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存儲虛拟化方案的選擇與設計完全指南

存儲虛拟化方案的選擇與設計完全指南
存儲虛拟化方案的選擇與設計完全指南
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 現虛拟化。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

  最後審查檔案

  将所有項目人力從中節省出來,将精力轉至IT營運

   現在,存儲虛拟化成為一項迅速成熟的技術,但遠遠尚未能做到以透明的方式管理異構存儲陣列。 不過,基于 IBM,惠普和日立的卷為提高使用率、降低存儲管理的成本奠定了堅實的貢獻。 NAS虛拟化還很落後,但從NetApp,BlueArc,日立以及其他産品的異構解決方案很穩固。 借助存儲虛拟化技術能夠帶來顯著的存儲改善,包括分層存儲和自動精簡配置。