天天看點

如何架構企業内部的存儲雲

如何架構企業内部的存儲雲

存儲即服務在近年來得到長足發展,越來越多的使用者開始接受這種服務傳遞模式。今天的公有雲服務商,如amazon web services和microsoft azure,可以按需為内部或外部提供對象存儲,以及資料塊與檔案存儲,用于企業内部計算執行個體的配置設定。這給業務營運帶來了極高的靈活性,比傳統的存儲部署方式更加友善且具有彈性,對資料中心頗有吸引力。

那麼我們又當如何去建構私有化的存儲雲呢?首先讓我們後退一步,回顧雲計算的本質所在。雲計算的标準定義中囊括了以下特點:彈性增長且減少資源消耗;作為一項服務進行傳遞,并且服務應當由抽象的術語,而非實際的實體硬體來定義;多租戶性質,支援多用戶端并發;對資源請求按需配置設定,無須人工幹預;提供報告和計費功能,可以統計一段時間内資源使用的詳細報告。

私有雲同樣能夠具備相同的功能。企業内的業務機關,換句話說私有雲中的客戶,亦應當能夠直接請求使用資源而不用去想這些資源的傳遞形式。傳統裡存在許多年的服務目錄需要有所改變,從專注于實體技術(例如磁盤速度或磁盤/閃存類型)轉向注重服務參數,也就是說使用像i/o密度(機關tb存儲的iops)、延遲、吞吐量、資料可用性與彈性這些術語。

多租戶更偏向于安全性與性能之間的隔離。安全性需要能確定私有存儲雲中各使用者的資料彼此間不可見,而諸如服務品質(qos)等性能特性則使得不管目前系統的負載如何,每位使用者都能得到預期的服務水準等級。按需通路讓使用者的資源請求不需要it人員,尤其是存儲管理者過多的幹預。報告功能應當可以更精細地處理、衡量存儲使用率,包括統計各團隊與業務部門分别使用多少容量。

實作彈性

彈性是我們在私有雲中要實作的首個目标,它有兩層含義:其一是使用者需求的擴充和按需計算的能力;其二是讓系統管理者有能力随着需求擴充,部署更多的基礎架構資源。雖然有些人認為隻要最終使用者随時釋放出空餘的存儲空間,新部署的硬體不怎麼會被用到,但這種情況事實上很少發生。

這其中的難點在于如何将新的硬體資源部署到資料中心内,并在技術更新交替的周期内加以适合的管理,以避免其影響應用程式的可用性。對大多數it部門而言,實作硬體的即時部署頗具科學性,甚至說是藝術性——他們很難像amazon和microsoft那樣擁有大量的資金與人力。必須精準預測在何時需要進行硬體采購,才能實作無限的資源擴充。

需求預測需要與業務部門相吻合,進而規劃出未來可能出現的項目,預估存儲需求——這便是其中藝術性之所在。如果it部門能夠深入了解未來可能的存儲資源需求,在規劃時便能更加遊刃有餘,尤其是對于對象存儲或高性能存儲這類非核心産品。

其科學性源自在存儲的增長過程中需要收集、整理到足夠的資訊。自動精簡配置已經應用在許多it環境中,這意味着随着資料的不斷寫入,實體存儲容量會相對的得到增長,并且因為規劃的存儲消耗很少會被立刻消耗殆盡(例如1tb的資料請求可能在最開始隻占用50gb,并在未來三年内穩定增長),檔案系統與對象存儲的存儲使用率會随着應用程式不斷的資料寫入而得到提升。這便需要有精準而細緻的工具來衡量并優化每天的存儲消耗,同時使用這些資訊,做出更有意義的存儲增長預測。

此外,确定何時應當部署新的硬體需要能清楚認識并管理好供應商的交貨期、硬體部署和配置的時間。如果在企業内部,那麼it部門自然需要考慮這些問題,而假如你選擇購買公有雲存儲時,就可以将這些難題丢給雲服務供應商(csp)了。

平台的選擇

擁有适合的存儲平台是高效部署新硬體的關鍵所在。橫向擴充相對于縱向擴充技術使得新的資源相對簡易部署,你隻需要向現有的配置新增硬體資源以擴充容量。

目前大多數橫向擴充的對象和資料塊會在一定程度上自動執行性能與資料塊的重新平衡,進而利用新的容量,并最大化發揮性能。考慮到縱向擴充體系架構中可擴充性的限制,煙囪式架構往往難以管理,是以在陳舊的傳統存儲系統上也不太可能通過負載均衡來利用新的實體容量。換句話說,傳統架構必須要有更仔細的設計,以便在實體硬體層面實作邏輯資源的均衡分布。通常這些平台都會配備用于各存儲平台内遷移lun的工具,進而在一定程度上減緩均衡性方面的問題。

多租戶與qos正在成為選擇私有存儲雲的存儲平台時的關鍵考量功能。如果仔細檢視雲服務供應商提供的服務名額,我們會注意到性能名額是依據iops和吞吐量衡量的,有些還會提及到i/o延遲。不論雲服務供應商是否處于滿負荷運作,其提供的服務級别都應遵照這些名額,這與傳統存儲不同。是以qos可以說是一項非常重要的名額,無論視其為一種保障最終使用者得到其期待性能的工具,或是作為一種限制。

