存儲虛拟化方案的選擇與設計完全指南

在應用如IBM的SAN卷控制器(SVC)，HDS USPV和LSI SVM此類異構虛拟化引擎之前，基于資料塊的存儲面臨的一個主要障礙，就是缺乏多個異構存儲服務平台的技術支援。 這限制了整個資料中心的發展。

盡管這些技術日漸成熟，有些客戶仍然不喜歡将複雜的附加層添加到共享存儲基礎設施。 如果是這樣，唯一可行的方法就是跨越整個資料中心(隻适用于小型和一些中等規模的資料中心)實施單一管理架構，或在資料中心的一個或多個最大的存儲池來實作虛拟化。本文的目的就旨在引導如何在存儲池設計和實施虛拟化。

存儲虛拟化的設計和部署能力

目前最普遍的存儲虛拟化技術就是，将實體存儲從多網絡儲存設備彙集到單一邏輯儲存設備，可以由一個中央控制點(控制台)管理。 存儲虛拟化技術一般應用在存儲區域網絡(SAN)，但也适用于有多個NAS檔案管理器的大型NAS環境。

管理儲存設備需要花費大把的存儲管理時間，而且很容易出錯。 通過隐藏存儲網絡(SAN)的複雜性，存儲虛拟化可以幫助存儲管理者執行複制、備份、歸檔的任務，并能更省力的恢複，減少耗時，降低錯誤。

基于SAN存儲網絡的使用者可以通過軟體應用實作通用卷虛拟化，通過使用軟硬體一體化裝置，或者是内置虛拟化引擎的存儲控制器。這項技術可以在存儲區域網絡的不同層級使用。 對于規模較小的系統環境，可以在存儲網絡基礎設施的結構中使用虛拟化裝置。 其他候選裝置還有IBM的SAN卷控制器(SVC)，已經應用了一段時間，以及EMC的Invista，使用仍然受限。HDS USP – VM(有内部容量或無磁盤版本)，而惠普公司則已經擁有基于陣列的解決方案。

在規模較大、以及性能至關重要的環境中，大多數裝置使用内置虛拟引擎的存儲控制器，這對I / O性能的影響最小，能用最少的時間從任何故障中恢複出來。Xiotech，3PAR，IBM的XIV和Compellent的一些完全虛拟化陣列都采用虛拟引擎，将資料分解成小頁(1 - 256MB)分布在磁盤驅動器。 隻有日立的USP V産品線(也由惠普和Sun轉售)提供異構虛拟化解決方案 ，可将外部陣列虛拟化。這尤其适用于在内外儲存設備上跨存儲級進行自動資料移動。

基于NAS的存儲網絡使用者可以通過許多不同的方式實施檔案虛拟化。 一些廠商，如NetApp(Data ONTAP GX)，BlueArc和HDS提供了合并跨多個檔案伺服器的檔案系統目錄的解決方案。 最近又增加了惠普使用PolyServe檔案服務技術的Extrem存儲方案和IBM的SoFS方案。 有兩種異構NAS虛拟化解決方案，合并檔案級或目錄級。 目錄級整合隻能部分解決，但易于實作。 檔案級整合更為完整且受益無窮，但是較難執行，在我們看來，尚未做好進軍關鍵生産系統的準備。 今天，最實用的方法就是實施同質結構的NAS虛拟化解決方案。 選擇就在NetApp和其他低中檔性能的小平台，以及擁有高端性能和容量的BlueArc，惠普，IBM和HDS之間産生。

虛拟化技術處于日新月異的發展中，作為一個非常有用的構造塊，按需為應用提供額外存儲服務。基于虛拟化環境，分層存儲技術可以得到顯著增強。虛拟化擴充了新功能，比如随着卷(LUN)容量變化的檔案系統的增長/減少的耦合，以及依賴于虛拟化的精簡配置技術。

存儲虛拟化設計和部署的具體目标

一個成功的存儲虛拟化的設計和部署方案将會：

提高管理效率和存儲基礎設施的利用

減少管理存儲所需的工作量

提高存儲網絡的整體可用性

提高存儲基礎設施的靈活性(用來提供或更改存儲以滿足應用需求的時 間)

