服務(wù)器虛擬化給存儲(chǔ)系統(tǒng)和維護(hù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的管理員帶來(lái)了一些嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。一個(gè)簡(jiǎn)單的事實(shí)就是在全球數(shù)據(jù)中心中只有大約50%的服務(wù)器已經(jīng)被虛擬化——盡管服務(wù)器虛擬化能帶來(lái)明顯和真正的好處。
服務(wù)器虛擬化的一個(gè)最基本推動(dòng)力就是成本。服務(wù)器虛擬化可以帶來(lái)明顯的成本節(jié)約，但是需要支持它的存儲(chǔ)系統(tǒng)稱職才行。2010年，William Blair and Company，一家芝加哥投資銀行，它所進(jìn)行的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)進(jìn)行服務(wù)器虛擬化的公司基本上在服務(wù)器虛擬化上每花1美元，在存儲(chǔ)上就要花2到3美元。根據(jù)企業(yè)策略集團(tuán)(ESG)高級(jí)分析師Mark Peters的說(shuō)法，這樣的數(shù)據(jù)可以打破服務(wù)器虛擬化的經(jīng)濟(jì)性幻想。他表示：“沒(méi)有事先做好功課的人當(dāng)然是有可能會(huì)因?yàn)榇鎯?chǔ)成本而失去服務(wù)器虛擬化的經(jīng)濟(jì)性的。”
存儲(chǔ)成本巨升的一個(gè)原因就是隨著服務(wù)器虛擬化將虛擬機(jī)(VM)從所運(yùn)行的物理硬件上脫鉤，它也將VM從底層存儲(chǔ)上脫鉤，而底層存儲(chǔ)通常是在一個(gè)SAN(存儲(chǔ)局域網(wǎng))上。服務(wù)器虛擬化廠商實(shí)際上使得新VM的創(chuàng)建變得快速和容易，不過(guò)這也導(dǎo)致VM的泛濫和數(shù)百個(gè)幽靈VM——那些不再需要或使用的但是仍然在消耗存儲(chǔ)資源的VM。當(dāng)VM從標(biāo)準(zhǔn)鏡像中創(chuàng)建的時(shí)候，這種情況更嚴(yán)重了，因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)鏡像通常被給予比實(shí)際所需遠(yuǎn)遠(yuǎn)更多的存儲(chǔ)資源。
更概括地說(shuō)，根據(jù)服務(wù)器虛擬化本身的特性，服務(wù)器虛擬化對(duì)存儲(chǔ)資源是非常渴求的。由于服務(wù)器虛擬化讓順序訪問(wèn)變得隨機(jī)——隨機(jī)訪問(wèn)這種存儲(chǔ)行為對(duì)存儲(chǔ)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是最大的挑戰(zhàn)——它尤其會(huì)加重存儲(chǔ)系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)。Peters表示：“由于它很容易創(chuàng)建VM，你對(duì)存儲(chǔ)容量的需求就會(huì)上升。同時(shí)，隨著VM在虛擬化基礎(chǔ)設(shè)施中的活動(dòng)，你會(huì)遇到更多的隨機(jī)I/O(輸入/輸出)，這對(duì)你的存儲(chǔ)系統(tǒng)的容量和性能都是負(fù)擔(dān)。這種情況一定程度上會(huì)迫使人們放慢虛擬化步伐，因?yàn)樗麄儽仨氃诖鎯?chǔ)上花費(fèi)比預(yù)期更多的錢。”
