虛擬瓶頸：虛擬化項(xiàng)目如何避免走進(jìn)死胡同？

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在當(dāng)前的形勢(shì)下，人們已不會(huì)再問該不該通過虛擬化來削減服務(wù)器規(guī)模這種問題了，取而代之的問題是何時(shí)將這一做法付諸實(shí)踐。在部署虛擬化之前，如果你不先把現(xiàn)有的存儲(chǔ)基礎(chǔ)設(shè)施升級(jí)到相當(dāng)?shù)乃疁?zhǔn)，那你無疑就像是在存儲(chǔ)“爛泥路”的基礎(chǔ)上修建一條服務(wù)器高速公路。

首先，企業(yè)應(yīng)當(dāng)將存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（storage area network，下稱SAN）列為服務(wù)器虛擬化計(jì)劃的一部分。注意，這可不是什么無足輕重的附屬品。SAN可以提供其他存儲(chǔ)策略所缺乏的關(guān)鍵性能選項(xiàng)，并且為利用思杰公司（Citrix）、虛鐵公司（Virtual Iron）、VMware公司等廠商的虛擬化平臺(tái)中內(nèi)置的空間分配和災(zāi)難恢復(fù)功能開辟道路。

由于服務(wù)器團(tuán)隊(duì)通常獨(dú)立于存儲(chǔ)和災(zāi)難恢復(fù)團(tuán)隊(duì)之外，因此要說服他人采納這個(gè)方案并不那么容易，所以有時(shí)企業(yè)的虛擬化項(xiàng)目和SAN項(xiàng)目可能會(huì)南轅北轍。另外，在經(jīng)濟(jì)不景氣的年月，要讓企業(yè)下定決心同時(shí)投資兩種新技術(shù)，確實(shí)是個(gè)艱巨的任務(wù)；下面我們會(huì)幫助你做一番投資回報(bào)率（ROI）分析。不管怎么說，這場(chǎng)關(guān)乎企業(yè)IT政策和預(yù)算的戰(zhàn)斗值得你搏上一搏。

磁盤空間需求

毋庸置疑，虛擬化是提高CPU和內(nèi)存這兩種硬件利用率的絕佳途徑，然而它對(duì)傳統(tǒng)存儲(chǔ)系統(tǒng)的影響就截然相反了。例如，VMware等虛擬機(jī)產(chǎn)品放在虛擬服務(wù)器上時(shí)，對(duì)初始空間分配的需求往往要比放在物理服務(wù)器上時(shí)要大，原因是虛擬機(jī)所在的物理服務(wù)器出現(xiàn)問題時(shí)，需要騰出空間將服務(wù)器狀態(tài)寫到存儲(chǔ)磁盤上。磁盤空間的過度分配（overallocation）降低了存儲(chǔ)空間利用率，提高了成本，這在很大程度上抵消了部署虛擬服務(wù)器所帶來的好處。

解決上述問題的對(duì)策是利用EqualLogic公司、日立公司（Hitachi）、NetApp公司或Xiotech 公司等SAN廠商推出的自動(dòng)精簡(jiǎn)配置（thin provisioning）技術(shù)。這種技術(shù)可以將任意大小的邏輯卷（logical volume）空間分配給虛擬服務(wù)器使用，但磁盤存儲(chǔ)塊只有當(dāng)真正寫入數(shù)據(jù)時(shí)，才會(huì)被分配供使用。比如說，你的數(shù)據(jù)庫團(tuán)隊(duì)聲稱某個(gè)應(yīng)用程序需要500GB空間，你可以配給它500GB，但是，只有當(dāng)前實(shí)際所需的空間會(huì)真正分配到位，這樣你就節(jié)省了寶貴的磁盤空間。如此一來，你甚至可以透支使用超過當(dāng)前磁盤容量的空間。

當(dāng)你透支使用時(shí)，如果使用的空間逼近了實(shí)際容量，那會(huì)出現(xiàn)怎樣的情況？不必?fù)?dān)心，你會(huì)收到提前預(yù)警的，因?yàn)镾AN提供的管理軟件可以設(shè)置空間報(bào)警臨界閥值。超過閥值時(shí)系統(tǒng)會(huì)發(fā)出警報(bào)，甚至還能夠在實(shí)際利用率提高時(shí)自動(dòng)重新設(shè)置空間。不過，這跟航空公司超量預(yù)訂機(jī)票的情況有所不同，在乘客過多時(shí)航空公司可以將多余的人打發(fā)走；然而，當(dāng)你允許別人使用的存儲(chǔ)空間已經(jīng)增長(zhǎng)到容量極限時(shí)，你就不得不出面解決問題了?？尚械姆椒ㄖ?，是在SAN里面增加更多的存儲(chǔ)設(shè)備或者存儲(chǔ)陣列。

