虚拟化有多种多样的形态,但今天在存储领域,虚拟化已经变成企业战略的一部分。
作为CCA(美国一家监狱管理机构,下属有60多家分支机构)企业运营部门的高级主管,邦德•伍德面临着一些挑战。他的团队管理着大约100TB的数据,包括犯人的医疗纪录、业务纪录、电子邮件等等,都存储在两个数据中心中日立数据系统提供的4个存储阵列里。
由于美国联邦和州法律的规定,许多公司的数据一般要镜像3或者4次以避免数据检索失败。这增加了存储的复杂性。伍德不得不按照当前的价格和性能来购买硬件设备,因而必须面对混合的硬件环境。
面对成本的上升,伍德需要降低新硬件的采购成本,转而提升已有硬件的使用率。他选择的办法是实行虚拟存储。
虚拟存储听起来很简单。实际上它通过一个网络环境将多家不同的存储产品集合在了一起,使得它像一个单一的存储池。实际上,“存储管理员被散布在网络的各个角落。”企业战略集团(SEG)实验室技术总监布赖恩特说。
在伍德的情况下,他的存储工程师可以通过一个单一的控制台来管理企业中不同的硬件,比如赛门铁克的Veritas Storage Foundation和日立的HiCommand软件都可以实现。
虚拟存储主要在以下几个方面来提高资源的使用率:一、它允许一旦子系统失败或更换,数据可以在存储池的任意存储设备中移动,方便数据的迁移。这样也可以实行分级存储以降低成本,将那些不重要的数据迁移到相对便宜的存储系统中。
虚拟存储的另外一个好处就是比较容易复制,因为虚拟技术可以把全部的冗余需求都迁移。如果没有虚拟技术,管理员必须从一个设备向另一个设备拷贝整个卷,以确保数据在同一环境中。有了虚拟技术,就只要复制部分数据,如快照等,让整个数据到物理设备间建立连接就行。
当然,维修费用往往也是一个因素。“虚拟技术也降低了存储管理的负担,可以释放管理存储的服务器的资源”,国际数据公司存储系统研究副总裁RickVillars说。
如果你听听存储供应商的话,差不多每个产品都提供了虚拟化的元素。自2000年以来,虚拟化这个词被大肆炒作。虽然有人还在怀疑,但现在虚拟存储确实是触手可及,企业至少可以开始探索利用相关的技术来简化复杂存储环境的管理。许多像CCA这样的企业,今天已经能从虚拟存储中受益。
虚拟化的三种方法
目前,厂商提供三种方法实现虚拟存储:主从式架构(通过软件);光纤(主要通过模块,有时也通过交换机);阵列(内嵌功能)。当厂商给你分析每个具体办法的利弊时,分析师认为,最关键的决定因素是如何适合你现有的基础设施。
光纤方式是最常见的方式,它通常要提供像DataCore软件公司的SANsymphony、EMC的InVista、FalconStor的IPStor、IBM的SVC(SAN卷控制器)、NetApp的V-Series,以及StoreAge的SVM等软件。这些产品在市场才短短几年,它们或者要专有的设备,或者是软件运行在服务器上管理存储资源,以建立一个存储池。在这些产品中,IBM和NetApp已经拥有相当数量的用户。
接下来是基于交换机的产品,通常是通过光纤交换机配置“刀片”实现。这些公司包括博达、思科、MaXXan、McData、QLogic。通过将虚拟功能年内嵌在交换机上,理论上数据的传输只要经过很少的设备就能实现。
第三类虚拟存储以日立存储系统的TagmaStore网络控制器为例,它使得日立管理软件像一个存储池一样管理不同厂商的存储设备。“在TagmaStore的1700名用户中大约有45%应用了虚拟技术,”日立系统公司首席科学家Claus Mikkelsen说,“用户最大的收益是不需要增加额外的I/O通道,这意味着他不需要购买新的设备了。”因为替代老的磁盘阵列比支付它们每年的维修费用要便宜,TagmaStores主要被用来减少从老的磁盘阵列中的数据移植。
以上三种虚拟存储的定价策略相当。不过,像TagmaStore控制器带NetApp的设备或者Symantec的软件许可证,价格不是立刻就能比较出来的。“价格并不是惟一的因素”,国际数据公司Villars说,“例如,tagmastore比IBM SVC的价格贵,但卖得并不少。”
虚拟存储活跃在哪里?
