評估NAS虛擬化實現(xiàn)效果的六個標準

申請免費試用、咨詢電話：400-8352-114

NAS虛擬化廣義上就是一種基于軟件的解決方案，可以讓你用存儲池來管理不同種類的環(huán)境，不管你使用的是單機服務器還是集群服務器。當一臺機器達到它的性能極限時，虛擬化軟件自動把存儲任務分配給在同一存儲池中的另外一臺NAS服務器或者文件服務器。有些系統(tǒng)會把文件分塊之后分散到RAID系統(tǒng)中的不同服務器上，而當有新的RAID系統(tǒng)加入的時候，會把文件打散重新分配。

在我們開始深入探討NAS虛擬化之前，首先來回顧一下這兩個概念的基本含義吧。

NAS虛擬化的基本含義

首先我們來說NAS，NAS服務器是一種易于采購、部署和使用的單用途設備。它把一臺文件服務器和一個存儲陣列集成在一個單一的整合設備上，也被稱做網(wǎng)絡附加存儲設備。NAS系統(tǒng)以文件的形式展現(xiàn)數(shù)據(jù)，允許聯(lián)合存儲，這樣連接在網(wǎng)絡上的其他服務器也可以共享數(shù)據(jù)。NAS文件服務的簡便性，深得IT經(jīng)理們的推崇。對這些IT經(jīng)理來說，管理一小部分NAS設備是很容易的事情，而管理后臺復雜的繁多的存儲設備則不僅很有挑戰(zhàn)性，而且花費不菲。

存儲虛擬化指的是用軟件實現(xiàn)的一種物理實體到虛擬實體間地址映射的抽象層。虛擬化技術把磁盤組成的存儲空間劃分為虛擬卷。虛擬卷被操作系統(tǒng)當作物理磁盤來使用。虛擬存儲層負責把IO請求從虛擬磁盤重定向到物理存儲設備上。系統(tǒng)可以隨時移動物理設備和更新虛擬到實體的映射關系。虛擬化技術讓IT經(jīng)理們在管理多塊磁盤時就像在管理一個邏輯實體，而不用在磁盤群中針對每一塊磁盤進行管理。而NAS虛擬化則提供了一種，通過少數(shù)的NAS設備來管理后端復雜繁多存儲設備的相對簡便的管理方式。

單一的文件系統(tǒng)要是想擴展一臺服務器的物理性能，一般需要花費很多時間來做比較復雜的升級。而更簡單一點的方法是另外配置一臺服務器或者NAS設備。然而，管理員必須管理好每一臺服務器或NAS設備，由于每一臺設備都有自己獨立的文件系統(tǒng)，需要特別注意文件系統(tǒng)和性能管理方面的問題。

這樣的管理工作不僅僅花費巨大，而且效率低下，還給IT經(jīng)理們帶來了不小的工作壓力，要合理地做備份，還要保護重要數(shù)據(jù)。而且，有些外存儲器只支持一種存儲格式，這就很難滿足不同業(yè)務的需求，把不同的服務分層管理。

NAS虛擬化則可以降低總體擁有成本，回避復雜性，自動執(zhí)行繁重的任務，使用現(xiàn)代化的管理，達到高性能的要求。

NAS虛擬化部署方式

NAS虛擬化將多個NAS設備聚合在一起作為一個設備運行。一種新的文件系統(tǒng)可以實現(xiàn)這種聚合，既可以替換原來的文件系統(tǒng)，也可以在現(xiàn)有文件系統(tǒng)之上。一個全局文件系統(tǒng)允許文件保留自己的名字空間。用戶只需要訪問一個文件系統(tǒng)就能訪問到系統(tǒng)中的任何數(shù)據(jù)。所有被移動的文件仍然在它們原始的目錄和路徑里。

下面來介紹一種最常見的NAS虛擬化部署：

NAS網(wǎng)絡存儲作為前端存儲網(wǎng)關接口集成后端存儲資源與設備：既可以是同一廠商類似型號的服務器的集成，也可以是不同廠商不同類型服務器的集成。這種方式把多個NAS服務器上的所有資源全部虛擬化，整合設備為用戶提供虛擬化的存儲。但處理的響應時間可能會對性能有不良影響。

一個NAS網(wǎng)關作為光纖SAN的前端，允許用存儲池的方法管理存儲設備。有些網(wǎng)關還實現(xiàn)了跨設備的文件系統(tǒng)分配的文件容量管理。

分布式的虛擬化技術并不意味著每臺服務器都需要附加層。這就取消了對非共享的虛擬化設備的需求，還能緩和某些時候和帶內(nèi)虛擬化技術有關的性能問題。在存儲池中增加NAS服務器和增加單機服務器相比，企業(yè)會同時獲得更好地可調(diào)節(jié)性能和更大的容量。這種方法更高效地把每個單臺服務器的容量整合成一個無縫存儲池。

這一類型的虛擬化是通過分布式文件系統(tǒng)（DFS）來實現(xiàn)的。DFS允許一個文件系統(tǒng)跨越所有DFS集群中的節(jié)點，并為所有文件生成一個統(tǒng)一的邏輯名字空間。這是一個任何用戶通過任意一臺服務器節(jié)點共享文件的環(huán)境。分布式服務器虛擬化一般使用常用的操作系統(tǒng)和硬件平臺。

虛擬化產(chǎn)品不僅僅包括軟件解決方案，還延伸到包括軟硬件的完全系統(tǒng)。軟件類的虛擬化解決方案裝配在一個標準服務器上，相關的軟件需要裝配在聚合在一起的所有服務器上。通過這種解決方案，用戶可以連接到存儲服務器，而不受磁盤陣列品牌的限制。

