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虚拟化服务器在存储管理中的难题解疑

Watchstor.com  佚名丨2009-10-28 16:12 标签:数据保护 存储资源管理 服务器虚拟化 存储虚拟化 

数据的日益增长对企业和个人用户来说是一个非常大的压力,他们要面对着海量存储来解决这些数据的存储方案。随着数据量的不断增长,对存储的需求也在快速增长。而且看起来,越是虚拟化服务器就越需要更多的存储。因此,这两种趋势——数据增长和虚拟化——正成为存储增长的强大合力。

"存储容量继续以每年将近60%的速度增长",IDC分析师Benjamin Woo说,"从应用程序和存储的接口方式上看,2008年很可能是个转折点。而虚拟服务器将成为iSCSI(互联网小型计算机系统接口)的杀手级应用".

虚拟机(VM)是否加速了存储的增长呢?根据Emulex软件及客户营销副总裁Scott Mclntyre的说法,管理员经常给VMware进行大容量的超过正常需求的存储配置。这种配置就像一个存储池,然后根据不同虚拟机在建立时的需求进行容量分配。事实上,VMware其实鼓励存储管理者配置超出物理需要的容量,比如,给20个虚拟机各配置25%的容量。虚拟环境中更容易配置非常多的存储。

理论上,这是为了通过提高使用率来使存储更加有效率。但是有没有可能实际上适得其反呢?

"使用VMware的虚拟化环境本身并不需要比它们所对应的物理环境更多的存储容量",VMware的高级产品营销经理Jon Bock说,"一个很重要的相关点就是客户经常改变他们在VMware环境中使用和管理存储的方式,以便充分利用VMware虚拟化所带来的独一无二的功能,他们的存储容量要求反映了这一点".

目前的情况似乎是公司们正在调整他们自己的存储需求以便能够利用内置在虚拟环境中的功能。例如,VMware的存储界面——VMFS(虚拟机文件系统)——所提供的快照功能,被用来进行在线备份,在虚拟机上创建归档副本,还有就是提供一个良好的副本以便能够在安装补丁出错、病毒感染等情况下进行复原。虽然你可以用虚拟机做很多事情,但是也需要更多的空间。

解决管理难题

但是,更大的问题可能是管理上的混乱,这种混乱来自于虚拟化服务器和虚拟存储的冲突。

"如何协调好虚拟服务器和虚拟存储是一个特别棘手的问题",企业管理联合会的分析师Mike Karp说,"企业级数据中心虚拟化的潮流虽然能够为有效管理和提高能源使用效率提供很多机遇,但是它同时也给IT管理者提出了一系列新的问题".

说到底,虚拟化就是通过一个抽象层来简化管理。例如,存储虚拟化是指在将一个简单的文件、逻辑卷或其他存储对象(例如磁盘驱动器)呈现给应用程序的同时,将物理上的存储复杂性隐藏起来,让存储管理员和应用程序都看不到这种复杂性。

但是,即使在一个领域——例如服务器——这种"简单层"也可能把事情弄复杂。让我们来看看一个传统的CPU衡量的例子。我们在一个AIX(IBM的UNIX系统)同步多线程(SMT)环境中进行IBM微分区。在这个环境中,有两个虚拟CPU处在一个共享处理器池内。该分区运行一个进程,在60秒的时间间隔内该进程占用45%的物理CPU资源。当你对这个环境进行衡量的时候,会出现一些问题。例如,在不同情况下,比如SMT启用或关闭,或者处理器使用率设顶或不设顶,衡量结果都可能不同。

CPU统计数据%busy代表使用虚拟处理器资源的使用率。在这个例子中,%busy可能是37.5%。那么进行另外一个CPU衡量,这次进行LPAR(逻辑分区),用%entc来表示。%entc代表授权处理器使用率。%entc达到75%。观察另一个指标,%lpar_pool_busy,该指标代表处理器池的使用率。它只有18.75%。或者看%lpar_phys_busy——物理处理器使用率。它是9.38%。还有些其他的指标,它们的显示结果也可能完全不同。

"一个容量计划人员可能看到一个指标就认为使用率比较低,而另一个人却可能因为看不同的指标而持完全不同的看法",位于艾奥瓦州Clear Lake的TeamQuest公司的企业性能专家Jim Smith说,"那么哪一个才是对的?对于虚拟化的处理器,这个问题很难回答。每个答案都可能有正确的一面".

