解決虛擬世界的存儲管理難題

隨著(zhù)數據量的不斷增長(cháng)，對存儲的需求也在快速增長(cháng)。而且看起來(lái)，越是虛擬化的服務(wù)器就越需要更多的存儲。因此，這兩種趨勢--數據增長(cháng)和虛擬化--正成為存儲增長(cháng)
的強大合力。

存儲容量繼續以每年將近60％的速度增長(cháng)，IDC分析師Benjamin Woo說(shuō)，從應用程序和存儲的接口方式上看，2008年很可能是個(gè)轉折點(diǎn)。而虛擬服務(wù)器將成為iSCSI（互聯(lián)網(wǎng)小型計算機系統接口）的殺手級應用。

虛擬機（VM）是否加速了存儲的增長(cháng)呢？根據Emulex軟件及客戶(hù)營(yíng)銷(xiāo)副總裁Scott Mclntyre的說(shuō)法，管理員經(jīng)常給VMware進(jìn)行大容量的超過(guò)正常需求的存儲配置。這種配置就像一個(gè)存儲池，然后根據不同虛擬機在建立時(shí)的需求進(jìn)行容量分配。事實(shí)上，VMware其實(shí)鼓勵存儲管理者配置超出物理需要的容量，比如，給20個(gè)虛擬機各配置25％的容量。虛擬環(huán)境中更容易配置非常多的存儲。

理論上，這是為了通過(guò)提高使用率來(lái)使存儲更加有效率。但是有沒(méi)有可能實(shí)際上適得其反呢？

使用VMware的虛擬化環(huán)境本身并不需要比它們所對應的物理環(huán)境更多的存儲容量，VMware的高級產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)經(jīng)理Jon Bock說(shuō)，一個(gè)很重要的相關(guān)點(diǎn)就是客戶(hù)經(jīng)常改變他們在VMware環(huán)境中使用和管理存儲的方式，以便充分利用VMware虛擬化所帶來(lái)的獨一無(wú)二的功能，他們的存儲容量要求反映了這一點(diǎn)。

目前的情況似乎是公司們正在調整他們自己的存儲需求以便能夠利用內置在虛擬環(huán)境中的功能。例如，VMware的存儲界面--VMFS（虛擬機文件系統）--所提供的快照功能，被用來(lái)進(jìn)行在線(xiàn)備份，在虛擬機上創(chuàng )建歸檔副本，還有就是提供一個(gè)良好的副本以便能夠在安裝補丁出錯、病毒感染等情況下進(jìn)行復原。雖然你可以用虛擬機做很多事情，但是也需要更多的空間。

解決管理難題

但是，更大的問(wèn)題可能是管理上的混亂，這種混亂來(lái)自于虛擬服務(wù)器和虛擬存儲的沖突。

如何協(xié)調好虛擬服務(wù)器和虛擬存儲是一個(gè)特別棘手的問(wèn)題，企業(yè)管理聯(lián)合會(huì )的分析師Mike Karp說(shuō)，企業(yè)級數據中心虛擬化的潮流雖然能夠為有效管理和提高能源使用效率提供很多機遇，但是它同時(shí)也給IT管理者提出了一系列新的問(wèn)題。

說(shuō)到底，虛擬化就是通過(guò)一個(gè)抽象層來(lái)簡(jiǎn)化管理。例如，存儲虛擬化是指在將一個(gè)簡(jiǎn)單的文件、邏輯卷或其他存儲對象（例如磁盤(pán)驅動(dòng)器）呈現給應用程序的同時(shí)，將物理上的存儲復雜性隱藏起來(lái)，讓存儲管理員和應用程序都看不到這種復雜性。

但是，即使在一個(gè)領(lǐng)域--例如服務(wù)器--這種簡(jiǎn)單層也可能把事情弄復雜。讓我們來(lái)看看一個(gè)傳統的CPU衡量的例子。我們在一個(gè)AIX（IBM的UNIX系統）同步多線(xiàn)程（SMT）環(huán)境中進(jìn)行IBM微分區。在這個(gè)環(huán)境中，有兩個(gè)虛擬CPU處在一個(gè)共享處理器池內。該分區運行一個(gè)進(jìn)程，在60秒的時(shí)間間隔內該進(jìn)程占用45％的物理CPU資源。當你對這個(gè)環(huán)境進(jìn)行衡量的時(shí)候，會(huì )出現一些問(wèn)題。例如，在不同情況下，比如SMT啟用或關(guān)閉，或者處理器使用率設頂或不設頂，衡量結果都可能不同。

CPU統計數據%busy代表使用虛擬處理器資源的使用率。在這個(gè)例子中，%busy可能是37.5％。那么進(jìn)行另外一個(gè)CPU衡量，這次進(jìn)行LPAR（邏輯分區），用%entc來(lái)表示。%entc代表授權處理器使用率。%entc達到75％。觀(guān)察另一個(gè)指標，%lpar_pool_busy，該指標代表處理器池的使用率。它只有18.75％?；蛘呖?lpar_phys_busy--物理處理器使用率。它是9.38％。還有些其他的指標，它們的顯示結果也可能完全不同。

一個(gè)容量計劃人員可能看到一個(gè)指標就認為使用率比較低，而另一個(gè)人卻可能因為看不同的指標而持完全不同的看法，位于艾奧瓦州Clear Lake的TeamQuest公司的企業(yè)性能專(zhuān)家Jim Smith說(shuō)，那么哪一個(gè)才是對的？對于虛擬化的處理器，這個(gè)問(wèn)題很難回答。每個(gè)答案都可能有正確的一面。

