虛擬瓶頸：虛擬化項目如何避免走進死胡同？

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在當前的形勢下，人們已不會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將這一做法付諸實踐。在部署虛擬化之前，如果你不先把現(xiàn)有的存儲基礎(chǔ)設(shè)施升級到相當?shù)乃疁剩悄銦o疑就像是在存儲“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)當將存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（storage area network，下稱SAN）列為服務(wù)器虛擬化計劃的一部分。注意，這可不是什么無足輕重的附屬品。SAN可以提供其他存儲策略所缺乏的關(guān)鍵性能選項，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)器團隊通常獨立于存儲和災(zāi)難恢復(fù)團隊之外，因此要說服他人采納這個方案并不那么容易，所以有時企業(yè)的虛擬化項目和SAN項目可能會南轅北轍。另外，在經(jīng)濟不景氣的年月，要讓企業(yè)下定決心同時投資兩種新技術(shù)，確實是個艱巨的任務(wù)；下面我們會幫助你做一番投資回報率（ROI）分析。不管怎么說，這場關(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，然而它對傳統(tǒng)存儲系統(tǒng)的影響就截然相反了。例如，VMware等虛擬機產(chǎn)品放在虛擬服務(wù)器上時，對初始空間分配的需求往往要比放在物理服務(wù)器上時要大，原因是虛擬機所在的物理服務(wù)器出現(xiàn)問題時，需要騰出空間將服務(wù)器狀態(tài)寫到存儲磁盤上。磁盤空間的過度分配（overallocation）降低了存儲空間利用率，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廠商推出的自動精簡配置（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，但磁盤存儲塊只有當真正寫入數(shù)據(jù)時，才會被分配供使用。比如說，你的數(shù)據(jù)庫團隊聲稱某個應(yīng)用程序需要500GB空間，你可以配給它500GB，但是，只有當前實際所需的空間會真正分配到位，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前磁盤容量的空間。

當你透支使用時，如果使用的空間逼近了實際容量，那會出現(xiàn)怎樣的情況？不必擔心，你會收到提前預(yù)警的，因為SAN提供的管理軟件可以設(shè)置空間報警臨界閥值。超過閥值時系統(tǒng)會發(fā)出警報，甚至還能夠在實際利用率提高時自動重新設(shè)置空間。不過，這跟航空公司超量預(yù)訂機票的情況有所不同，在乘客過多時航空公司可以將多余的人打發(fā)走；然而，當你允許別人使用的存儲空間已經(jīng)增長到容量極限時，你就不得不出面解決問題了。可行的方法之一，是在SAN里面增加更多的存儲設(shè)備或者存儲陣列。

如果發(fā)生災(zāi)難

虛擬化項目帶來的一個意外好處，是讓機構(gòu)組織能夠意識到災(zāi)難恢復(fù)方面的風(fēng)險。比如說，某市政府最近開始了服務(wù)器虛擬化項目，把10至15臺服務(wù)器合并到3至4臺物理服務(wù)器上。這種舉措的潛在風(fēng)險當然會引起相關(guān)人員的注意。最后，市政府為了更好地保護系統(tǒng)，計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)器上運行薪金和賬單等至關(guān)重要的系統(tǒng)，這種風(fēng)險就更大了。不過，當服務(wù)器和數(shù)據(jù)散落于網(wǎng)絡(luò)各處時，這種風(fēng)險往往容易被人忽視，而虛擬化會讓人意識到數(shù)據(jù)風(fēng)險的存在。

SAN能讓你有效地部署災(zāi)難恢復(fù)計劃。戴爾公司（Dell）、惠普公司（Hewlett-Packard）和國際商業(yè)機器公司（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，然后迅速成為服務(wù)器群（server farm）的組成部分。這個功能目前只適用于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銷售情況了。

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

如果你并未將SAN納入虛擬化項目中，你就無法享受到專為集中存儲所設(shè)計的特性優(yōu)勢。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)器從一臺物理服務(wù)器在線遷移到另一臺物理服務(wù)器、簡便易用的智能災(zāi)難復(fù)原、動態(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：

◆ 自動故障轉(zhuǎn)移功能，這是VMware軟件內(nèi)置的高可用性（high-availability）選項，當服務(wù)器不能正常運轉(zhuǎn)時它可以檢測得到。VMware知道當前運行的虛擬機是哪些，于是它便能在資源庫（resource pool）內(nèi)的另一臺主機上重新啟動這些虛擬機。

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

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

SAN給VMware帶來的好處對其他廠商類似產(chǎn)品的災(zāi)難恢復(fù)選項也同樣適用，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，為實現(xiàn)合并存儲、集中管理、提高空間利用率、提高可用性、增強數(shù)據(jù)保護以及減少備份窗口創(chuàng)造了絕佳機會。