應用程式接口(api)方面的要求

近年來,儲存設備管理領域有所細微的演變。傳統方式中,你會使用gui和一些指令行界面(cli)來手動管理存儲,點選“送出”來進行變更。cli使得存儲管理者能夠對配置和啟停過程進行腳本化,進而在一定程度上實作了自動化。不過建立腳本确實是一項耗時的過程。多年以來,供應商一直緻力于實作存儲可程式設計api,通過授權的api調用來設定配置。配置資料也更容易提取,一些存儲平台還能生成十分詳盡的參數。

api同時還實作了更高程度的自動化,使得管理者從存儲配置流程中脫離開。現在存儲可以直接通過1個或2個api調用映射到主機。一些平台在内部實作了api,另一些則根據現有的api工具建構相應的封裝。這其中的關鍵在于確定api、cli與gui協同運作,而不能互為幹擾。

至關重要的工作流

私有雲存儲傳遞中的最後一項難題在于工作流程的具體執行。使用者請求必須經過驗證、部署,并最終完成服務。公有雲可以通過使用者的信用卡或其它計費手段完成驗證環節。然後通過web門戶或api配置服務。在企業内部,傳統請求存儲資源往往依靠手動管理的内部流程,根據服務申請中的詳細資訊為主機配置存儲。申請的審批者有責任確定該業務部門被允許“訂購”相應的存儲資源,并需要負責履行服務。

私有雲的目的是使得這個流程盡可能自動化。譬如emc的vipr等工具可以幫助你建構存儲自動化的工作流程。hitachi資料系統公司提供的hitachi automation director亦能夠搭建存儲與其它資源配置的工作流程。

許多組織正在考慮在私有存儲雲内引入計費機制。如果不考慮結算或退款,那麼問題會簡單很多,因為it部門将繼續承擔提供服務的相應成本——并可以根據項目分攤費用。但假如要對新的資源申請進行收費,那麼便不可避免要在财務方面有所改變,例如it部門直接支付硬體費用,然後通過向服務部門收取服務費來彌補。

堆棧式部署

比單純的存儲更進一步,你可以在私有雲的架構中實作存儲自動化,例如openstack,進而大幅減少配置工作。最初的openstack部署沒有永久性的存儲功能,是以出現了一些執行個體化項目用以管理內建外部存儲陣列。最終的cinder項目能夠處理資料塊存儲,并自動将lun映射到openstack執行個體,而manila則提供了檔案系統資料的內建,并由swift為對象存儲提供api。

同時,存儲供應商可以編寫插件,使得openstack架構根據按需配置并映射存儲lun。許多軟硬體公司都已經支援所有的openstack存儲api。cinder支援清單上詳細列出了openstack平台每個版本中支援的供應商功能。

內建公有雲

展望未來,世界并不隻是由公有或私有化技術組成,還有許多兩者的混合體。是以勢必會有在私有和公有基礎架構之間遷移資料和應用的需要,并由後者提供額外的資料保護(備份)并增加可用性。你還可以通過公有雲存儲來進行突發的負載峰值以及歸檔操作。

你已經可以在市場上找到用于在内部和公有雲之間遷移應用和資料的産品。諸如cloudian(hyperstore)和hitachi data system(hitachi content platform)等對象存儲供應商提供了将内部資料歸檔到雲端的能力,同時最大程度支援跨平台的檢索,就如同在單一視圖中操作一樣。

在資料保護方面,druva和zerto都有産品讓你從公有雲中備份和恢複本地虛拟機(vm)。vm鏡像的轉化與驅動程式都可交由軟體處理,作為遷移備份過程中的一部分。

velostrata則進一步允許在公有雲中啟動虛拟機。這項功能可以讓虛拟機應用擁有比本地更大的資源,或在應用負載增長時将其遷移到公有雲端。一旦負載峰值過去,便可将虛拟機遷移回本地。

同時,虛拟化技術供應商也開始與雲服務供應商合作,以便将應用程式遷移到公有雲。例如vmware最近在amazon web services上宣布了vmware cloud,并與ibm建立了合作夥伴關系。vmware還引入了跨雲平台的體系架構,可以管理多個雲端部署的環境。microsoft azure stack(在本篇的寫作過程中)令azure的功能可以運作在私有化的資料中心内,并與公共的azure端連結。

今天,在私有雲與公有雲端的部署截然不同,這主要反映在自動化程度方面,以充分利用私有雲存儲。作為最關鍵的一部分,工作流程或許還不成熟,需要在私有雲端進一步加以完善。

另有一部分的挑戰在于改變内部業務團隊的工作模式。借助公有雲的帶動,内部資源的傳遞模式亦應當做出改變。

apis

應用程式的程式設計接口改變了企業存儲的管理方式。将來appi将推動自動化并在存儲配置中減少絕大多數的人工幹預,使得私有雲存儲對更廣泛的企業更加實用。

更廣泛的堆棧

雲存儲,無論是内部還是公共的,構成了更廣泛的基礎架構的組成部分。這意味着與openstack或vcloud director之類的平台整合。

按量支付

你會使用信用卡或後付費方式來購買公有雲資源。在工作流中這種變化意味着許多企業組織将在部署内部雲存儲時考慮實施計費結算機制。

虛拟化

在運作伺服器虛拟化的平台中,存儲很少會映射到屋裡主機。建立虛拟機執行個體存儲的工作大多由hypervisor管理軟體處理。vmware通過vrealize automation和vcloud director實作自動化,而microsoft則提供了system center 2016。

 作者:chris evans

來源:51cto

繼續閱讀