尋找根本原因

由于虛擬服務(wù)器和虛擬存儲存在整合的趨勢，事情更加棘手。這也意味著(zhù)需要管理兩個(gè)抽象層而不是一個(gè)。那么如果發(fā)生問(wèn)題。你怎么知道問(wèn)題在哪里？問(wèn)題是出在應用服務(wù)器，在存儲，在網(wǎng)絡(luò )還是兩者間的某個(gè)地方？

由于根本原因可能出在這幾個(gè)技術(shù)領(lǐng)域（存儲，服務(wù)器，網(wǎng)絡(luò )）中的任何一處，因此要確認出根本原因是非常令人頭疼的事情，實(shí)際上，有鑒于目前的監測及分析解決方案，這個(gè)問(wèn)題很難解決，Karp說(shuō)，必須有一個(gè)合適的跨域分析手段，才能進(jìn)行真正的根本原因分析，但是很少有廠(chǎng)商能夠提供這個(gè)。

EMC--Vmware的主要股東--早前很明智地收購了Smarts公司，以便研究如何提供客戶(hù)急切需求的跨虛擬化管理。NetApp也走上同樣的道路，并收購了Onaro公司。

Onaro的加入擴展了NetApp Manageability Software系列，SANscreen的VM Insight和Service Insight產(chǎn)品能夠幫助減少復雜性并提升效能，NetApp的解決方案營(yíng)銷(xiāo)副總裁Patrick Rogers說(shuō)，NetApp戰略是幫助客戶(hù)提升其IT架構和流程，Onaro的這些功能使得Onaro成為NetApp戰略中的重要因素。

對于虛擬機環(huán)境，VM Insight軟件提供虛擬機--到磁盤(pán)的性能信息，以便優(yōu)化每個(gè)服務(wù)器的虛擬機數量。對于大型虛擬機場(chǎng)，這種類(lèi)型的跨域分析能夠幫助保持應用程序可靠性及性能。SANscreen Service Insight簡(jiǎn)化了映射支持存儲虛擬環(huán)境中資源的過(guò)程。它提供了從虛擬環(huán)境到后端存儲系統的服務(wù)級的可視性。

同時(shí)，多虛擬化技術(shù)的管理正匯聚到企業(yè)級虛擬化或數據中心虛擬化的旗幟下。這其中包括了服務(wù)器虛擬化，存儲虛擬化和架構虛擬化。

IT管理者正越來(lái)越關(guān)注全面虛擬化數據中心架構的前景，企業(yè)級數據中心的一個(gè)特點(diǎn)就是存儲局域網(wǎng)（SAN）。存儲局域網(wǎng)和服務(wù)器虛擬化之間有很密切的關(guān)系，因為存儲局域網(wǎng)所提供的連接性簡(jiǎn)化了虛擬機的部署和遷移。

基于SAN的存儲可以在多個(gè)服務(wù)器之間共享，促成數據合并。相反，在一個(gè)SAN內，多個(gè)物理設備可以構成一個(gè)虛擬存儲設備，供一個(gè)或多個(gè)主機服務(wù)器使用。毫不奇怪的是，不僅存儲設備可以被虛擬化了，SAN架構本身也可以虛擬化，我們可以將多個(gè)物理SAN合并成一個(gè)邏輯SAN，或將一個(gè)物理SAN分解成多個(gè)邏輯SAN網(wǎng)絡(luò )。

例如，Emulex提供一些虛擬構件來(lái)彌合存儲和服務(wù)器之間的一些連接性缺口。Emulex LightPulse Virtual HBA虛擬主機總線(xiàn)適配器技術(shù)就是將SAN的連接進(jìn)行虛擬化，以便讓每個(gè)虛擬機都能夠獨立訪(fǎng)問(wèn)屬于各自保護的存儲。

最終結果是存儲安全性得到提升，管理及虛擬機遷移能力得到提升，而且用戶(hù)能夠實(shí)施一些SAN最佳實(shí)踐，比如邏輯單元號屏蔽以及虛擬機分區等，Mclntyre說(shuō)，此外，虛擬主機總線(xiàn)適配器技術(shù)可以讓具有不同I/O負荷的虛擬機共存而不影響各自的I/O性能。這種混合負荷性能提升在合并的、虛擬的環(huán)境中非常重要。在這種環(huán)境中，不同的虛擬機和應用程序都是通過(guò)同樣一套物理主機總線(xiàn)適配器來(lái)訪(fǎng)問(wèn)存儲的。

毫無(wú)疑問(wèn)，隨著(zhù)時(shí)間推移，在企業(yè)級環(huán)境中將必須添加越來(lái)越多的虛擬構件以及分析工具，以便充分使用虛擬化功能。在那之前，我們都必須做好在簡(jiǎn)單化的名義下增加復雜性的準備。

為了能夠確定問(wèn)題所在，并對整個(gè)環(huán)境進(jìn)行事前管理和防止問(wèn)題發(fā)生，我們非常有必要實(shí)時(shí)地--或至少接近實(shí)時(shí)地--理解拓撲，Karp說(shuō)，在最好的情況下，每個(gè)受監控的進(jìn)程都能使用持續更新的拓撲圖。