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如何解決服務器虛擬化中遇到的存儲問題

文章來源:本站 發布時間:2015-6-25 點擊數: 6797 次
  服務器虛擬化可以降低IT開支并提高服務器利用率。但也因為虛擬化的特性,為承載環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經理們已經發現,那些因服務器虛擬化所節省的資金都逐漸投入存儲購買的方案上了。
  服務器虛擬化因虛擬機蔓延、虛擬機中用于備份與災難恢復軟件配置的問題,讓許多組織徹底改變了原有的數據備份與災難恢復策略。EMC、Hitachi Data System、IBM、NetApp和Dell等都致力于服務器虛擬化存儲問題,提供包括存儲虛擬化、重復數據刪除與自動化精簡配置等解決方案。
  服務器虛擬化存儲問題出現在數據中心虛擬化環境中傳統的物理存儲技術。導致虛擬服務器服務器租用蔓延的部分原因,在于虛擬服務器可能比物理服務器多消耗約30%左右的磁盤空間。還可能存在虛擬機“I/O 攪拌機”問題:傳統存儲架構無法有效管虛擬機產生的混雜模式隨機I/O。虛擬化環境下的虛擬存儲管理遠比傳統環境復雜——管理虛擬機就意味著管理存儲空間。
  解決服務器虛擬化存儲問題
  作為一名IT經理,你擁有解決此類服務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備時,選擇更智能的型號并引入諸如存儲虛擬化,重復數據刪除與自動化精簡配置技術。采用這一戰略意味著新技術的應用,建立與新產商的合作關系,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,作為服務器虛擬化存儲問題的解決方案。即使沒有出現問題,存儲虛擬化也可以減少數據中心開支,提高商業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器虛擬化。將物理存儲系統抽象,隱藏復雜的物理存儲設備。存儲虛擬化將來自于多個網絡存儲設備的資源整合為資源池,對外部來說,相當于單個存儲設備,連同虛擬化的磁盤、塊、磁帶系統與文件系統。存儲虛擬化的一個優勢便是該技術可以幫助存儲管理員管理存儲設備,提高執行諸如備份/恢復與歸檔任務的效率。
  存儲虛擬化架構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)介于物理存儲系統與運行的虛擬服務器之間。當虛擬服務器需要訪問數據時,虛擬存儲抽象層提供虛擬磁盤與物理存儲設備之間的映射,并在主機與物理存儲間傳輸數據。
  只要理解了服務器虛擬化技術,存儲虛擬化的區別僅在于采用怎樣的技術來實現。容易混淆的主要還是在于存儲提供商用于實現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應用程序。同樣的,某些部署存儲虛擬化將命令和數據一起存放(in-band)而其他可能將命令與數據路徑分離(out-of-band)。
  存儲虛擬化通過許多技術實現,可以是基于軟件、主機、應用或基于網絡的。基于主機的技術提供了一個虛擬化層,并扮演為應用程序提供單獨存儲驅動分區的角色。基于軟件的技術管理著基于存儲網絡的硬件設施。基于網絡的技術與基于軟件的技術類似,但工作于網絡交換層。
  存儲虛擬化技術也有一些缺陷。實現基于主機的存儲虛擬化工具實際上就是卷管理器,而且已經流傳了好多年。服務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器上配置。此解決方式最適合小型系統使用。
  基于軟件的技術,每臺主機僅需要通過應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。因為基于軟件的應用通過同樣的鏈路寫入塊數據與控制信息(metadata),所以可能存有潛在瓶頸,影響主機數據傳輸的速度。為了降低延遲,應用程序通常需要維護用于讀取與寫入操作的緩存,這也增加了其應用的價格。
  服務器服務器租用虛擬化存儲創新:自動化精簡配置與重復數據刪除
  存儲技術的兩個創新,自動化精簡配置與重復數據刪除,同樣是減少服務器虛擬化環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。其功能在于對數據塊按需分配,而不是對所有容量需求進行預先分配。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,通常可以降低10%的磁盤開銷,避免出現分配大量存儲空間給某些獨立服務器,卻一直沒有使用的情況。
  在許多服務器部署需求中,精簡配置可通過普通存儲資源池提供應用所需的存儲空間。在這樣的條件下,精簡配置可以與存儲虛擬化綜合應用。
  重復數據刪除從整體上檢測與刪除位于存儲介質或文件系統中的重復數據。檢測重復數據可在文件、字節或塊級別進行。重復數據刪除技術通過確定相同的數據段,并通過一份簡單的拷貝替代那些重復數據。例如,文件系統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。
  重復數據刪除可以應用與服務器虛擬化環境中以減少存儲需求。每個虛擬服務器包含在一個文件中,有時文件會變得很大。虛擬服務器的一個功能便是,系統管理員可以在某些時候停下虛擬機,復制并備份。其可以在之后重啟,恢復上線。這些備份文件存儲于文件服務器的某處,通常在文件中會有重復數據。沒有重復數據刪除技術支持,很容易使得備份所需的存儲空間急劇增長。
  改變購買存儲設備的觀念
  即使通過存儲虛擬化,重復數據刪除與精簡配置可以緩解存儲數容量增長的速度,組織也可能需要改變其存儲解決方案購買標準。例如,如果你購買的存儲支持重復數據刪除,你可能不再需要配置原先規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。
  傳統存儲購買之前,需要評估滿足負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,還有擬定相關的采購合同。以存儲虛擬化與云計算的優勢,購買更大容量的傳統存儲將越來越不實際,尤其在預算仍是購買存儲最大的限制的情況下。
  以下是一些簡單的存儲購買指導:
  - 除非設計中明確說明,不要購買僅能解決單一問題的存儲方案。這樣的做法將導致購買的存儲架構無法與其他系統共享使用。
  - 關注那些支持多協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用/負載范圍。
  - 了解能夠解決存儲問題的技術與方案,例如重復數據刪除與自動化精簡配置等。
  - 了解可以降低系統管理成本的存儲管理軟件與自動化工具。
  許多組織都已經在內部環境中多少實施了服務器服務器租用虛擬化,并考慮如何在現有存儲硬件與服務器上實現私有云。存儲預算應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,以業務問題為出發點,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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