《企業私有云建設指南》一2.4　存儲資源管理

2.4　存儲資源管理

下面我們通過VMware和OpenStack這兩個比較常用的IaaS管理平臺來看看它們在存儲資源管理方面的具體技術和實現。

2.4.1　VMware

1.存儲資源池設計

存儲資源池通常包含兩個部分：內部存儲和外部存儲。內部存儲指的是服務器自帶的存儲介質。外部存儲指的是服務器之外的存儲設備，比如SAN、NAS等。一般服務器內部的存儲介質容量有限，企業私有云數據中心主要使用的還是外部存儲。

2.存儲資源的選擇

在企業級數據中心，虛擬化和云計算的大規模應用和深入對存儲系統的一個最大挑戰就是需要解決大規模虛擬機部署和業務上云所帶來的存儲壓力和瓶頸。隨著虛擬機數量的迅速增加，隨機讀取的陡增和寫入I/O的爆發壓力不可避免，這就必然提高了整個系統對于存儲設備穩定性和I/O性能的要求。

虛擬化環境存在的典型性能問題包括性能瓶頸、混合負載的優化問題、激增流量性能問題等，下面進行具體描述。

◆ ?? 性能瓶頸

當主機對于存儲訪問的需求超過存儲設備所能提供的性能時，就會出現性能瓶頸，這直接影響到主機上的應用性能。當將傳統存儲設備用于高度虛擬化環境、多個虛擬機的多個應用并行運行時，存儲設備將難以提供充足的性能來滿足實際運行要求。例如，一臺服務器上可以部署10個虛擬機，但由于后端存儲性能的限制，在實際業務過程中只能滿足8個虛擬機的并行運行。

◆ ?? 混合負載的優化問題

虛擬化常常在混合負載環境下運行：有可能某一個虛擬機在傳輸大文件時，另一個虛擬機卻在訪問流媒體，而其他虛擬機則在運行某個業務的數據庫。在這種情況下，存儲陣列就會出現多個大的I/O順序讀寫和在線小I/O交易數據處理的并行運行，從而導致存儲資源的爭用。采用傳統存儲來處理混合負載問題不僅使性能調優變得更加困難，還會因為資源的爭用導致系統整體性能下降。

◆ ?? 激增流量性能問題

虛擬化和云計算的工作負載常常是不可預測的，因此數據流量激增往往會導致性能問題。隨著虛擬化技術的提高和業務云化的深入，單個物理機上運行的虛擬機和應用越來越多，我們難以預料在某個時刻某一應用是否會有突發的大流量產生。我們希望存儲能自動擴展，動態分配容量和性能，以滿足突發流量的各種需求。

除了需要考慮存儲的各種性能問題，對于存儲資源利用率的提高和優化也是建設存儲資源池時要考量的。在企業數據中心，云環境下的存儲資源利用率一般從以下幾個方面來考慮。

◆ ?? SLA（服務水平協議）級別的存儲資源利用率

在企業級數據中心和云計算環境下，如何根據服務水平需求細粒度地動態配置資源，對SLA級別的存儲資源利用率起著決定性作用。

◆ ?? 配置存儲資源利用率

在傳統存儲中，配置的存儲容量中只有很少一部分得到實際使用，剩下的大部分被預留用于未來的業務發展，這就導致存儲資源利用率低下。同時，這些長期處于閑置狀態的存儲資源依然需要消耗存放空間、電力、散熱和維護資源。

◆ ?? 存儲容量利用率

由于我們無法準確預估一個業務的增長和所需求的存儲空間，一般在分配存儲資源時采用精簡配置。但是在數據保護和業務連續性過程中，一些自動精簡技術只能實現配置過程的精簡，不能保證恢復過程的精簡，這就導致存儲容量在數據恢復過程的浪費。另外，傳統存儲預配置造成的存儲容量浪費，在遠程復制、鏡像和快照等實現數據保護和業務連續性過程中得到進一步放大。