Peters提到說(shuō)用戶需要事先規(guī)劃，在沒(méi)有清晰戰(zhàn)略下進(jìn)行存儲(chǔ)擴(kuò)展的一個(gè)陷阱就是存儲(chǔ)蔓延——配置新設(shè)備來(lái)擴(kuò)展存儲(chǔ)以便滿足虛擬化對(duì)性能和容量的要求，而不是通過(guò)使用可以升級(jí)或擴(kuò)展的存儲(chǔ)架構(gòu)來(lái)確保存儲(chǔ)擴(kuò)展的可能性。一個(gè)可以擴(kuò)展的系統(tǒng)應(yīng)該是便于管理和維護(hù)的;它占用更少的數(shù)據(jù)中心空間;消耗更少的電源;冷卻成本低。如果你要購(gòu)買的存儲(chǔ)系統(tǒng)在它的整個(gè)工作壽命中采購(gòu)成本只占到總的運(yùn)行和維護(hù)成本的20%，那么選擇這樣的便于維護(hù)和占用更少資源的系統(tǒng)可以為你帶來(lái)明顯的成本節(jié)約。
緩解存儲(chǔ)對(duì)虛擬服務(wù)器的制約
服務(wù)器虛擬化所帶來(lái)的最大挑戰(zhàn)之一就是如何應(yīng)付多個(gè)VM在一個(gè)物理主機(jī)上運(yùn)行來(lái)帶來(lái)的高I/O水平，所有I/O都要通過(guò)主機(jī)上運(yùn)行的一個(gè)虛擬機(jī)管理器。目前越來(lái)越流行的一個(gè)解決方案就是安裝一個(gè)虛擬化高速緩存——通常是數(shù)百GB的快速固態(tài)記憶體——在處理器旁邊使用一個(gè)PCIe主線連接。
如果再加上在虛擬機(jī)管理器和客機(jī)操作系統(tǒng)中運(yùn)行的應(yīng)用程序?qū)用娴母咚倬彺孳浖脩艨梢杂行У貙⒑蠖舜鎯?chǔ)系統(tǒng)的IOPS(每秒輸入輸出)卸載到高速緩存，從而減輕存儲(chǔ)系統(tǒng)的壓力，降低延遲性，有效加快應(yīng)用程序速度。提供這種類型固態(tài)高速緩存和軟件的廠商包括Fusion-io(io Turbine軟件)、OCZ(VXL產(chǎn)品)和SanDisk(FlashSoft產(chǎn)品)。
這股將存儲(chǔ)技術(shù)應(yīng)用到虛擬化中的潮流還在繼續(xù)。這些存儲(chǔ)技術(shù)包括動(dòng)態(tài)分層存儲(chǔ)陣列(比如EMC和NetApp的產(chǎn)品)，服務(wù)器這邊的SSD設(shè)備(包括Tintri、Nimble、Nutanix和StorSimple的產(chǎn)品)。
另一個(gè)解決方案就是所謂的存儲(chǔ)虛擬機(jī)管理器，它進(jìn)一步將存儲(chǔ)在VM層次上呈現(xiàn)。一個(gè)例子就是加州Virsto提供的產(chǎn)品。它的存儲(chǔ)虛擬機(jī)管理器被安裝為每個(gè)物理虛擬化主機(jī)上的虛擬設(shè)備，然后它可以干涉處理那些原來(lái)正常情況下應(yīng)該直接給虛擬機(jī)管理器的I/O請(qǐng)求。這些I/O請(qǐng)求被寫入到一個(gè)日志文件，然后以優(yōu)化的方式寫入到一個(gè)異質(zhì)共享存儲(chǔ)池中，在底層虛擬磁盤的自動(dòng)精簡(jiǎn)配置功能的幫助下，這種方式可以將性能提升10倍，也就是說(shuō)可以將存儲(chǔ)要求降低至多90%。
ESG的Peters表示：“我很贊成使用存儲(chǔ)虛擬機(jī)管理器。如果你虛擬化了所有其他東西，那為什么不像Virsto那樣把存儲(chǔ)放在一個(gè)存儲(chǔ)池中來(lái)管理呢?”
