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新啟航IT外包專家,服務器虛擬化環境下的存儲管理

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隨著虛擬化技術逐步成為服務器和桌面系統優化的主流技術,存儲成為高擴展性的虛擬化解決方案之中最為關鍵的部分。離開了集中化的存儲系統,一些關鍵特性,諸如在線的虛擬機遷移,就無從談起。然而,雖然存儲使得用戶獲益頗多,其同樣為存儲和虛擬化管理員帶來了許多新的挑戰。

一、策略的改變

在虛擬化環境中實現高效地存儲管理需要滿足兩項基本條件:容量和性能。當然在非虛擬化環境中這兩項也非常之重要,性能是虛擬存儲設計中的首要考慮因素,對整個虛擬化體系架構的運營會產生重要的影響。在非虛擬化環境中,單個邏輯單元號的延遲響應一般只會影響連接其的某一臺主機;而一個支持眾多虛擬機的大型邏輯單元號的延遲影響會更為廣泛。尤其是在虛擬桌面體系架構之中(VDI)。在這里,存儲管理員可以考慮以下一些策略。

應用硬件加速和API。許多供應商(包括頂尖的六家存儲供應商:Dell、EMC、HP、HDS、IBM和NetApp)今天支持硬件層的虛擬I/O加速。其通過Hypervisor層中的API接口,比如vStorageAPIsforArrayIntegration(VAAI),進行部署。VAAI從Hypervisor卸除了一些“較重的”部分,讓存儲陣列以最佳方式來進行核心操作,比如子LUN鎖定,卷拷貝以及數據清零。就在最近的vSphere5中,VMware補充了精簡回收特性,這使得Hypervisor可以從自動精簡配置的邏輯單元號中重新發布那些已經刪除后的存儲,而非直接將數據寫入刪除后的數據塊。

二、為虛擬服務器定制的存儲

許多新興的存儲供應商都已推出了專為虛擬服務器環境設計的硬件和軟件存儲解決方案。這其中包括Atlantis計算機公司,SolidFire、Tintri公司和Virsto軟件。從本質上講這些產品都旨在應對上述問題,包括隨即I/O等挑戰。

針對性能的配置。虛擬環境中的I/O性能至關重要。通常來說,虛擬環境中有大量的隨機工作負載,這使得優化I/O工作負載對于陣列而言更為困難。有一些技術可以用以性能的優化,包括:

?寬條帶化。該技術將I/O分布在盡可能多的物理磁盤上。寬條帶化一般通過使用大RAID組(需要注意出現磁盤故障時的重構時間)或將RAID組連接到存儲池的方式實現。該技術適用于文件或數據塊的數據平臺。

?動態分層。和任何其它存儲環境相似,虛擬服務器中也會存在I/O“熱點”數據,這種數據產生大量的I/O工作負載。熱點區域很難預測,因此提供動態分層技術的平臺可以提供一個動態的方式來確保最熱的數據駐留在最快的磁盤上。該技術在虛擬機從單個主鏡像中克隆時尤其有效。

三、使用自動精簡配置

虛擬環境中虛擬機相對容易創建,這使得存儲容量很容易就會失去控制。尤其是在按需供應的環境中。自動精簡配置功能能夠使得磁盤空間只在數據真實從主機寫入磁盤后才被消耗,而不是被每個虛擬機預留出固定的容量。該特性可以部署在Hypervisor中,并且是存儲平臺中一種非常常見的選項。

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四、使用供應商提供的插件

幾乎絕大多數的企業級和中端存儲平臺都提供集中化管理的工具插件,比如VMware的vCenter。這為虛擬主機和存儲都提供了一個“單一的虛擬管理平臺”,在許多情況下存儲通過這種方式可以直接從vCenter控制臺中配置。對于沒有專職負責存儲的企業而言,這可以在很大程度上減少IT管理員的工作量。

五、不容忽視的數據備份

數據備份總是被視為和存儲管理關聯不大的一種操作;然而,其在高可用的存儲環境下又是至關重要的。在虛擬化體系架構的備份和數據恢復中,傳統的備份解決方案確并不高效,可以利用其它技術來優化備份和數據恢復流程。

在數據塊形式的存儲部署中,傳統的備份使用主機本身來備份數據。這是由于存儲陣列無法認識到在某個邏輯單元號上的數據是以何總格式存儲的。主機將文件系統部署在邏輯單元號上,備份軟件從而依靠主機來提供文件流的備份操作。

在所有的虛擬平臺上,虛擬機以一個或一系列文件的形式存儲,即便在使用數據塊形式的存儲陣列中亦是如此。這使得備份流程變得更為簡單,因為備份可以簡單地以拷貝文件的形式進行,從而備份起所有的虛擬機。

六、自動化技術

管理正在動態變化的虛擬化環境,對容量和性能進行優化,這著實是一項耗時的過程。隨著虛擬化環境的擴展和日趨成熟,技術正在向著更自動化的優化過程發展。個各Hypervisor供應商開始在其產品中包含這種功能,實現一些半自動化的特性,從而降低管理員對存儲環境持續調優的工作負載。在vSphere5中,VMware引入了存儲資源分配調度(SDRS),提供一定程度上地存儲自動化分配。SDRS提供自動化的VMDKs初始部署,虛擬機的自動遷移以滿足容量和性能要求和策略,例如高I/O的虛擬機應當部署在不同的硬件上。

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2018年10月24日 15:05
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