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存储虚拟化:整合孤立的存储容量

  【IT168 资讯】存储虚拟化有望合理管理存储容量。然而,一些人对其成本及可能会给已实施的一些系统带来性能瓶颈有所顾虑。几乎每个人都认为,供应商需要在集成异构系统、简化部署方面做得更好。 

  三年前,美国新泽西州共设有176个床位的亨特顿医疗中心声称其服务器数量众多: 每两个床位就有一台服务器。不过在这家社区医院的技术经理Alberto Cruz Natal看来,这根本没什么值得自豪的。 他说: “当时服务器多得让我们的数据中心无法容纳。”更糟糕的是,这些服务器每台都有各自的附加连接的SCSI存储设备。如果一台服务器的磁盘空间快用完了,IT人员就得购买另一台服务器,或者人工扩大该服务器的存储分区,这项工作不仅很费时,还会干扰现有系统。而另一些服务器却有剩余的存储容量。

  IT小组总不能把大量的时间用于重新配置存储设备这样的事务上。于是这家医院准备采用一套新的临床记录系统,这就促使需要把QuadraMed公司的Affinity医院信息系统(HIS)从现有的用了5年的Unix设备,迁移到功能更强大的硬件设备上。医院还在15英里以外的地方建立了灾难恢复热备份站点,不过那时还没有制订一项策略把数据迁移到那个异地站点。

  像这种存储容量利用缺乏效率、数据量日益庞大、存储管理颇费人力、需要更有效的灾难恢复的情形,正促使如今的许多用户着眼于存储虚拟化技术。美国新罕布什尔州的数据移动集团公司的创办人John Webster声称,对许多公司而言,数据量以每年至少60%到80%的速度递增; 存储管理员把20%到30%的时间用于卷管理任务。

  而存储虚拟化技术可以解决这样的问题。存储虚拟化技术的工作原理是,让互相独立、甚至异构的存储阵列看上去就像是单一的逻辑存储资源池,可以通过中央控制台加以管理。目的就是让数据可以在不同层次和类型的存储系统之间自由移动(具体取决于业务需求),又不影响运行环境。

  Webster说: “对任何存储虚拟化解决方案来说,最重要的一个特性就是能够隐藏复杂性,因而可以管理越来越难以管理的工作。”

选型面临困难

  不过,要理解如今市面上各种各样的虚拟化方案,并确定哪个方案适合自己,这并不容易。以亨特顿医疗中心为例,做出采用虚拟化技术的决策并不是太难,增值分销商提议它应当通过存储区域网(SAN)迁移至集中式存储架构。由于该分销商建议把HIS系统迁移到IBM RS/6000(医院和灾难恢复站点各有一个),所以使用IBM存储系统即高端Shark阵列(医院和灾难恢复站点各有一个)也就合情合理。IBM 和美国佛罗里达州的DataCore软件公司达成了协议,使用后者的SANsymphony软件对Shark阵列进行虚拟化处理,以便该阵列也可以添加到环境当中。

  2003年进行这个项目时,存储界的几个巨头: IBM、日立数据系统公司和EMC公司还没有大力宣传存储虚拟化产品。不过如今市面上已经出现了太多的虚拟化方案,以至很难确定哪个最适合你的环境。

  譬如说,一些供应商把虚拟化功能添加到存储阵列控制器上(往往称为基于阵列的虚拟化),这意味着存储设备和虚拟化功能连同买来。另一些供应商把虚拟化功能添加到位于应用服务器和存储系统之间的服务器上(往往称为基于设备的虚拟化)。还有些供应商把虚拟化功能添加到智能交换机上(称为基于网络的虚拟化)。智能交换机或者采用“带内”方案,即虚拟化命令与数据沿同一条通道在应用服务器和存储阵列之间传输; 或者采用“带外”方案,即虚拟化命令和数据在不同通道上进行传输。

  另外,就连每家供应商也提供众多不同方案。譬如说,IBM的SAN卷控制器(SVC)就是个基于设备的虚拟化系统,不过它也可以配置成基于交换机的方案。同时,它的DS8000又基于阵列。日立公司的通用存储平台也是如此。EMC即将推出的Invista是采用带外方案的基于网络的虚拟化产品,有人认为这种最新的存储虚拟化方案最有发展前景。

  虽然IBM的SVC目前已安装了1200套,从而成为市场领头羊,但市场基本上仍在不断变化。

有待广泛应用 

  难怪大多数顾客仍在评估这项技术。美国马萨诸塞州的企业战略集团公司的高级分析师Tony Asaro认为,亨特顿医疗中心只是如今实施存储虚拟化的全球3000家公司当中的一家。

