虛擬機(jī)環(huán)境中存儲管理的五大要素

來源：泛普軟件

通過本文您將了解到：虛擬機(jī)環(huán)境下的數(shù)據(jù)管理對于許多數(shù)據(jù)存儲經(jīng)理來說都是具有挑戰(zhàn)性的。虛擬服務(wù)器和虛擬臺式機(jī)的比率不同往往會為后端的存儲設(shè)備造成性能上的瓶頸。本文將介紹的五要素將會很好的幫助用戶管理好虛擬機(jī)。虛擬服務(wù)器和桌面虛擬化的問世大大幫助了用戶來管理數(shù)據(jù)，不僅節(jié)約能源而且減少了物理設(shè)備的使用。然而，企業(yè)級數(shù)據(jù)存儲經(jīng)理場外會需要虛擬機(jī)中數(shù)據(jù)管理的問題。服務(wù)器虛擬化會將許多臺服務(wù)器連接到有限的幾臺存儲設(shè)備上，這樣做的好處顯而易見，卻會造成存儲資源競爭的瓶頸問題。桌面虛擬化也會因為共享同一個主機(jī)而造成資源分配的問題。因此，如何能有效的管理虛擬機(jī)往往是存儲管理員、桌面系統(tǒng)管理員以及服務(wù)器管理員多方面的努力。為了能幫助數(shù)據(jù)存儲專家們能解決這些很具有挑戰(zhàn)性的問題，我們選擇了和管理虛擬機(jī)環(huán)境下存儲設(shè)備的如下五個方面的話題。

要素1：需要了解存儲的負(fù)載。對桌面虛擬機(jī)和服務(wù)器虛擬機(jī)而言，它們的存儲負(fù)載可能是完全不一樣的。如果用戶將虛擬機(jī)任意放在主機(jī)上而不去考慮其磁盤的I/O使用情況，帶來的結(jié)果可能是很快的就遇到了資源瓶頸問題。

為了能避免這個問題，用戶需要對寄放在主機(jī)上虛擬機(jī)有一個基本的了解，計算一下其上的應(yīng)用大概會產(chǎn)生多大的負(fù)載。與此同時，高磁盤I/O的虛擬機(jī)需要在物理主機(jī)和數(shù)據(jù)資源之間平衡。如果一臺物理主機(jī)上有太多高I/O的虛擬機(jī)可能會對這臺主機(jī)上的存儲控制器造成很大的壓力。此外，如果有太多的高I/O的虛擬機(jī)同時訪問一個存儲系統(tǒng)或者LUN也會造成性能上的瓶頸。因此，即使你對虛擬機(jī)磁盤的I/O情況有了一個大概的了解，你仍然需要使用性能監(jiān)控工具來發(fā)現(xiàn)更為深入的問題，例如像平均壓力或者峰值等。

此外，需要記住的是虛擬機(jī)可能并不在同一個主機(jī)上。虛擬機(jī)相比物理機(jī)而言有著更高的靈活性，它們可以遷移到別的物理機(jī)上去。比如說，我們將一組Exchange郵件服務(wù)器放置到同一臺物理主機(jī)上是一件相當(dāng)危險的行為。帶來的危害是可能讓整個磁盤子系統(tǒng)宕機(jī)。許多存儲管理人員們都使用VMware分布式資源調(diào)度工具（VMware DRS）來平衡不同主機(jī)上的資源負(fù)載情況，但使用的時候需要非常的小心。因為在做均衡操作的時候僅僅是依據(jù)CPU和內(nèi)存的使用情況來計算的，而并不是依據(jù)虛擬機(jī)磁盤的I/O情況。假如您使用的確實是VMware的DRS工具，需要確保的是在不同的物理主機(jī)上對特定的虛擬機(jī)使用不同的監(jiān)測方法。

