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虚拟化新挑战 在虚拟世界里管理存储

发布时间:2019-10-09 18:59:47 编辑:笔名

近一段时期内,随着数据量的不断增长,人们对存储的要求也日益增长。虚拟化的服务器愈是普及,对存储的要求就越高——情况看起来的确就是这样。数据增长与虚拟化这两个发展趋势共同作用,有力地促进了存储不断增长。

IDC的分析员Benjamin Woo曾经表示,“每年,存储能力都以将近60%的速度不断增长。”“在2008年,应用程序与存储的接口方式将会出现很大的变化。虚拟服务器作为iSCSI的杀手级应用。”

虚拟机(VM)的出现是否会不会加快存储增长的步伐呢?Emulex公司软件与客户营销部副总监Scott Mclntyre认为,VMware会比平时分配的存储空间更多,这个特征十分典型。这样的分配方式保留了一些额外的空间,以备在虚拟机创建后,可以将这些空间提供给它们。事实上,VMware鼓励存储管理员为虚拟机提供的存储空间大于物理空间。比如,提供给20台VM每台25%的存储空间。但是这种做法也更容易造成分配的空间过大。

从理论上来说,这将会提高使用效率,进而使存储变得更为有效。但实际上,这种做法会不会在无形之中事与愿违呢?

VMware的高级推广经理Jon Bock说过,“与实际环境相比,利用VMware虚拟出的环境并非天生就需要更多的存储空间。”“一个很重要并且与之有关的原因就是,在VMware环境中,客户经常会调整他们使用与管理存储的方式,以充分利用VMware独特的虚拟化能力,他们对存储能力的要求也反应了这一点。”

现在,有许多公司看上去都正在调整它们的存储需求,进而最大程度地利用嵌入在虚拟环境中的功能。例如,在VMware存储接口VMFS(virtual machine file system,虚拟机文件系统)中提供的快照功能可实现在线备份以及生成虚拟机的存档拷贝。同时,在出现补丁安装失败,病毒感染以及其他情况时,该项功能还可以提供一份可以确认为好的备份文件进行恢复。当然,你如果要使用更多的功能,就相应需要更多的空间。

解决令人头疼的管理问题

然而,最大的问题也许在于管理方面的困惑,这种困惑随着虚拟服务器与虚拟存储器之间冲突的出现而显现出来。

企业管理协会(Enterprise Management Associates)的分析员Mike Karp表示,“协调虚拟化的服务器与虚拟化的存储器是一个十分令人头痛的工作。”“虽然企业数据中心不断使用虚拟化技术将在很大程度上增加提高管理与能源使用效率的机会,但与此同时,这种趋势给IT经理带来了一个全新的挑战。”

总而言之,虚拟化就是指提供一个抽象面,进而简化管理过程。比如存储虚拟化指的就是通过一种特定的方式,给一个应用程序提供一份简单的文件,或者一个逻辑卷,又抑或是其它的存储目标(如一个磁盘驱动器)。这种特定的方式能够隐藏存储实际的复杂性,让存储管理员与应用软件能够不去理会这种复杂性。

然而,即使是在同一个领域内——比如服务器 ——这个“简化层”甚至可能把问题复杂化。只要看看它在传统CPU测试工艺中发挥的作用就知道了,让我们以一台在SMT(AIX simultaneous multi-threaded,AIX并发多线程)环境中、在一个共享处理器池中拥有两个虚拟CPU的IBM micropartition为例。这个分区有一个运行着的进程,该进程使用了物理CPU60秒周期中的45秒。当你测试这个环境的时候,它带来了一些问题。结果可能会有显著的不同,例如,SMT的状态,处理器是否被覆盖等因素都会对结果造成影响。

CPU统计数据中“占用CPU资源的百分比”指的是占用的虚拟处理器处理能力的百分比。在这个例子中,这个数字可能为37.5%。现在采用另一种CPU测量方法。这一次将采用LPAR(逻辑分区)的测量方法,以%entc为单位表示。该表达方法指的是占用的可以使用的处理器的处理能力的百分比。根据这一测量方法,这个数字则高达75%。如果再采用第三种测量方法,即以%par_pool_busy为单位计算的话,这个数字为18.75%。这种计算方法指的是根据占用了的全部处理器池处理能力的百分比。如果是根据占用了的物理处理器处理能力的百分比,即%lpar_phys_busy为单位来计算的话,这个数字就将变为9.38%。不同的测量方法将会得出完全不同测量结果。