如果發(fā)生災(zāi)難

虛擬化項(xiàng)目帶來的一個(gè)意外好處，是讓機(jī)構(gòu)組織能夠意識(shí)到災(zāi)難恢復(fù)方面的風(fēng)險(xiǎn)。比如說，某市政府最近開始了服務(wù)器虛擬化項(xiàng)目，把10至15臺(tái)服務(wù)器合并到3至4臺(tái)物理服務(wù)器上。這種舉措的潛在風(fēng)險(xiǎn)當(dāng)然會(huì)引起相關(guān)人員的注意。最后，市政府為了更好地保護(hù)系統(tǒng)，計(jì)劃再添置一套故障轉(zhuǎn)移（failover equipment）設(shè)備并增設(shè)SAN。

有趣的是，在開始虛擬化項(xiàng)目之前，該市政府并未給服務(wù)器設(shè)置多余的硬件，也沒有能力恢復(fù)局域網(wǎng)上的任何數(shù)據(jù)。鑒于市政府還在較舊的服務(wù)器上運(yùn)行薪金和賬單等至關(guān)重要的系統(tǒng)，這種風(fēng)險(xiǎn)就更大了。不過，當(dāng)服務(wù)器和數(shù)據(jù)散落于網(wǎng)絡(luò)各處時(shí)，這種風(fēng)險(xiǎn)往往容易被人忽視，而虛擬化會(huì)讓人意識(shí)到數(shù)據(jù)風(fēng)險(xiǎn)的存在。

SAN能讓你有效地部署災(zāi)難恢復(fù)計(jì)劃。戴爾公司（Dell）、惠普公司（Hewlett-Packard）和國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司（IBM）出品的最新型服務(wù)器都內(nèi)嵌管理程序（hypervisor），也就是說設(shè)備可以從閃存啟動(dòng)，然后迅速成為服務(wù)器群（server farm）的組成部分。這個(gè)功能目前只適用于VMware 3i版本。至于微軟公司（Microsoft）、XenSource公司等其他廠商的虛擬軟件以及VMware的舊版本能否也支持這一功能，這就要看今后的市場(chǎng)銷售情況了。

無論采用何種方法，VM都是儲(chǔ)存在SAN內(nèi)的，這就賦予了IT專業(yè)人員更高級(jí)的磁盤陣列（RAID）保護(hù)、自動(dòng)復(fù)制以及主機(jī)/應(yīng)用程序恢復(fù)功能。

如果你并未將SAN納入虛擬化項(xiàng)目中，你就無法享受到專為集中存儲(chǔ)所設(shè)計(jì)的特性優(yōu)勢(shì)。如果在沒有SAN的情況下使用VMware ESX，你就放棄了許多有用的功能，比如將虛擬服務(wù)器從一臺(tái)物理服務(wù)器在線遷移到另一臺(tái)物理服務(wù)器、簡(jiǎn)便易用的智能災(zāi)難復(fù)原、動(dòng)態(tài)共享及分配內(nèi)存和網(wǎng)卡之類服務(wù)器資源等等。除此之外，還有：

◆ 自動(dòng)故障轉(zhuǎn)移功能，這是VMware軟件內(nèi)置的高可用性（high-availability）選項(xiàng)，當(dāng)服務(wù)器不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)它可以檢測(cè)得到。VMware知道當(dāng)前運(yùn)行的虛擬機(jī)是哪些，于是它便能在資源庫（resource pool）內(nèi)的另一臺(tái)主機(jī)上重新啟動(dòng)這些虛擬機(jī)。

◆ 綜合備份（consolidated backup）功能，它允許代理服務(wù)器在不嚴(yán)重影響虛擬機(jī)正常工作的情況下備份虛擬機(jī)的一個(gè)快照（snapshot）。

◆ 即將追加的新功能，比如站點(diǎn)恢復(fù)管理器（Site Recovery Manager），它可以協(xié)助將整個(gè)數(shù)據(jù)中心的故障轉(zhuǎn)移自動(dòng)化。

SAN給VMware帶來的好處對(duì)其他廠商類似產(chǎn)品的災(zāi)難恢復(fù)選項(xiàng)也同樣適用，這包括思杰公司和XenSource公司的產(chǎn)品。部署服務(wù)器虛擬化以及將物理服務(wù)器遷移到虛擬機(jī)，為實(shí)現(xiàn)合并存儲(chǔ)、集中管理、提高空間利用率、提高可用性、增強(qiáng)數(shù)據(jù)保護(hù)以及減少備份窗口創(chuàng)造了絕佳機(jī)會(huì)。