與其他在進行中的存儲網絡方案互補

不會對生産系統産生明顯影響或造成風險

提供能擴充以滿足未來存儲需求的系統，并允許對現有資料進行安全遷移

提前啟動任務，如分層存儲和自動精簡配置

使用标準Wikibon商業模式，IT部門的綜合效益在三年内達到50萬美元至100萬美元。

從提高生産效率來看，三年内的潛在收益應在30至50萬美元之間。

IT預算的主要影響因素，通常會包括：

存儲虛拟化産品的成本(軟體和額外的硬體)

實作虛拟化的新的流程和程式的成本

使用标準Wikibon的商業模式，部署到40 TB還有20-30萬 。

其他潛在影響包括：

提高了大型NAS檔案共享系統使用者的生産效率，因為管理檔案的成本落在最終使用者身上

可能會造成其他方案的延遲(負面影響)

實施存儲虛拟化設計和部署方案的風險

會影響存儲虛拟化設計和部署方案成功的主要風險是：

實施虛拟化的開銷超過了收益

執行過程中出現錯誤導緻使用者服務降低和/或資料丢失

沒有控制将來的存儲虛拟化和管理軟體的成本。 虛拟化軟體供應商一個常見的做法就是在TB管理的基礎上增加軟體費用。 由于每年TB的成本不斷降低，幅度超過30%，使用者可保持預算不變并購買超過50%的存儲空間。在合同談判時多加注意，以確定虛拟化軟體的成本别失控。 基于虛拟化軟體的固定費用，或實體存儲陣列的數量，是衡量虛拟化軟體成本的一個可行的方法。

存儲虛拟化的設計和部署方案

在設計系統和陣列安裝後，經過連接配接和測試，然後獲得該項目的權益人準許時，開始實施存儲虛拟化的設計和部署方案。

雖然以下因素對存儲虛拟化的成功設計和部署很有必要，但不包含在此方案的範圍内：

項目發起人認同時間和效力以確定成功

存儲明顯整合，存儲池有良好的通用存儲管理流程

存儲虛拟化計劃的預算已經确立

在存儲池的效率和供應商損失之間權衡一個折衷方案

設計階段

驗收測試注意事項

當主要發起人和股東認同接受存儲虛拟化設計方案，并達成協定着手準備進入發展階段或宣告方案失敗時，設計階段宣告完成。

主要設計階段：

此階段需要8 -16周，花費在3-5萬美元之間。

1. 決定虛拟化架構

對于大批量的虛拟化環境來說，這是在基于陣列的虛拟化和基于存儲網絡的虛拟應用之間的選擇。

除非有一個令人信服的理由去讓人選擇應用，從性能的角度來看，基于陣列的解決方案更具可預見性，且普遍有更好的可用性和擴充特性。

在NAS環境中，同質目錄內建的解決方案将顯著降低項目風險。 在大型異構NAS虛拟化解決方案實施前，将需要進行功能和其他附加測試

2. 決定主要供應商

指定供應商，硬體和軟體技術可行，進行RFP /征求投标

考慮到如3PAR和Compellent這類初創的虛拟化産品， BlueArc，EMC，日立，惠普，IBM，Xiotech和NetApp将成為主要産品供應商

3. 存儲虛拟化程式設計

在硬體和軟體設計虛拟化程式，在現有程式中整合

尤其注意稽核程式以確定資料不會被删除或篡改，災難恢複

結束運作所需的教育訓練

測試程式和腳本

發展階段

當設計系統和裝置已進行安裝，測試，記錄，并得到該項目的主要投資人和股東的準許，在無項目從業人員的參與下系統已運作六個月。此時可以開始部署存儲虛拟化的設計和發展計劃。

關鍵階段

此階段大約需要3-5個月， 3年以上額外花費$150 - 250K。

1. 建立存儲虛拟化系統

安裝硬體和軟體功能

将目前存儲系統所需的任何更改安裝在池中

安裝存儲網絡所需的任何更改(交換機和端口)

以完整文檔更新和創造新程式和流程

2. 存儲虛拟化測試

根據曆史資料測試裝置，軟體和程式

性能測試

根據曆史資料進行恢複測試

測試遷移，備份，恢複和災難恢複

3. 遷移及轉換 存儲虛拟化完成

完成使用者教育訓練和文檔

幫助操作台教育訓練和文檔更新

4. 存儲虛拟化內建到存儲流程

新環境定義下的存儲審計流程

完全遵守存儲法規遵從Full compliance agreed with storage compliance group

5. 包裝存儲虛拟化

設立監控性能，可靠性和恢複特性的程式

添加額外的存儲空間，存儲功能，存儲管理應用程式