一個完整虛擬化系統(tǒng)的解決方案包括一臺服務器或外存儲器，虛擬化軟件和磁盤陣列。一個集成的軟硬件系統(tǒng)是通過了廠商的完全測試的，并且可以為系統(tǒng)中的任意一個組件提供支持。

評估NAS虛擬化實現(xiàn)效果

虛擬化實現(xiàn)了靈活的動態(tài)管理方式以及存儲卷的靈活分配。允許用戶根據(jù)業(yè)務需要完全透明地擴大或縮小存儲池，并根據(jù)用戶策略在存儲池內(nèi)動態(tài)移動數(shù)據(jù)。NAS虛擬化產(chǎn)品在實現(xiàn)和功能上都存在很大差異。

用戶最關心的五個特性--可用性、伸縮性、性能、可管理性和成本。對于NAS虛擬化，一般還需要有兩個額外的評價指標，那就是連接性和易用性。評價產(chǎn)品最好的方法就是在實際環(huán)境中測評這幾個特性。

可用性

用戶最關心的就是數(shù)據(jù)和程序的可用性，可用性和可靠性是息息相關的。除了系統(tǒng)和路徑的冗余以及故障跨越以外，數(shù)據(jù)的可用性還包括了熱插拔，非中斷管理，可重配置，自動故障檢測、隔離和恢復，在線修復和故障后的完全系統(tǒng)恢復。

對于NAS虛擬化來說，下面是需要明確的問題：系統(tǒng)是否存在單點故障的可能？是否提供了自動故障切換的高可用性集群？磁盤/RAIN陣列是否可以在NAS前端間共享？是否使用了熱備設備？有多少？

伸縮性

伸縮性是虛擬化軟件產(chǎn)品需要具備的重要功能之一。伸縮性包括了容量、性能、可連接性，最好能不影響目前系統(tǒng)中正在進行的操作。

有關伸縮性的問題還可能包括：系統(tǒng)是否可以獨立調(diào)節(jié)容量、性能和輸入/輸出子系統(tǒng)？是否可以在不影響用戶的情況下，對帶寬或者性能進行提升？系統(tǒng)是否支持不同種類的陣列？一個單一的文件系統(tǒng)是否可以透明地調(diào)整到多臺服務器？支持多少節(jié)點和以太網(wǎng)端口？系統(tǒng)是否能滿足長期增長目標的需要？

性能

用戶希望通過實施虛擬化獲得的最大收益就是性能的提升?？梢酝ㄟ^類似實時負載均衡、動態(tài)路徑重新分配等功能來達到不同等級的性能提升。與性能有關的問題包括：數(shù)據(jù)是否為負載均衡性能作了移動？處理器的型號、數(shù)量和速度如何？讀寫緩存的大??？是否支持服務器節(jié)點間文件的分塊？是否自動執(zhí)行負載均衡？可以集群多少臺服務器？性能與節(jié)點數(shù)目之間是否有線性關系？

可管理性

存儲管理是網(wǎng)絡管理中投入資金最大的一塊。在存儲管理中的主要標準就是在網(wǎng)絡上任意一點都有管理所有存儲部件和服務器的能力。

可管理性包括了處理器配置，監(jiān)控，負載均衡，診斷和報告機制。NAS虛擬化引擎可以集成和自動執(zhí)行下面的操作：有沒有對于多個NAS設備的統(tǒng)一管理？管理是集中的還是分布的？是否具有兼容性，也就是說，是否可以集成任何廠商的NAS設備，還是限制為一個廠商的系統(tǒng)？已經(jīng)被打開的文件是否可以透明地移動？系統(tǒng)能否自動識別新增加的服務器和存儲設備？是否可以用全局的名字空間？

成本

存儲真正的成本并不是在于軟硬件方面的投入，而是在管理存儲的勞動和相關的生產(chǎn)力的損失。因此，需要考慮的總體擁有成本，包括了由于提升性能而帶來的生產(chǎn)率的提高，管理的簡化，更高的資源利用率，減少過度供應，提高數(shù)據(jù)的可用性。

需要強調(diào)的問題包括：解決方案是否是基于低成本的常用硬件？什么是總體擁有成本？系統(tǒng)是否包括了簡化服務和最大化存儲的軟件？價格是否包含了可以共享、合并和保護數(shù)據(jù)的管理軟件？

可連接性

可連接性包括了不中斷現(xiàn)有業(yè)務而增加新設備的功能，延長連接距離，為多種平臺和操作系統(tǒng)服務。在任意的連接中，每臺主機都必須能夠訪問到網(wǎng)絡中的任意一臺存儲設備。如果用了交換機，可影響連接性能的參數(shù)有端口的數(shù)量和每一個端口在全雙工模式下連接到其它任意端口：系統(tǒng)是否允許與Windows，Unix，Linux和Apple平臺相連接，而且操作系統(tǒng)能夠無縫地共享文件。虛擬化產(chǎn)品能否使用現(xiàn)有的軟硬件資源？支持什么類型的磁盤（ATA，SATA，SCSI，SAS，F(xiàn)iber Channel等）？是否能夠使用第三方磁盤陣列？虛擬化系統(tǒng)能否與其它廠商的NAS系統(tǒng)聚合？解決方案是否能夠使用現(xiàn)有的備份和復制軟件？是否具有廣域網(wǎng)的連接能力？

性能和管理問題一直困擾著一些已經(jīng)上線的NAS虛擬化系統(tǒng)。對用戶而言，虛擬化技術主要強調(diào)的是簡化。虛擬化技術將管理整合，提升持續(xù)性能和分布存儲的可靠性，更好地利用服務器，外存儲器和存儲資源，將成本優(yōu)化，并加強數(shù)據(jù)保護。(spn)