《電子技術(shù)應(yīng)用》
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解決虛擬世界的存儲(chǔ)管理難題
摘要: 隨著數(shù)據(jù)量的不斷增長,對(duì)存儲(chǔ)的需求也在快速增長。而且看起來,越是虛擬化的服務(wù)器就越需要更多的存儲(chǔ)。因此,這兩種趨勢(shì)--數(shù)據(jù)增長和虛擬化--正成為存儲(chǔ)增長 的強(qiáng)大合力。
Abstract:
Key words :

隨著數(shù)據(jù)量的不斷增長,對(duì)存儲(chǔ)的需求也在快速增長。而且看起來,越是虛擬化的服務(wù)器就越需要更多的存儲(chǔ)。因此,這兩種趨勢(shì)--數(shù)據(jù)增長和虛擬化--正成為存儲(chǔ)增長
的強(qiáng)大合力。


"存儲(chǔ)容量繼續(xù)以每年將近60%的速度增長",IDC分析師Benjamin Woo說,"從應(yīng)用程序和存儲(chǔ)的接口方式上看,2008年很可能是個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)。而虛擬服務(wù)器將成為iSCSI(互聯(lián)網(wǎng)小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口)的殺手級(jí)應(yīng)用"。

虛擬機(jī)(VM)是否加速了存儲(chǔ)的增長呢?根據(jù)Emulex軟件及客戶營銷副總裁Scott Mclntyre的說法,管理員經(jīng)常給VMware進(jìn)行大容量的超過正常需求的存儲(chǔ)配置。這種配置就像一個(gè)存儲(chǔ)池,然后根據(jù)不同虛擬機(jī)在建立時(shí)的需求進(jìn)行容量分配。事實(shí)上,VMware其實(shí)鼓勵(lì)存儲(chǔ)管理者配置超出物理需要的容量,比如,給20個(gè)虛擬機(jī)各配置25%的容量。虛擬環(huán)境中更容易配置非常多的存儲(chǔ)。

理論上,這是為了通過提高使用率來使存儲(chǔ)更加有效率。但是有沒有可能實(shí)際上適得其反呢?

"使用VMware的虛擬化環(huán)境本身并不需要比它們所對(duì)應(yīng)的物理環(huán)境更多的存儲(chǔ)容量",VMware的高級(jí)產(chǎn)品營銷經(jīng)理Jon Bock說,"一個(gè)很重要的相關(guān)點(diǎn)就是客戶經(jīng)常改變他們?cè)赩Mware環(huán)境中使用和管理存儲(chǔ)的方式,以便充分利用VMware虛擬化所帶來的獨(dú)一無二的功能,他們的存儲(chǔ)容量要求反映了這一點(diǎn)"。

目前的情況似乎是公司們正在調(diào)整他們自己的存儲(chǔ)需求以便能夠利用內(nèi)置在虛擬環(huán)境中的功能。例如,VMware的存儲(chǔ)界面--VMFS(虛擬機(jī)文件系統(tǒng))--所提供的快照功能,被用來進(jìn)行在線備份,在虛擬機(jī)上創(chuàng)建歸檔副本,還有就是提供一個(gè)良好的副本以便能夠在安裝補(bǔ)丁出錯(cuò)、病毒感染等情況下進(jìn)行復(fù)原。雖然你可以用虛擬機(jī)做很多事情,但是也需要更多的空間。

解決管理難題

但是,更大的問題可能是管理上的混亂,這種混亂來自于虛擬服務(wù)器和虛擬存儲(chǔ)的沖突。

"如何協(xié)調(diào)好虛擬服務(wù)器和虛擬存儲(chǔ)是一個(gè)特別棘手的問題",企業(yè)管理聯(lián)合會(huì)的分析師Mike Karp說,"企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)中心虛擬化的潮流雖然能夠?yàn)橛行Ч芾砗吞岣吣茉词褂眯侍峁┖芏鄼C(jī)遇,但是它同時(shí)也給IT管理者提出了一系列新的問題"。