TeamQuest 公司坐落在爱荷华州Clear Lake,该公司的企业运营专家Jim Smith表示,“一位容量规划员可能会盯着某一个指标,进而可能会得出使用率很低这项结论。然而,对采用其他方法的规划员来说,很有可能会得出相反的结论。”“那么,到底谁的判断是正确的呢?因为虚拟化处理器的出现,要回答这个问题并非易事。每个结论从自己的角度看都有一定的道理。”

找到根本原因

现在的流行趋势是将虚拟服务器与虚拟存储结合起来,这将使情况变得更加具有挑战性。这意味着要对两个抽象层进行管理,而不是原来的一个抽象层。那么,假设有错误出现,如何才能确定错误是出在哪里呢?是应用服务器出错,还是存储出错,抑或是网络错误,又或者是这两者中间哪个部分出错了?

Karp还表示:“任何技术领域(存储,服务器以及网络)都有可能出错,胆小的人从不会去想找出错误发生的根本原因。事实上,在目前监控与分析解决方案的技术发展水平上,也不是每次都能够找到发生错误的根本原因的。”“有一些厂商会提供一些解决方案,同时还提供一套跨域的分析工具,利用这些工具可以分析该错误出现的根本原因。”

大部分VMware的主要股权拥有者EMC较早时候收购Smarts的行为让它开始显得比较明智了。它一直朝着自己的目标在前进,就是起码要提供最重要的跨虚拟管理。NetApp也有同样的目标,该公司收购了Onaro。

NetApp的解决方案营销副总裁Patrick Rogers表示,“Onaro的加入,扩充了NetApp管理软件家族,同时SANscreen的 VM Insight与Service Insight产品在将收益最大化的同时,将复杂性减到最低。”“这些功能使Onaro成为NetApp策略的重要因素,该策略致力于帮助用户改善他们的 IT基础架构和流程。”

在虚拟机环境下,VM Insight提供虚拟机到磁盘的性能信息,用于优化每台服务器上虚拟机的数量。对大型的虚拟机环境来说,这种跨域的分析工具有助于保持应用程序的可用性以及性能。SANscreen Service Insight简化了映射支持存储虚拟环境中应用程序资源的步骤。这种做法提供了从虚拟环境到后台存储系统的服务级的可见性。

与此同时,随着企业或者数据中心虚拟化的不断涌现,多种虚拟技术的管理也开始聚集在虚拟化的旗帜之下。这其中包括服务器虚拟化,存储虚拟化以及fabric虚拟化。

Emulex公司的Mclntyre曾经说过,“目前,IT经理考虑的越来越多的情况是一个完全虚拟化的数据中心基础设施的前景如何。”“企业数据中心的特征之一就是现有的存储区域网络(SAN)。SAN与服务器虚拟化这两者之间存在着高度紧密的联系,原因是由于由SAN提供的连通性简化了虚拟机的部署与迁移过程。”

基于SAN的存储可以在多服务器之间共享,这项功能有助于数据合并。另一方面,一个虚拟存储设备也可以由处于同一个 SAN中的多物理设备组建,可以被一台或多台主机服务器使用。那么,毫不奇怪,不仅仅是存储设备可以虚拟化,越来越多的用户开始对虚拟化架构本身发生兴趣,希望以此将多个物理SAN整合成同一个逻辑SAN,或者将一个物理的SAN分割成多个逻辑存储网络。

例如,Emulex目前就可以提供虚拟途径用于填补某些在存储与服务器之间出现的连接空隙。由于Emulex LightPulse Virtual HBA技术虚拟化了SAN连接,所以每台虚拟机都可以独立访问分属于各自保护的存储。

Mclntyre表示,“最终的结果就是存储的安全性大为提高,这将会强化虚拟机的管理与迁移,同时还将提高SAN为单个虚拟机提供最优办法的能力,其中包括:LUN masking与分区。”“除此之外,Virtual HBA技术还让具有不同I/O工作负载的虚拟机在不互相影响各自I/O性能的前提下共存。在统一的虚拟化环境里,提高混合工作负载性能是非常重要的。在这个环境中,多个虚拟机与应用软件都将通过同一套物理HBA访问存储。”

毫无疑问,随着时间推移,虚拟功能中将增加更多的分析和新功能,它将能够更好地适应企业范围内的使用。到那个时候,人们要做的就是做好准备,面对一些打着简化旗号出现的复杂工序。

Karp表示,“显然,必须实时地理解拓扑——或者至少接近于实时——这样才能找到问题,并且主动地管理整个环境。”“在理想状态下,所有被监控的流程都可以使用不断升级的拓扑图。”

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