快速數(shù)據(jù)讀寫

SAN是靠什么絕招與虛擬服務(wù)器實(shí)現(xiàn)刀劍合璧的呢？ SAN利用條帶化方式（striping）將連續(xù)的數(shù)據(jù)分割成相同大小的數(shù)據(jù)塊，再分別寫入到陣列中不同的物理磁盤上，從而加快了響應(yīng)速度。實(shí)際上，磁盤讀寫始終是系統(tǒng)中最慢的一環(huán)。正如你在部署虛擬化項(xiàng)目的時(shí)候會(huì)開始意識(shí)到災(zāi)難恢復(fù)的風(fēng)險(xiǎn)問題，當(dāng)你將更多的服務(wù)器虛擬化時(shí)，磁盤讀寫的問題就會(huì)凸顯出來。當(dāng)你試圖將一臺(tái)物理主機(jī)上的20到30臺(tái)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器指向同一個(gè)磁盤陣列時(shí)，磁盤讀寫就會(huì)成為瓶頸，從而抵消部署虛擬化所帶來的好處。

你需要考慮的不光是磁盤錠(spindle)的數(shù)目。如果應(yīng)用程序磁盤讀寫頻繁，你就得確保SAN包含多個(gè)控制器，以便更好地進(jìn)行吞吐量管理，同時(shí)配置更多的冗余設(shè)備以避免單點(diǎn)故障（single point of failure）。其他需要考慮的因素還包括對(duì)虛擬化/SAN新功能的支持、服務(wù)器內(nèi)存、驅(qū)動(dòng)器速度以及技術(shù)平臺(tái)-究竟是選擇互聯(lián)網(wǎng)小型計(jì)算機(jī)接口（iSCSI）還是光纖通道（Fibre Channel）。

當(dāng)SAN被納入虛擬化項(xiàng)目中時(shí)，并非所有廠商的SAN產(chǎn)品都性能相當(dāng)。為了確保SAN對(duì)虛擬化功能的支持，微軟公司、Vmware公司、XenSource公司甚至蘋果公司（Apple）都正在和SAN廠商合作。

最后一個(gè)問題是選擇iSCSI還是光纖通道，這個(gè)業(yè)界爭(zhēng)論不休的熱門話題實(shí)在有點(diǎn)讓人厭倦。在加入論戰(zhàn)之前，你還是先確認(rèn)是否已經(jīng)解決了上面討論的那些更為重要的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，然后再衡量吞吐量與互連速度（interconnect speed）因素，以決定選擇何種技術(shù)平臺(tái)。1-Gbps的光纖通道互連可提供96 MB/秒的吞吐量，而1-Gbps的iSCSI互連能提供116 MBps的吞吐量。4-Gbps光纖通道的SAN提供了目前最高的吞吐量，但是10-Gb的iSCSI和8-Gb光纖通道即將推出，屆時(shí)鹿死誰手尚未可知，所以別指望這種爭(zhēng)論會(huì)很快平息。

曼尼·席爾瓦（Manny Silva）是德訊公司（Kuehne & Nagel）北美分公司的IT主管，他負(fù)責(zé)這家物流公司的虛擬化項(xiàng)目。他說：“當(dāng)我們3年前開始進(jìn)行該項(xiàng)目的時(shí)候，我們就一直計(jì)劃著使用某種SAN。當(dāng)時(shí)我們已經(jīng)有了光纖通道SAN，但我們更希望選擇ISCSI SAN與虛擬化項(xiàng)目配合。在我們的測(cè)試中，兩種SAN的性能都符合要求?！?/P>

如果你混合使用多種SAN環(huán)境，你就可以把錢花在刀刃上，投資于能提高系統(tǒng)整體性能的關(guān)鍵領(lǐng)域；而在磁盤備份或故障轉(zhuǎn)移方面，你可以選擇成本相對(duì)較低的方案。EMC公司、EqualLogic公司和日立公司等廠商甚至設(shè)計(jì)了“虛擬存儲(chǔ)”（virtual storage），讓你可以在后端混合使用各種平臺(tái)，同時(shí)提供統(tǒng)一的前端供服務(wù)器和應(yīng)用程序使用。如果你所在的企業(yè)尚未部署SAN，你可以考慮將通過部署服務(wù)器虛擬化項(xiàng)目省下的錢投入到SAN上，你會(huì)覺得物有所值的。

