VMware的虚拟磁碟作为存储虚拟化的一项最前沿技术,但是,在采用VMware的虚拟磁碟技术之前,管理员需要重新审视存储配置的方法。 效率、自动化和灵活性正成为企业数据中心优先考虑的三个方面。对IT管理员来说,仅仅通过手动分配所有的资源来支持VM,是远远不够的。现如今,需要将资源与每个工作负载的需求进行匹配,来实现资源的最优化利用,提高性能。 效率、自动化和灵活性正在影响着业务存储技术。存储已经远远超越了基于数字分配的传统逻辑单元,能够支持更细粒度的策略驱动存储虚拟化。

VMware调用这些虚拟磁碟(VVOL),并且采用vSphere 6为虚拟磁碟提供支持。但是,在生产环境中部署VVOL技术之前,虚拟化的支持者需要了解VVOL技术的目标、细微的差别、需求和限制条件。

关于VVOL

存储是第一个受益于虚拟化的计算资源。先来讨论下磁盘分区。一个分区只是一个简单的构造,磁盘分区将一个磁盘的物理盘片、磁道和分区,抽象成可以存储文件的逻辑实例—如C盘驱动器或者其他的逻辑单元号(LUN)。在配置闪存存储单元的逻辑实例和固态磁盘模块(SSD)时,也是同样的工作原理。存储用户并不知道通过使用分区来创建逻辑磁盘实例—存储用户也不关心数据在硬盘驱动器或SSD上的物理存储位置。

然而,除此之外,存储在虚拟化领域并没有取得其他进展。虚拟化平台,如vSphere 6配置简单,可以随意地进行拓展或者缩小—还可以移动虚拟处理器和内存,但是,几十年来,管理员仍然采用同样的老办法,来创建、分配和保护虚拟机和其他工作负载的静态逻辑单元号。

传统的存储模式存在一些问题。例如,创建一个LUN之后,通常无法改变或者移动该逻辑单元号;只能进行备份或者复制。一个LUN也可能服务于多个工作负载,每个工作负载要求共享LUN的存储I / O,这可能会损害其他应用程序的存储性能。此外,例如增加LUN的存储容量,或者将一个 LUN移动到存储性能的不同层,需要创建一个新的逻辑单元号,将数据复制到这个新的逻辑单元号,并且重定向应用程序来使用这个新的逻辑单元号,等等,这些都会导致存储发生显著的变化。这就进一步扰乱了可能使用同一个LUN的多个应用程序。可见,传统的存储配置缺乏灵活性和可扩展性,因此,企业倾向于软件定义技术,如软件定义存储。

VMware通过采用VVOL,能够解决这些存储问题。VVOL采用一个扩展的程序层,来提供一种新的配置和管理存储的方法,满足了软件定义存储的需求,并且与其他的虚拟化资源—比如处理器和内存更加一致。采用VVOL能够改善软件定义存储,VMware同时还增加了vSphere的虚拟数据层和策略层。

虚拟数据层将存储区域网络和附加网络存储设备虚拟化,在vSphere中创建虚拟数据存储,并且根据per-VM配置和管理存储实例。也就是说,多个工作负载不需要共享同一个LUN.虚拟数据层也能够识别存储子系统的特性和功能,并且向所有的per-VM存储实例提供这些服务,从而实现了更细粒度级别的存储配置和控制。例如,既可以采用存储阵列的复制、缓存和重复数据删除功能,配置存储实例,也可以采用数组的snapshot和灾难恢复功能,来配置另一个存储实例。

vSphere的策略层连接、监控并管理着虚拟化存储实例与多个异构存储子系统各项功能之间的关系。这是通过基于策略的存储管理(SPBM)来实现的,SPBM采用rules,将存储服务需求转化为存储实例。例如,部署一个重要的VM,可能需要创建高性能存储的存储实例,以及应用重复数据删除技术,来减少物理存储容量需求带来的昂贵开销。策略层还集成了自助服务和云类型自动化工具,如vRealize 和OpenStack等自动化工具。

对于VVOL来说,scenarios至关重要,包括在一个虚拟IT环境中,复制一个关键的数据库卷,或者监控并维护严格的性能服务水平协议。正是这些scenarios推动着企业将应用移动到虚拟环境中。

实现VVOL兼容在数据中心实现VVOL,需要考虑一些软件和硬件基础设施。例如,在数据中心实现VVOL需要采用vSphere的最新版本vSphere6.0.如果需要升级的话,IT人员将需要处理评估、预算、许可和迁移等带来的影响,以及应对可能出现的所有工作中断。

此外,存储硬件和虚拟存储设备必须与VVOL兼容。甚至说支持VVOL的存储子系统,也需要Storage Awareness软件的vSphere API(VASA),并且可能还需要固件升级,来确保与vSphere VVOL全面兼容。在生产环境中,采用VVOL数组之前,需要仔细检查硬件的兼容性—还要经常与存储供应商进行沟通—以及评价VVOL的功能。

关注集成到存储阵列的服务和功能,因为并不是所有的数组都是平等创建的。一些存储产品经过了供应商的认证,如惠普企业的3PAR StoreServ、Tintri的VMstore T5000所有的flash系列或者NEC 的iStorage M系列。其他的供应商支持数组与vSphere的 vStorage API集成,数组可以与VASA和VVOL共存,比如将克隆和移动特性移动到数组中。

但是,想要有效利用VVOL,仅仅依靠正确的虚拟化软件和存储硬件,是远远不够的。IT管理人员还需要重新访问将存储配置到应用的方式,重新考虑存储特征影响应用程能和可靠性的方式。VVOL并不能修复不良的配置实践,也不能确定容量规划策略。如果你目前的数组有IOP限制,不支持移动应用程序,那么,VVOL将起不到任何作用。不过,VVOL可以保证使你的应用程序始终保持最佳的性能模式。

尽管VVOL承诺过该项技术很容易获得,但是,想要采用该项技术的用户,在评估或者测试VVOL的功能时,需要考虑以下几个局限性。例如,VVOL不支持存储DRS和SCSI-2预订,因此,管理员不能聚合存储集群资源,也不能使用VVOL技术替代直通原始设备映射。此外,单个VVOL存储实例也不能跨越不同的物理存储阵列。

集成是关键虚拟磁碟可能会带来存储管理方面的巨大变革,扩大软件定义存储和SPBM的边界领域,以及赋予软件定义数据中心更广泛的概念。但是,VVOL技术的最终成败很大程度上取决于存储厂商,而不是VMware本身。VVOL技术意味着一个新的API,这取决于个人存储供应商使用API并开发出能够提供重要存储服务的存储阵列—如重复数据删除、数据压缩、snapshots、克隆、复制等等。只有这样,我们才能知道存储系统是否可以实现VVOL的承诺。

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