  不过Cruz Natal对于自己所做的决定相当满意。他说,起初,DataCore只是整个系统的另一个普通部分而已。不过,它很快带来了全新的机会。最重要的是,能够把各种类型的存储系统放在DataCore虚拟器后面,包括基于简单磁盘捆绑(JBOD)、光纤阵列存储技术(FAStT)和串行ATA的比较低端的系统。这样一来,就用不着把非关键任务的或者不常访问的数据存放在高端Shark系统上,也用不着人工转移到不大昂贵的磁盘系统上。他说: “现在我们具有这种灵活性,即可以为不同类型的系统购买不同类型的存储设备,然后借助DataCore实现集中管理。”

  Cruz Natal说,这样做大大降低了管理和维护费用。管理员只要用鼠标点击几下,就可以为应用服务器创建最大空间为2TB的存储分区。SANsymphony负责监控服务器的实际存储使用,那样管理员就能按照需要,为该磁盘池分配更多的存储容量。他说: “我们没必要扩大分区空间或者创建新的分区。我们只要在以后的某个时间购买额外磁盘,分配给同一个磁盘池即可。”

  而且对于放在异地的第三台DataCore服务器和一台冗余的RS/6000服务器,医院也可以把数据镜像到灾难恢复站点,从而把停机时间限制在至多两个小时。

  一些观察人士认为,像DataCore这些技术会给性能带来瓶颈,这归因于它们在网络上的位置。专门研究存储架构和服务器合并的独立承包商Bernard Shen认为,

  考虑到虚拟化产品成本高、而且会带来相关的性能问题,所以在中型环境为存储阵列添加更多的磁盘有着同样理想的效果,对不同阵列进行虚拟化处理并不明智。

  Shen说: “在存储容量不太大的环境,我认为还没有必要添加一个虚拟层,因为成本高,还会带来相关的性能问题。”成本包括设备价格、人员培训费用及许可费。他说: “如果你有两个SAN,每个容量为1TB,就需要支付2TB的许可费。”

  Shen还认为,添加虚拟化设备也会带来复杂性。他说: “厂商把虚拟化设备作为单一管理点来销售,但这并不是说,它对管理人员来说就是透明的。”譬如说,在连逻辑分区也由卷控制器管理的环境下,你不可能总是知道哪些磁盘在与哪些服务器进行联系。Shen说: “你会知道某个RAID组出故障了,但如果不深入分析,就不知道哪个应用在使用该RAID。”尽管Shen预计该技术会在9到12个月后得到改进,他说“眼下我并不确信存储虚拟化就一定适用于每个企业。”

  Cruz Natal说,他所在医院并没有遇到性能下降的问题,原因是医院没有大量的事务型数据。他继续说: “虚拟化技术并没有硬性规定我要使用哪种存储设备,这帮助我们控制了成本; 它还解决了培训员工以管理系统的问题,这就减少了维护费用。”同时,Cruz Natal还说,他喜欢这样的管理工具,能够通过类似仪表板的方式了解一些系统信息,譬如出现性能下降时,分区卷或者磁盘池的工作状态。他说: “有效地集成所有工具更为重要,因为我们的系统实在太多了。”

  他说,让培训人员熟悉这种新架构也很关键。至少需要三个人: 一个人熟悉应用服务器如何与SAN进行通信; 一个人了解SAN光纤架构本身; 还有一个管理员知道如何创建新分区、移动卷以及为虚拟化服务器排除故障。

慎重选型 

  基于阵列的方案、基于网络的方案和基于设备的方案……事实上,没有哪种虚拟化方案是“非常好的”选择,这完全取决于你的目标。Webster说: “你一定要考虑一下虚拟化设备可为你的用户提供哪些种类的操作,哪些对你最为重要。”

  问题是,Asaro说,令人头痛的是,有些人希望放慢硬件支出进度; 有些人希望减少管理预算; 有些人也许希望重新设计整个存储基础设施的架构; 另一些人则希望逐步实施分层存储。

  尽管人们一致认为,虚拟化技术会在一年半后迅速被采用起来,但大家都认同这种说法: 供应商必须在集成异构系统、简化部署方面做得更好。美国马萨诸塞州Taneja集团公司的分析师兼顾问Brad O'Neill把存储虚拟化与服务器虚拟化作了对比。他说: “VMware有一种异常灵活、易于部署的解决方案。虚拟化也要达到这种水平才行。”

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