于文件服務(wù)器的某處，通常在文件中會(huì)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(chǔ)空間急劇增長。
改變購買存儲(chǔ)設(shè)備的觀念
即使通過存儲(chǔ)虛擬化，重復(fù)數(shù)據(jù)刪除與精簡(jiǎn)配置可以緩解存儲(chǔ)數(shù)容量增長的速度，組織也可能需要改變其存儲(chǔ)解決方案購買標(biāo)準(zhǔn)。例如，如果你購買的存儲(chǔ)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(chǔ)容量。支持自動(dòng)化精簡(jiǎn)配置，存儲(chǔ)容量利用率可以自動(dòng)提高并接近100%，而不需要管理員費(fèi)心操作維護(hù)。
傳統(tǒng)存儲(chǔ)購買之前，需要評(píng)估滿足負(fù)載所需的存儲(chǔ)能力基線、三年時(shí)間存儲(chǔ)潛在增長率、存儲(chǔ)擴(kuò)展能力與解決存儲(chǔ)配置文件，還有擬定相關(guān)的采購合同。以存儲(chǔ)虛擬化與云計(jì)算的優(yōu)勢(shì)，購買更大容量的傳統(tǒng)存儲(chǔ)將越來越不實(shí)際，尤其在預(yù)算仍是購買存儲(chǔ)大的限制的情況下。
以下是一些簡(jiǎn)單的存儲(chǔ)購買指導(dǎo)：
- 除非設(shè)計(jì)中明確說明，不要購買僅能解決單一問題的存儲(chǔ)方案。這樣的做法將導(dǎo)致購買的存儲(chǔ)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(chǔ)解決方案。
- 考慮存儲(chǔ)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(chǔ)問題的技術(shù)與方案，例如重復(fù)數(shù)據(jù)刪除與自動(dòng)化精簡(jiǎn)配置等。
- 了解可以降低系統(tǒng)管理成本的存儲(chǔ)管理軟件與自動(dòng)化工具。
許多組織都已經(jīng)在內(nèi)部環(huán)境中多少實(shí)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(chǔ)硬件與服務(wù)器上實(shí)現(xiàn)私有云。存儲(chǔ)預(yù)算應(yīng)用于購買合適的硬件或軟件，這點(diǎn)十分重要。不要將僅將注意力集中在低價(jià)格上。相反，以業(yè)務(wù)問題為出發(fā)點(diǎn)，提供解決問題最有價(jià)值的存儲(chǔ)解決方案才是王道。

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