要素2：避免較高的I/O負(fù)載。一些特定的情況下，幾臺虛擬機(jī)就可以產(chǎn)生較高的I/O負(fù)載，帶來的結(jié)果是物理資源的激烈競爭，用戶會感覺系統(tǒng)響應(yīng)變得非常慢。對于虛擬桌面系統(tǒng)來說，這可由特定時間的事件產(chǎn)生，比如說每天早上所有的虛擬桌面系統(tǒng)幾乎同時打開，這也被譽(yù)為“啟動風(fēng)暴”。這種事件的發(fā)生往往也是無法避免的，但是還有一些可以用于應(yīng)對此類事件的方法，比如說增加像NetApp性能加速模塊（PAM）這樣的緩存控制器到現(xiàn)有的存儲設(shè)備中，或者使用自動層級技術(shù)，在這種技術(shù)的幫助下，一旦遇到較高的I/O請求，系統(tǒng)會自動使用像固態(tài)硬盤（SSD）這樣的更快的存儲介質(zhì)。

另外的一種情況，比如說像虛擬機(jī)備份窗口以及計劃好的虛擬機(jī)日常維護(hù)，或者打補(bǔ)丁，這些都是可被控制的。在擁有同一個宿主主機(jī)的多個虛擬機(jī)上同時并發(fā)多個備份任務(wù)會帶來較高的磁盤I/O負(fù)載，這樣會影響虛擬機(jī)在主機(jī)或者數(shù)據(jù)倉儲中的性能表現(xiàn)。盡可能的將備份安排在交錯的時間和設(shè)備里，這樣同時在一臺主機(jī)或者同一個物理存儲上發(fā)生并行備份的機(jī)會會比較小。作為用戶，我們還建議您在選擇備份應(yīng)用的時候，選擇那些不會通過直接訪問虛擬機(jī)數(shù)據(jù)倉儲來備份虛擬機(jī)磁盤的備份工具。一些特定的虛擬機(jī)磁盤到磁盤的備份產(chǎn)品可以大大簡短備份窗口并且將磁盤備份的數(shù)據(jù)倒到磁帶上，而不影響主機(jī)或者虛擬機(jī)的資源調(diào)配。對于那些計劃好的日常維護(hù)，比如像打補(bǔ)丁或者磁盤掃描，需要將其設(shè)置為隨機(jī)狀態(tài)或者將不同虛擬機(jī)的日程安排錯列在某一個特定的時間段里。在做文件系統(tǒng)碎片整理的時候也需要格外小心，對后端存儲而言，磁盤碎片整理也會產(chǎn)生較高的磁盤I/O壓力。

要素3：高效率的使用磁盤空間。對虛擬機(jī)環(huán)境來說，使用完磁盤空間很容易，因此我們需要找一些方法來控制和限制每個虛擬機(jī)使用的磁盤空間容量。對于那些桌面虛擬機(jī)或者實驗用途的服務(wù)器環(huán)境，使用鏈接克隆技術(shù)可以節(jié)省不少磁盤空間。鏈接克隆技術(shù)類似于虛擬機(jī)的快照技術(shù)，快照技術(shù)的實質(zhì)是虛擬機(jī)的虛擬磁盤被設(shè)置為只讀，此時任何的寫入信息都會被存放在另外一個專門創(chuàng)建的小磁盤空間里。鏈接克隆的意思是創(chuàng)建一個主虛擬磁盤鏡像給眾多虛擬機(jī)讀取信息用，然而所有的寫入操作都會寫入每個虛擬機(jī)各自的磁盤上。比如說，如果用戶創(chuàng)建了100個虛擬機(jī)，每個40GB空間的容量，在沒有使用這項技術(shù)的時候，可能一共得需要4TB的容量。如果我們使用了鏈接克隆技術(shù)，則會有一個40GB大小的虛擬磁盤讓眾多虛擬機(jī)讀取信息用，每個虛擬機(jī)則需要1GB到2GB大小的磁盤用作寫入使用即可，相比而言，節(jié)省了大量的空間。

