服務(wù)器虛擬化中遇到的存儲(chǔ)問題分析

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。基于網(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。