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透析存储虚拟化方案的设计和发展方向

来源:机房360 作者:Randy编辑 更新时间:2011-9-13 16:46:08

摘要:在应用如IBM的SAN卷控制器(SVC),HDSUSPV和LSISVM此类异构虚拟化引擎之前,基于数据块的存储面临的一个主要障碍,就是缺乏多个异构存储服务平台的技术支持。这限制了整个数据中心的发展。尽管这些技术日渐成熟,有些客户仍然不喜欢将复杂的附加层添加到共享存储基础设施。如果是这样,唯一可行的方法就是跨越整个数据中心(只适用于小型和一些中等规模的数据中心)实施单一管理框架,或在数据中心的一个或多个最大的存储池来实现虚拟化。本文的目的就旨在引导如何在存储池设计和实施虚拟化。

  存储虚拟化的设计和部署能力
  
  目前最普遍的存储虚拟化技术就是,将物理存储从多网络存储设备汇集到单一逻辑存储设备,可以由一个中央控制点(控制台)管理。存储虚拟化技术一般应用在存储区域网络(SAN),但也适用于有多个NAS文件管理器的大型NAS环境。
  
  管理存储设备需要花费大把的存储管理时间,而且很容易出错。通过隐藏存储网络(SAN)的复杂性,存储虚拟化可以帮助存储管理员执行复制、备份、归档的任务,并能更省力的恢复,减少耗时,降低错误。
  
  基于SAN存储网络的用户可以通过软件应用实现通用卷虚拟化,通过使用软硬件一体化设备,或者是内置虚拟化引擎的存储控制器。这项技术可以在存储区域网络的不同层级使用。对于规模较小的系统环境,可以在存储网络基础设施的结构中使用虚拟化设备。其他候选设备还有IBM的SAN卷控制器(SVC),已经应用了一段时间,以及EMC的Invista,使用仍然受限。HDSUSP–VM(有内部容量或无磁盘版本),而惠普公司则已经拥有基于阵列的解决方案。
  
  在规模较大、以及性能至关重要的环境中,大多数设备使用内置虚拟引擎的存储控制器,这对I/O性能的影响最小,能用最少的时间从任何故障中恢复出来。Xiotech,3PAR,IBM的XIV和Compellent的一些完全虚拟化阵列都采用虚拟引擎,将数据分解成小页(1-256MB)分布在磁盘驱动器。只有日立的USPV产品线(也由惠普和Sun转售)提供异构虚拟化解决方案,可将外部阵列虚拟化。这尤其适用于在内外存储设备上跨存储级进行自动数据移动。
  
  基于NAS的存储网络用户可以通过许多不同的方式实施文件虚拟化。一些厂商,如NetApp(DataONTAPGX),BlueArc和HDS提供了合并跨多个文件服务器的文件系统目录的解决方案。最近又增加了惠普使用PolyServe文件服务技术的Extrem存储方案和IBM的SoFS方案。有两种异构NAS虚拟化解决方案,合并文件级或目录级。目录级整合只能部分解决,但易于实现。文件级整合更为完整且受益无穷,但是较难执行,在我们看来,尚未做好进军关键生产系统的准备。今天,最实用的方法就是实施同质结构的NAS虚拟化解决方案。选择就在NetApp和其他低中档性能的小平台,以及拥有高端性能和容量的BlueArc,惠普,IBM和HDS之间产生。
  
  虚拟化技术处于日新月异的发展中,作为一个非常有用的构造块,按需为应用提供额外存储服务。基于虚拟化环境,分层存储技术可以得到显著增强。虚拟化扩展了新功能,比如随着卷(LUN)容量变化的文件系统的增长/减少的耦合,以及依赖于虚拟化的精简配置技术。
  
  存储虚拟化设计和部署的具体目标
  
  一个成功的存储虚拟化的设计和部署方案将会:
  
  1)提高管理效率和存储基础设施的利用
  2)减少管理存储所需的工作量
  3)提高存储网络的整体可用性
  4)提高存储基础设施的灵活性(用来提供或更改存储以满足应用需求的时间)
  5与其他在进行中的存储网络方案互补
  6)不会对生产系统产生明显影响或造成风险
  7)提供能扩展以满足未来存储需求的系统,并允许对现有数据进行安全迁移
  8)提前启动任务,如分层存储和自动精简配置
  
  使用标准Wikibon商业模式,IT部门的综合效益在三年内达到50万美元至100万美元。从提高生产效率来看,三年内的潜在收益应在30至50万美元之间。
  
  IT预算的主要影响因素,通常会包括:
  
  1)存储虚拟化产品的成本(软件和额外的硬件)
  2)实现虚拟化的新的流程和程序的成本
  
  使用标准Wikibon的商业模式,部署到40TB还有20-30万。
  
  其他潜在影响包括:
  
  1)提高了大型NAS文件共享系统用户的生产效率,因为管理文件的成本落在最终用户身上
  2)可能会造成其他方案的延迟(负面影响)
  
  实施存储虚拟化设计和部署方案的风险
  
  会影响存储虚拟化设计和部署方案成功的主要风险是:
  
  1)实施虚拟化的开销超过了收益
  2)执行过程中出现错误导致用户服务降低和/或数据丢失
  3)没有控制将来的存储虚拟化和管理软件的成本。虚拟化软件供应商一个常见的做法就是在TB管理的基础上增加软件费用。由于每年TB的成本不断降低,幅度超过30%,用户可保持预算不变并购买超过50%的存储空间。在合同谈判时多加注意,以确保虚拟化软件的成本别失控。基于虚拟化软件的固定费用,或物理存储阵列的数量,是衡量虚拟化软件成本的一个可行的方法。
  
  存储虚拟化的设计和部署方案
  
  在设计系统和阵列安装后,经过连接和测试,然后获得该项目的权益人批准时,开始实施存储虚拟化的设计和部署方案。
  
  虽然以下因素对存储虚拟化的成功设计和部署很有必要,但不包含在此方案的范围内:
  
  1)项目发起人认同时间和效力以确保成功
  2)存储明显整合,存储池有良好的通用存储管理流程
  3)存储虚拟化计划的预算已经确立
  4)在存储池的效率和供应商损失之间权衡一个折衷方案
  

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