快速數(shù)據(jù)讀寫

SAN是靠什么絕招與虛擬服務(wù)器實現(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目的時候會開始意識到災(zāi)難恢復(fù)的風(fēng)險問題，當你將更多的服務(wù)器虛擬化時，磁盤讀寫的問題就會凸顯出來。當你試圖將一臺物理主機上的20到30臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器指向同一個磁盤陣列時，磁盤讀寫就會成為瓶頸，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包含多個控制器，以便更好地進行吞吐量管理，同時配置更多的冗余設(shè)備以避免單點故障（single point of failure）。其他需要考慮的因素還包括對虛擬化/SAN新功能的支持、服務(wù)器內(nèi)存、驅(qū)動器速度以及技術(shù)平臺-究竟是選擇互聯(lián)網(wǎng)小型計算機接口（iSCSI）還是光纖通道（Fibre Channel）。

當SAN被納入虛擬化項目中時，并非所有廠商的SAN產(chǎn)品都性能相當。為了確保SAN對虛擬化功能的支持，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。

最后一個問題是選擇iSCSI還是光纖通道，這個業(yè)界爭論不休的熱門話題實在有點讓人厭倦。在加入論戰(zhàn)之前，你還是先確認是否已經(jīng)解決了上面討論的那些更為重要的設(shè)計要點，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。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，屆時鹿死誰手尚未可知，所以別指望這種爭論會很快平息。

曼尼·席爾瓦（Manny Silva）是德訊公司（Kuehne & Nagel）北美分公司的IT主管，他負責(zé)這家物流公司的虛擬化項目。他說：“當我們3年前開始進行該項目的時候，我們就一直計劃著使用某種SAN。當時我們已經(jīng)有了光纖通道SAN，但我們更希望選擇ISCSI SAN與虛擬化項目配合。在我們的測試中，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較低的方案。EMC公司、EqualLogic公司和日立公司等廠商甚至設(shè)計了“虛擬存儲”（virtual storage），讓你可以在后端混合使用各種平臺，同時提供統(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)器虛擬化項目省下的錢投入到SAN上，你會覺得物有所值的。

投資回報率分析：虛擬化

CIO們總是對以投資回報率為導(dǎo)向的計劃持懷疑態(tài)度，因為這些計劃不能立竿見影地達到成本壓縮的目的，相關(guān)的生產(chǎn)率收益也遲遲不能實現(xiàn)。虛擬化確實可以節(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卻很困難。因此，我們請綠頁技術(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臺老化的服務(wù)器及相關(guān)數(shù)據(jù)存儲設(shè)備。我們指定了惠普公司生產(chǎn)的標準服務(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臺物理服務(wù)器進行虛擬化的初始安裝成本更低。

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

三種可能方案

A. 用10臺新服務(wù)器一對一取代舊服務(wù)器：10個配備啟動盤鏡像和RAID 5存儲設(shè)備的惠普ML350服務(wù)器， 費用：62,100美元。

B. 利用3臺帶本地存儲設(shè)備的物理服務(wù)器虛擬化10臺服務(wù)器：3臺配備更多內(nèi)存及RAID 5存儲設(shè)備的惠普ML350服務(wù)器，安裝VMware ESX軟件（包括授權(quán)費用），費用：49,300美元。

C. 在一個集群（cluster）中包括10臺虛擬服務(wù)器，與一個1-TB SAN配套使用：3臺配備更多內(nèi)存和啟動盤的惠普ML350服務(wù)器，安裝VMware企業(yè)版，加上日立SAN作為存儲設(shè)備，費用：52,730美元。

即便是對虛擬化心存疑慮的公司，也不會讓IT部門多花1.2萬美元按照傳統(tǒng)的方案一進行設(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。因為追加的SAN雖然提高了成本，但是它提供了冗余、快照和自動精簡配置功能。不要讓職能角色定位搞得你縮手縮腳，不敢將長期存儲策略包括到虛擬化大計中。將SAN納入虛擬化計劃之后，你不僅能充分利用虛擬化的全部功能，系統(tǒng)的性能也會得到顯著提高。

實話實說

優(yōu)勢承諾：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)的存儲基礎(chǔ)架構(gòu)升級到能與服務(wù)器虛擬化項目配合的恰當水準。這種做法能讓企業(yè)的投資回報最大化。

相關(guān)廠商：主要的虛擬機廠商包括思杰公司、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)器和存儲團隊，并說服首席財務(wù)官為新的SAN提供資金，要做到這些頗費周折但物有所值。各大廠商正在努力增強其產(chǎn)品功能，讓你的理由更具說服力。（信息周刊）