◆ ?? 虛擬機容量利用率

虛擬化可能帶來虛擬機蔓延和已配置的虛擬機空間閑置。此外，在測試和研發業務中，在項目完成且數據遷移后，為虛擬機配置的空間會導致大量退役后虛擬機閑置資源的積累。如果無法有效回收這些閑置的存儲容量，不僅會造成虛擬化環境存儲成本的快速上升，也會導致虛擬化環境運營成本的更大浪費。

3.存儲資源的設計方法

在一個企業級數據中心，基于云計算和虛擬化環境對存儲資源進行設計時，首先要基于業務的需求，根據業務的規模和業務類型，通過采集基礎數據，整理出業務需要的存儲容量、性能和可用性級別要求，并根據預計使用的存儲設備的類型規格，計算出所需要的存儲資源配置。

存儲資源設計從信息收集到輸出詳細的存儲資源配置方案經過如下幾個過程：

◆ ?? 獲取基礎數據

對于現有的業務應用服務器，在數據增長量是可預計的情況下使用各種服務器性能采集工具，通過采集一段時間的服務器關鍵性能數據（如一個月），收集到對該業務具有關鍵作用的物理服務器的CPU、內存、存儲、網絡、磁盤I/O等數據，以便準確充分地對存儲性能需求進行評估。

對于新添加的業務應用，如果對該業務的存儲資源、業務增長率有比較準確的估計，則可以根據這些數據，結合業務類型并依據業界通行的存儲性能估算方法，計算出該業務對存儲的性能需求。反之，如果對該業務的存儲資源、業務增長率沒有比較準確的估計，但其他企業已有大致相同規模的同類應用，則可以參考業界對該類型服務器的存儲需求，或采用對該業務進行開發測試的推薦存儲需求，作為該服務器的存儲需求。

◆ ?? 方案設計

根據上一步驟獲取的存儲性能和容量數據，推薦使用的存儲類型、接口方式、RAID類型、磁盤類型等，相關信息包括IP SAN或FC SAN的配置信息、存儲機柜的數量、存儲集群的數量和每個集群下LUN的數量。

其中IP SAN或FC SAN的配置信息包括IP SAN或FC SAN的總數量，單臺IP SAN或FC SAN的硬盤數量、硬盤類型，SAN的RAID類型、數量、熱備盤數量。

◆ ?? 存儲資源規劃

根據存儲方案設計，即可產生相關的存儲資源規劃。具體的規劃包括：

◆ ?? SAN控制器的前端口地址

◆ ?? 存儲的RAID和LUN命名、容量大小

◆ ?? LUN的條帶深度

◆ ?? SAN主機和主機組的命名

◆ ?? SAN標識

◆ ?? 硬盤的劃分

◆ ?? 存儲設備的組網

例如，某數據中心SAN存儲資源池的規劃如下。

SAN的存儲資源池主要為數據庫和虛擬化兩類業務提供存儲空間，生產區采用EMC高端存儲和華為中端存儲來搭建存儲資源池，業務系統優先使用EMC高端存儲，開發測試區以華為中端存儲為主。根據業務需求通過云管理平臺對所有存儲資源進行統一的分配和回收，達到存儲資源高效利用的效果。

存儲資源劃分為三個服務層級，高性能層采用RAID1的SSD磁盤，為極端強調性能的數據庫提供存儲空間，并為數據庫的Redo Log提供存儲空間。性能層采用RAID1的SAS磁盤，主要提供給一般性能要求的數據庫應用。容量層采用RAID5的SAS磁盤，主要提供給虛擬機環境使用。存儲資源由存儲管理平臺集中管理和調度，并提供API接口供云管理平臺進行資源納管。

虛擬化 數據庫

版權聲明：本文內容由網絡用戶投稿，版權歸原作者所有，本站不擁有其著作權，亦不承擔相應法律責任。如果您發現本站中有涉嫌抄襲或描述失實的內容，請聯系我們jiasou666@gmail.com 處理，核實后本網站將在24小時內刪除侵權內容。

版權聲明：本文內容由網絡用戶投稿，版權歸原作者所有，本站不擁有其著作權，亦不承擔相應法律責任。如果您發現本站中有涉嫌抄襲或描述失實的內容，請聯系我們jiasou666@gmail.com 處理，核實后本網站將在24小時內刪除侵權內容。