自動精簡配置可以在虛擬服務(wù)器環(huán)境下幫助管理管理存儲空間。它可以被部署在虛擬層或者存儲層。幾乎所有的虛擬機(jī)都可以被分配給更多的空間。自動精簡配置允許用戶可以分配更多的存儲空間，可以讓虛擬機(jī)磁盤使用空間的時候僅使用它需要的大小，而不是占用所有的空間。在自動精簡配置的幫助下，我們可以較多的節(jié)省虛擬機(jī)實際使用的存儲空間，這樣也能更好的讓用戶能自如的掌控應(yīng)該何時進(jìn)行高成本的存儲空間升級。

要素4：避免不必要的I/O請求操作。也許有人會問，為什么系統(tǒng)會自己產(chǎn)生我們不需要的磁盤I/O請求？基本的原則是，我們需要盡可能的控制虛擬機(jī)和虛擬桌面產(chǎn)生的磁盤I/O請求。這就包括關(guān)閉任何不必要的服務(wù)，卸載不必要的應(yīng)用，關(guān)閉文件索引，并且限制操作系統(tǒng)和應(yīng)用產(chǎn)生的日志的大小。除此之外，還有其他的一些需要注意的地方可以極大的幫助降低虛擬機(jī)的磁盤I/O。用戶可以使用終端管理工具或者活動目錄組策略來管理和控制配置。降低的不僅是虛擬機(jī)的磁盤I/O，降低的還包括主機(jī)上其他資源的消耗。盡可能降低虛擬機(jī)產(chǎn)生的不必要的磁盤I/O請求顯然是很明智的做法，因為可以讓存儲子系統(tǒng)工作在最大效率狀態(tài)。

要素5：根據(jù)工作量的大小來決定使用存儲的類型。大多數(shù)主機(jī)除了有共享的存儲外還有本地存儲。主機(jī)上可用的存儲類型不同，往往會帶來性能上的巨大差異，比如說8GB光纖通道的存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（SAN）和1Gb iSCSI接口或者和網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)NFS相比，性能上的差距還是很大的。除了存儲協(xié)議上有所不同，硬盤轉(zhuǎn)速和接口也會有不同，比如轉(zhuǎn)速為10K rpm和15K rpm，接口也有SAS、SATA和固態(tài)硬盤的不同。正是因為有如此多的存儲種類供選擇，用戶才可以更好的選擇合適自己虛擬機(jī)存儲的存儲設(shè)備。將沒有那么核心的虛擬機(jī)配備相對轉(zhuǎn)速較慢的存儲層級，相對核心的虛擬機(jī)則應(yīng)該配備轉(zhuǎn)速較快的存儲層級。用戶同樣可以選擇自動存儲層級系統(tǒng)比如像Compellent的流體數(shù)據(jù)架構(gòu)或者EMC公司的FAST技術(shù)，這種技術(shù)可以根據(jù)主機(jī)的實際需求來自動遷移數(shù)據(jù)并將它們放置在合適的存儲設(shè)備上。

更有甚者，用戶還可以選擇將虛擬機(jī)分成多個分區(qū)，根據(jù)性能上需求的不同，不同的分區(qū)使用的是不同的存儲層級。一個普遍的做法是創(chuàng)建不同的分區(qū)用作不同的用途，比如操作系統(tǒng)、Windows的頁面文件、應(yīng)用和數(shù)據(jù)。較快的存儲層級可以被用作數(shù)據(jù)相對較高的I/O請求，剩下其它較慢的存儲層級可以用于其它。即使不這樣做，用戶仍然可以將較慢或者本地磁盤指派給較大虛擬機(jī)的虛擬交換文件，在物理內(nèi)存不夠用的時候則可以調(diào)用交換分區(qū)?？紤]到存儲本身的價格昂貴，這同樣能幫助確保虛擬機(jī)使用了較少的磁盤空間而節(jié)約成本。

總而言之，僅需要明白的是存儲環(huán)境的選擇在更好管理虛擬機(jī)環(huán)境的整個過程中有著舉足輕重的作用。在管理虛擬服務(wù)器的時候多按照這五要素里提到的經(jīng)驗會幫助整個管理過程輕松很多。

發(fā)布：2007-04-29 10:18 編輯：泛普軟件 · xiaona [打印此頁] [關(guān)閉]

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