說到底,虛擬化就是通過一個(gè)抽象層來簡化管理。例如,存儲(chǔ)虛擬化是指在將一個(gè)簡單的文件、邏輯卷或其他存儲(chǔ)對(duì)象(例如磁盤驅(qū)動(dòng)器)呈現(xiàn)給應(yīng)用程序的同時(shí),將物理上的存儲(chǔ)復(fù)雜性隱藏起來,讓存儲(chǔ)管理員和應(yīng)用程序都看不到這種復(fù)雜性。

但是,即使在一個(gè)領(lǐng)域--例如服務(wù)器--這種"簡單層"也可能把事情弄復(fù)雜。讓我們來看看一個(gè)傳統(tǒng)的CPU衡量的例子。我們?cè)谝粋€(gè)AIX(IBM的UNIX系統(tǒng))同步多線程(SMT)環(huán)境中進(jìn)行IBM微分區(qū)。在這個(gè)環(huán)境中,有兩個(gè)虛擬CPU處在一個(gè)共享處理器池內(nèi)。該分區(qū)運(yùn)行一個(gè)進(jìn)程,在60秒的時(shí)間間隔內(nèi)該進(jìn)程占用45%的物理CPU資源。當(dāng)你對(duì)這個(gè)環(huán)境進(jìn)行衡量的時(shí)候,會(huì)出現(xiàn)一些問題。例如,在不同情況下,比如SMT啟用或關(guān)閉,或者處理器使用率設(shè)頂或不設(shè)頂,衡量結(jié)果都可能不同。

CPU統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)%busy代表使用虛擬處理器資源的使用率。在這個(gè)例子中,%busy可能是37.5%。那么進(jìn)行另外一個(gè)CPU衡量,這次進(jìn)行LPAR(邏輯分區(qū)),用%entc來表示。%entc代表授權(quán)處理器使用率。%entc達(dá)到75%。觀察另一個(gè)指標(biāo),%lpar_pool_busy,該指標(biāo)代表處理器池的使用率。它只有18.75%。或者看%lpar_phys_busy--物理處理器使用率。它是9.38%。還有些其他的指標(biāo),它們的顯示結(jié)果也可能完全不同。

"一個(gè)容量計(jì)劃人員可能看到一個(gè)指標(biāo)就認(rèn)為使用率比較低,而另一個(gè)人卻可能因?yàn)榭床煌闹笜?biāo)而持完全不同的看法",位于艾奧瓦州Clear Lake的TeamQuest公司的企業(yè)性能專家Jim Smith說,"那么哪一個(gè)才是對(duì)的?對(duì)于虛擬化的處理器,這個(gè)問題很難回答。每個(gè)答案都可能有正確的一面"。

尋找根本原因

由于虛擬服務(wù)器和虛擬存儲(chǔ)存在整合的趨勢(shì),事情更加棘手。這也意味著需要管理兩個(gè)抽象層而不是一個(gè)。那么如果發(fā)生問題。你怎么知道問題在哪里?問題是出在應(yīng)用服務(wù)器,在存儲(chǔ),在網(wǎng)絡(luò)還是兩者間的某個(gè)地方?

"由于根本原因可能出在這幾個(gè)技術(shù)領(lǐng)域(存儲(chǔ),服務(wù)器,網(wǎng)絡(luò))中的任何一處,因此要確認(rèn)出根本原因是非常令人頭疼的事情,實(shí)際上,有鑒于目前的監(jiān)測(cè)及分析解決方案,這個(gè)問題很難解決",Karp說,"必須有一個(gè)合適的跨域分析手段,才能進(jìn)行真正的根本原因分析,但是很少有廠商能夠提供這個(gè)"。

EMC--Vmware的主要股東--早前很明智地收購了Smarts公司,以便研究如何提供客戶急切需求的跨虛擬化管理。NetApp也走上同樣的道路,并收購了Onaro公司。

"Onaro的加入擴(kuò)展了NetApp Manageability Software系列,SANscreen的VM Insight和Service Insight產(chǎn)品能夠幫助減少復(fù)雜性并提升效能",NetApp的解決方案營銷副總裁Patrick Rogers說,"NetApp戰(zhàn)略是幫助客戶提升其IT架構(gòu)和流程,Onaro的這些功能使得Onaro成為NetApp戰(zhàn)略中的重要因素"。