寻找根本原因

由于虚拟化服务器和虚拟存储存在整合的趋势,事情更加棘手。这也意味着需要管理两个抽象层而不是一个。那么如果发生问题。你怎么知道问题在哪里?问题是出在应用服务器,在存储,在网络还是两者间的某个地方?

"由于根本原因可能出在这几个技术领域(存储,服务器,网络)中的任何一处,因此要确认出根本原因是非常令人头疼的事情,实际上,有鉴于目前的监测及分析解决方案,这个问题很难解决",Karp说,"必须有一个合适的跨域分析手段,才能进行真正的根本原因分析,但是很少有厂商能够提供这个".

EMC——Vmware的主要股东——早前很明智地收购了Smarts公司,以便研究如何提供客户急切需求的跨虚拟化管理。NetApp也走上同样的道路,并收购了Onaro公司。

"Onaro的加入扩展了NetApp Manageability Software系列,SANscreen的VM Insight和Service Insight产品能够帮助减少复杂性并提升效能",NetApp的解决方案营销副总裁Patrick Rogers说,"NetApp战略是帮助客户提升其IT架构和流程,Onaro的这些功能使得Onaro成为NetApp战略中的重要因素".

对于虚拟机环境,VM Insight软件提供虚拟机——到磁盘的性能信息,以便优化每个服务器的虚拟机数量。对于大型虚拟机场,这种类型的跨域分析能够帮助保持应用程序可靠性及性能。SANscreen Service Insight简化了映射支持存储虚拟环境中资源的过程。它提供了从虚拟环境到后端存储系统的服务级的可视性。

同时,多虚拟化技术的管理正汇聚到企业级虚拟化或数据中心虚拟化的旗帜下。这其中包括了服务器虚拟化,存储虚拟化和架构虚拟化。

"IT管理者正越来越关注全面虚拟化数据中心架构的前景,"企业级数据中心的一个特点就是存储局域网(SAN)。存储局域网和虚拟化服务器之间有很密切的关系,因为存储局域网所提供的连接性简化了虚拟机的部署和迁移。"

基于SAN的存储可以在多个服务器之间共享,促成数据合并。相反,在一个SAN内,多个物理设备可以构成一个虚拟存储设备,供一个或多个主机服务器使用。毫不奇怪的是,不仅存储设备可以被虚拟化了,SAN架构本身也可以虚拟化,我们可以将多个物理SAN合并成一个逻辑SAN,或将一个物理SAN分解成多个逻辑SAN网络。

例如,Emulex提供一些虚拟构件来弥合存储和服务器之间的一些连接性缺口。Emulex LightPulse Virtual HBA虚拟主机总线适配器技术就是将SAN的连接进行虚拟化,以便让每个虚拟机都能够独立访问属于各自保护的存储。

"最终结果是存储安全性得到提升,管理及虚拟机迁移能力得到提升,而且用户能够实施一些SAN最佳实践,比如逻辑单元号屏蔽以及虚拟机分区等",Mclntyre说,"此外,虚拟主机总线适配器技术可以让具有不同I/O负荷的虚拟机共存而不影响各自的I/O性能。这种混合负荷性能提升在合并的、虚拟的环境中非常重要。在这种环境中,不同的虚拟机和应用程序都是通过同样一套物理主机总线适配器来访问存储的".

毫无疑问,随着时间推移,在企业级环境中将必须添加越来越多的虚拟构件以及分析工具,以便充分使用虚拟化功能。在那之前,我们都必须做好在简单化的名义下增加复杂性的准备。

"为了能够确定虚拟化服务器问题所在,并对整个环境进行事前管理和防止问题发生,我们非常有必要实时地——或至少接近实时地——理解拓扑",Karp说,"在最好的情况下,每个受监控的进程都能使用持续更新的拓扑图".

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