投資回報(bào)率分析：虛擬化

CIO們總是對(duì)以投資回報(bào)率為導(dǎo)向的計(jì)劃持懷疑態(tài)度，因?yàn)檫@些計(jì)劃不能立竿見影地達(dá)到成本壓縮的目的，相關(guān)的生產(chǎn)率收益也遲遲不能實(shí)現(xiàn)。虛擬化確實(shí)可以節(jié)省電力、空間和空調(diào)制冷方面的成本，但要精確地找出硬件和軟件成本抵消的平衡點(diǎn)卻很困難。因此，我們請(qǐng)綠頁技術(shù)解決方案公司（GreenPages Technology Solutions）的技術(shù)支持配置經(jīng)理布拉德·克里克（Brad Krick）進(jìn)行了一番成本分析。

克里克假設(shè)的情境：一家公司必須更換10臺(tái)老化的服務(wù)器及相關(guān)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備。我們指定了惠普公司生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器和VMware ESX企業(yè)版軟件。我們并沒有采用常見的磁帶備份、微軟軟件授權(quán)或安裝。你可以看到，與將應(yīng)用程序遷移到物理服務(wù)器上的做法相比，將10臺(tái)物理服務(wù)器進(jìn)行虛擬化的初始安裝成本更低。

存儲(chǔ)要求：第1級(jí)數(shù)據(jù)層500 GB；第2級(jí)數(shù)據(jù)層500GB，用于磁盤備份（近線歸檔）。

三種可能方案

A. 用10臺(tái)新服務(wù)器一對(duì)一取代舊服務(wù)器：10個(gè)配備啟動(dòng)盤鏡像和RAID 5存儲(chǔ)設(shè)備的惠普ML350服務(wù)器， 費(fèi)用：62,100美元。

B. 利用3臺(tái)帶本地存儲(chǔ)設(shè)備的物理服務(wù)器虛擬化10臺(tái)服務(wù)器：3臺(tái)配備更多內(nèi)存及RAID 5存儲(chǔ)設(shè)備的惠普ML350服務(wù)器，安裝VMware ESX軟件（包括授權(quán)費(fèi)用），費(fèi)用：49,300美元。

C. 在一個(gè)集群（cluster）中包括10臺(tái)虛擬服務(wù)器，與一個(gè)1-TB SAN配套使用：3臺(tái)配備更多內(nèi)存和啟動(dòng)盤的惠普ML350服務(wù)器，安裝VMware企業(yè)版，加上日立SAN作為存儲(chǔ)設(shè)備，費(fèi)用：52,730美元。

即便是對(duì)虛擬化心存疑慮的公司，也不會(huì)讓IT部門多花1.2萬美元按照傳統(tǒng)的方案一進(jìn)行設(shè)置。但你能說服CFO多花3,400美元采用第3種做法嗎？應(yīng)該問題不大。因?yàn)樽芳拥腟AN雖然提高了成本，但是它提供了冗余、快照和自動(dòng)精簡(jiǎn)配置功能。不要讓職能角色定位搞得你縮手縮腳，不敢將長(zhǎng)期存儲(chǔ)策略包括到虛擬化大計(jì)中。將SAN納入虛擬化計(jì)劃之后，你不僅能充分利用虛擬化的全部功能，系統(tǒng)的性能也會(huì)得到顯著提高。

實(shí)話實(shí)說

優(yōu)勢(shì)承諾：通過增設(shè)SAN或者將現(xiàn)有的SAN為虛擬服務(wù)器做優(yōu)化的方式，將企業(yè)的存儲(chǔ)基礎(chǔ)架構(gòu)升級(jí)到能與服務(wù)器虛擬化項(xiàng)目配合的恰當(dāng)水準(zhǔn)。這種做法能讓企業(yè)的投資回報(bào)最大化。

相關(guān)廠商：主要的虛擬機(jī)廠商包括思杰公司、虛擬鐵公司和VMware公司，它們已在各自的虛擬平臺(tái)中內(nèi)置了空間分配、災(zāi)難恢復(fù)和性能優(yōu)化功能；主要的SAN供應(yīng)商有EqualLogic公司、日立公司、NetApp公司和Xiotech公司，它們正努力讓各自的產(chǎn)品更容易地與虛擬網(wǎng)絡(luò)相連接。

可靠前景：整合服務(wù)器和存儲(chǔ)團(tuán)隊(duì)，并說服首席財(cái)務(wù)官為新的SAN提供資金，要做到這些頗費(fèi)周折但物有所值。各大廠商正在努力增強(qiáng)其產(chǎn)品功能，讓你的理由更具說服力。（信息周刊）