企业战略集团的Garrett说,他的研究显示,企业部署虚拟存储环境后,至少在以下几个方面降低了成本,比如硬件成本平均降低了23.8%;软件成本下降了16.2%;管理成本降低了19.3%。
一旦企业部署虚拟存储,技术就变得不再复杂。Garrett说,真正的成就还是效率的提高。因此,Garrett建议IT部门要重点放在详细的实施计划上,比如数据迁移不混乱等。假如你为实施虚拟存储制定了详细的计划,Garrett说,“那你所能达到的领域将比你期望得更多。”
位于德克萨斯州休斯敦的Baylor医学院就采用了正确的方法。2年前,该大学决定将数十台服务器和ERP数据库整合到UNIX和Windows服务器上,以缩减存储容量,降低管理成本。在不考虑最初成本的情况下,管理层决定采用光纤存储和一套日立的磁盘阵列,企业服务和主机系统部门主管Mike Layton回忆道。“太昂贵了。”Layton说。由于系统不支持异构环境,学校不得不决定采用虚拟存储技术保证数据的安全。
今天,这套系统管理着200TB的数据,包括病人的病历和学校的手术数据。当时,日立还没有发布其TagmaStore阵列,因此Layton选用了NetApp V-Series作为替代。Baylor医学院利用虚拟技术建立了存储池,尽管当时他们还没有考虑用技术实现数据的生命周期管理,但是病人的数据会逐渐存储到次要的设备上供分析、审计和其它用途。
达拉斯Fort Worth国际机场遇到了另外一个难题。它在运行Oracle RAC 数据库的SAN上存储数据,像旅客名单、抵达时间、行李跟踪等。Oracle RAC可以看作是一个存储目标,其中一个是主目标,另一个是备份目标,但运行起来要花费太长的时间,负责终端技术的副总裁John Parrish回忆说。如果一个SAN宕机了,另外一个必须立刻接手工作,否则飞行和行李都会延误了。最后,Fort Worth国际机场采用了DataCore公司的SANsymphony 设备,使得Oracle RAC就像运行在一个SAN上。
备份一直是Freeze.com的难题。网上零售商需要保持400GB的Microsoft SQLServer交易数据库和报表数据库同步。但SQL对资源的需求不允许报表工具和交易数据库在同一数据库里。freeze.com的IT主管Kyle Ohme回忆说,他只能定期镜像数据库,但仅仅备份报表库就要几个小时,这使得对数据的分析很难进行。Ohme后来选择了FalconStor公司的工具,将存储设备汇聚成一个虚拟卷以实现实时的存取。通过这种方法,他可以将交易数据库以快照的方式传送给报表工具,而不需要复制整个数据库。
一项长期的努力
尽管虚拟存储的种种功能在2000年的时间还显得不太成熟,但今天的技术至少能实现了虚拟化的第一步,也即基础设施的自动化和自我管理。虚拟存储未来还有许多路要走。
原因之一就是经济的发展。存储厂商不可能立刻放弃当前的硬件销售利益,而是全部采用软件工具来驱动原有的存储设备实现虚拟存储。因此,他们往往更乐意为第三方的管理工具提供标准的接口。
操作系统供应商假如能采用网络工业协会的标准,那他们就可以帮助推动虚拟化的发展。比如卷影复制功能,就开始将原来网络或存储中间件的虚拟存储功能直接移植到了操作系统中。微软的Windows有可能在5年内为中等规模的企业应用提供虚拟存储功能。
另一个阻碍虚拟存储发展的因素是早先从虚拟存储中受益的大型企业,因为害怕承担失败的风险,他们在新技术的应用上开始保守起来。
第三个原因是工具还不够成熟。当前的工具主要集中在存储管理的公共控制台上。随着时间的推移,厂商将增加自动化和智能策略以管理数据的迁移和备份。但是因为基础架构的复杂性,这样的工具必须是可控的。“并且在过渡时期,企业更期待不同类型的复制和快照的解决方案”,McData公司解决方案部门主管、«虚拟存储»一书作者Tom Clark说。
但是以上这些因素都不能阻止企业从虚拟存储中受益。最直接的效果是,企业可以利用虚拟存储解决实际的问题,比如轻松的数据迁移或者利用SAN实现数据集中等。随着时间的推移,技术的应用将越来越宽泛,企业未来将得到更大的收益。
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