對(duì)于虛擬機(jī)環(huán)境,VM Insight軟件提供虛擬機(jī)--到磁盤的性能信息,以便優(yōu)化每個(gè)服務(wù)器的虛擬機(jī)數(shù)量。對(duì)于大型虛擬機(jī)場(chǎng),這種類型的跨域分析能夠幫助保持應(yīng)用程序可靠性及性能。SANscreen Service Insight簡化了映射支持存儲(chǔ)虛擬環(huán)境中資源的過程。它提供了從虛擬環(huán)境到后端存儲(chǔ)系統(tǒng)的服務(wù)級(jí)的可視性。

同時(shí),多虛擬化技術(shù)的管理正匯聚到企業(yè)級(jí)虛擬化或數(shù)據(jù)中心虛擬化的旗幟下。這其中包括了服務(wù)器虛擬化,存儲(chǔ)虛擬化和架構(gòu)虛擬化。

"IT管理者正越來越關(guān)注全面虛擬化數(shù)據(jù)中心架構(gòu)的前景,"企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)中心的一個(gè)特點(diǎn)就是存儲(chǔ)局域網(wǎng)(SAN)。存儲(chǔ)局域網(wǎng)和服務(wù)器虛擬化之間有很密切的關(guān)系,因?yàn)榇鎯?chǔ)局域網(wǎng)所提供的連接性簡化了虛擬機(jī)的部署和遷移。"

基于SAN的存儲(chǔ)可以在多個(gè)服務(wù)器之間共享,促成數(shù)據(jù)合并。相反,在一個(gè)SAN內(nèi),多個(gè)物理設(shè)備可以構(gòu)成一個(gè)虛擬存儲(chǔ)設(shè)備,供一個(gè)或多個(gè)主機(jī)服務(wù)器使用。毫不奇怪的是,不僅存儲(chǔ)設(shè)備可以被虛擬化了,SAN架構(gòu)本身也可以虛擬化,我們可以將多個(gè)物理SAN合并成一個(gè)邏輯SAN,或?qū)⒁粋€(gè)物理SAN分解成多個(gè)邏輯SAN網(wǎng)絡(luò)。

例如,Emulex提供一些虛擬構(gòu)件來彌合存儲(chǔ)和服務(wù)器之間的一些連接性缺口。Emulex LightPulse Virtual HBA虛擬主機(jī)總線適配器技術(shù)就是將SAN的連接進(jìn)行虛擬化,以便讓每個(gè)虛擬機(jī)都能夠獨(dú)立訪問屬于各自保護(hù)的存儲(chǔ)。

"最終結(jié)果是存儲(chǔ)安全性得到提升,管理及虛擬機(jī)遷移能力得到提升,而且用戶能夠?qū)嵤┮恍㏒AN最佳實(shí)踐,比如邏輯單元號(hào)屏蔽以及虛擬機(jī)分區(qū)等",Mclntyre說,"此外,虛擬主機(jī)總線適配器技術(shù)可以讓具有不同I/O負(fù)荷的虛擬機(jī)共存而不影響各自的I/O性能。這種混合負(fù)荷性能提升在合并的、虛擬的環(huán)境中非常重要。在這種環(huán)境中,不同的虛擬機(jī)和應(yīng)用程序都是通過同樣一套物理主機(jī)總線適配器來訪問存儲(chǔ)的"。

毫無疑問,隨著時(shí)間推移,在企業(yè)級(jí)環(huán)境中將必須添加越來越多的虛擬構(gòu)件以及分析工具,以便充分使用虛擬化功能。在那之前,我們都必須做好在簡單化的名義下增加復(fù)雜性的準(zhǔn)備。

"為了能夠確定問題所在,并對(duì)整個(gè)環(huán)境進(jìn)行事前管理和防止問題發(fā)生,我們非常有必要實(shí)時(shí)地--或至少接近實(shí)時(shí)地--理解拓?fù)?quot;,Karp說,"在最好的情況下,每個(gè)受監(jiān)控的進(jìn)程都能使用持續(xù)更新的拓?fù)鋱D"。

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