自動(dòng)精簡(jiǎn)配置在用于虛擬化架構(gòu)的時(shí)候可以帶來(lái)很多好處。根據(jù)ESG進(jìn)行的研究，大約一半的公司浪費(fèi)了一半的存儲(chǔ)容量。虛擬化要求大量的存儲(chǔ)，而自動(dòng)精簡(jiǎn)配置可以幫助確保這些存儲(chǔ)沒(méi)有被浪費(fèi)。Peters表示：“每個(gè)人都應(yīng)該使用自動(dòng)精簡(jiǎn)配置。”
然而，一個(gè)讓人驚訝的事實(shí)是，根據(jù)一位廠商提供給Peters的數(shù)據(jù)，只有大約一半的企業(yè)在使用自動(dòng)精簡(jiǎn)配置技術(shù)。他表示：“許多組織甚至是沒(méi)有開(kāi)啟這個(gè)功能。”
當(dāng)然，在一些情況下，自動(dòng)精簡(jiǎn)配置也許不是一個(gè)好主意——例如，它不適合用于那些存儲(chǔ)要求變化非常劇烈和快速的應(yīng)用程序。不過(guò)Peters認(rèn)為在許多情況下自動(dòng)精簡(jiǎn)配置只是因?yàn)楸Ｊ刂髁x而沒(méi)有被使用。
這里邊還有另一個(gè)因素。Ovum首席分析師Roy Illsley表示，在那些已經(jīng)虛擬化了任務(wù)關(guān)鍵型應(yīng)用程序的公司中，很少有公司愿意在這些應(yīng)用程序上使用自動(dòng)精簡(jiǎn)配置。“它們最終會(huì)使用，但是要想實(shí)現(xiàn)這點(diǎn)，它們將需要某種形式的復(fù)雜的自動(dòng)配置系統(tǒng)。”自動(dòng)系統(tǒng)現(xiàn)在就已經(jīng)存在，不過(guò)Illsley表示還是需要那種可以幫助提供穩(wěn)定的服務(wù)水平的東西。
這可能涉及存儲(chǔ)分層或是那種可懷疑將數(shù)據(jù)分配到不同存儲(chǔ)層(通常是根據(jù)數(shù)據(jù)訪問(wèn)頻率)的存儲(chǔ)系統(tǒng)。Illsley建議自動(dòng)存儲(chǔ)分層系統(tǒng)可以使用類似VMTurbo產(chǎn)品那樣的技術(shù)來(lái)提高使用的經(jīng)濟(jì)性：放棄根據(jù)使用頻率將數(shù)據(jù)自動(dòng)分配到各個(gè)存儲(chǔ)層的做法，VM或應(yīng)用程序可以根據(jù)分配的“預(yù)算”從存儲(chǔ)系統(tǒng)中“購(gòu)買”不同的存儲(chǔ)層。通過(guò)為重要的應(yīng)用程序分配更高的預(yù)算，自動(dòng)系統(tǒng)可以確保不同的存儲(chǔ)層以更有效的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)分配。
存儲(chǔ)所面臨的其他服務(wù)器虛擬化挑戰(zhàn)
服務(wù)器虛擬化還可以以其他方式給存儲(chǔ)環(huán)境帶來(lái)挑戰(zhàn)——想想備份和災(zāi)難恢復(fù)，在虛擬化環(huán)境如何管理存儲(chǔ)和由誰(shuí)管理存儲(chǔ)的問(wèn)題。大型存儲(chǔ)廠商將尋求提供解決方案。EMC營(yíng)銷經(jīng)理Phil George表示：“你的針對(duì)虛擬化環(huán)境的存儲(chǔ)平臺(tái)將與你的虛擬化平臺(tái)緊密相連。尤其是，我們認(rèn)為你的備份應(yīng)該要和你的存儲(chǔ)設(shè)備整合在一起。”存儲(chǔ)廠商也在將它們的產(chǎn)品同管理系統(tǒng)(比如VMware的vCenter)整合在一起，意味著存儲(chǔ)管理員和虛擬化管理員之間的界限正在模糊。
雖然界限可能模糊了，但是有一件事是很清楚的：服務(wù)器虛擬化給存儲(chǔ)帶來(lái)了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。除非這些挑戰(zhàn)用最新的技術(shù)來(lái)應(yīng)對(duì)，企業(yè)很有可能放慢自己的虛擬化步伐，錯(cuò)過(guò)服務(wù)器虛擬化所能帶來(lái)的好處。
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