虚拟化环境中的存储策略

日期:2012-12-14作者:Christina Torode

【TechTarget中国原创】

Ryan Makamson是华盛顿州立大学电子工程与计算机科学学院的高级系统工程师,在形容虚拟化技术对其存储策略的影响时,他用到了“quantum shift”这个词(量子跃迁)。

  Makamson于9年前就在其IT团队中引入了虚拟化技术,而随后在华盛顿州立各学院的服务器上也开始了虚拟化。但是,直到去年虚拟化桌面架构(VDI)投入实用,Makamson才真正感受到存储面对的挑战。

  为了满足各学院6000到8000名学生及500多位教职工的需求,VDI的应用使得现有的存储架构不堪重负,尤其在IOPS(每秒的I/O操作次数)这个指标上问题更加突出。

  “我现在算是真正知道了100个虚拟桌面所带来的IO频繁度。”Makamson说:“我从未想过会把我们如此大规模的存储都塞满,但是VDI做到了。”

  Makamson描述了传统的存储架构:以iSCSI为通讯协议的NFS存储,存储和iSCSI卡来自于不同的厂商。“在这个架构上运用VDI就如同试图把方块塞进圆洞里一样。”Makamson说:“这并不是说现在的架构有缺陷,而是说其不适合虚拟化方案的技术特点。”

  基于当前标准存储而实现的VDI在时间成本和运营支出(OPEX)上都是不划算的。“

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Ryan Makamson是华盛顿州立大学电子工程与计算机科学学院的高级系统工程师,在形容虚拟化技术对其存储策略的影响时,他用到了“quantum shift”(注①)这个词。

  Makamson于9年前就在其IT团队中引入了虚拟化技术,而随后在华盛顿州立各学院的服务器上也开始了虚拟化。但是,直到去年虚拟化桌面架构(VDI)投入实用,Makamson才真正感受到存储面对的挑战。

  为了满足各学院6000到8000名学生及500多位教职工的需求,VDI的应用使得现有的存储架构不堪重负,尤其在IOPS(每秒的I/O操作次数)这个指标上问题更加突出。

  “我现在算是真正知道了100个虚拟桌面所带来的IO频繁度。”Makamson说:“我从未想过会把我们如此大规模的存储都塞满,但是VDI做到了。”

  Makamson描述了传统的存储架构:以iSCSI为通讯协议的NFS存储,存储和iSCSI卡来自于不同的厂商。“在这个架构上运用VDI就如同试图把方块塞进圆洞里一样。”Makamson说:“这并不是说现在的架构有缺陷,而是说其不适合虚拟化方案的技术特点。”

  基于当前标准存储而实现的VDI在时间成本和运营支出(OPEX)上都是不划算的。“为虚拟化平台从头设计存储方案可以实现系统性能最大化,从而降低运营支出水平。”Makamson说。随后他补充到,在当前系统上进行升级改造也能起到一定的效果。

  大约在9个月前,Makamson用针对虚拟机而设计的存储替换了原有的系统,新系统是由Tintri公司(位于加你福尼亚Mountain View)开发的基于flash的存储。

  三种可选的存储架构策略

  Dragon Slayer(位于俄勒冈州Beaverton的一家咨询公司)的创始人和高级分析师Marc Staimer认为,对于那些在为虚拟化环境寻找合适存储方案的CIO们来说,有三种主要的方法可以参考:一体化集成方案、基于虚机管理器的方案以及以存储为中心的方案。

  1. 整体交付的集成方案

  集成方案价格不菲,但是对于那些人力短缺或者已经在面对虚拟化环境时遇到问题的CIO来说是非常合适的。方案将物理服务器、虚拟服务器、存储网络和管理系统等各方面集于一体,由厂商根据你的具体环境进行预配置和测试验证。

  “这种方法的好处是在实施、部署和管理方面能够节省不少时间”。Staimer表示。概括来说,就是部署快速、故障较少并且根据客户环境定制。提供这类方案的厂商有VCE VBlock(由VMware、Cisco和EMC合资建立)、NetApp、惠普、戴尔、IBM和Nutanix Inc.

  但是,采用集成方案会导致厂商锁定的被动局面。“这样做会丧失很多弹性,而且在切换厂商时不得不进行彻底的系统替换。”Staimer解释到。就这个问题而言,积极的一面是,避免了在问题出现时各厂商(虚拟机管理器、存储、服务器等)之间的相互推诿。一体化集成方案的另一个缺点是成本过高:同基于虚机管理器(hypervisor)和基于存储的方法相比,会导致更高的总体拥有成本 -- 前期投入(CAPEX)和运营支出。

  2. 基于虚机管理器的方案

  正如名字所暗示的,基于虚机管理器的方案就是,通过管理器来达成对存储的管理。在虚机管理器中,通过软件实现了对SAN或者NAS的虚拟化。“所有的工作都在管理器中完成,包括快照、复制、灾难恢复和管理。”Staimer说。

  这种方案的一个缺点是虚拟机的部署速度较慢,因为虚机的存储分配直接由管理器来完成。相对于一体化的集成方案,由于本方法中的存储系统较简单,因此相应的总体拥有成本会低一些。

  另外,这种方法所能提供的存储功能有限(比如同基于存储的方案相比,能支持的快照数量较少)。而且,存储资源在各个管理器或者物理服务器之间的共享难度较大。提供这类方案的主要是那些虚机管理器厂商,比如VMware、微软、EMC、NetApp和Tintri等。

  3. 与传统IT角色相一致的以存储为中心的方法

  基于存储的方法有着众多的拥护者,比如一年前华盛顿州立的Makamson。在这种方案中,你是透过存储系统来感知虚拟化环境的。“必须透过存储系统的管理层你才能看到虚机及其管理器,一切控制权都掌握在存储系统中。”Staimer解释到。

  这种方法的优点在于集中化的控制。“因为在物理服务器、虚拟机以及不同管理器之间共享存储相对容易,存储的利用率会更高。”Staimer说。而且,这种方案提供了数据保护和灾难恢复的统一视角,这和当前很多数据中心里传统的IT角色相一致,因而减少了关于存储归属权的争议,进而还可以减少存储方面不必要的重复投资(storage sprawl,因为合规等原因而购置多套存储)。这种方法的主要问题是用户自服务的虚机供给受到限制,这会导致系统瓶颈,不过厂商正在对此进行改进。

  除了存储策略之外,还有其他方面也是成功的关键因素 – 无论虚拟化环境对存储的需求如何变化。正如Makamson所说:“不要低估高质量存储的重要性。很多人会说‘哦,不就是存储嘛,既然可以从Office Depot(欧迪办公)花35美元买到大容量硬盘,何必去买10万美元的存储呢?’好吧,事实会说明一切的。”

注①:quantum shift,量子跃迁,来源于Ervin Laszlo的著作《Quantum Shift in the Global Brain》,用于形容巨大的突变。