中國虛擬化市場正在從“接受”快速向“普及和提高”演進。據(jù)中橋調研結果統(tǒng)計(圖1),40.8%的受訪者表示已經(jīng)實施了虛擬化,其中,在企業(yè)級用戶里(員工在1000人以上),55.2%的受訪企業(yè)已經(jīng)部署了虛擬化;在未來兩年(截至到2015年3月),將有90.8%的企業(yè)級用戶部署虛擬化,而中小企業(yè)中,也將有88.3%的受訪企業(yè)將部署虛擬化。這些數(shù)據(jù)表明,隨著虛擬化的不斷普及,不同規(guī)模的企業(yè)都已經(jīng)意識到,虛擬化是數(shù)據(jù)中心提高集中管控和IT效率的核心技術。雖然,虛擬化技術可以提高服務器和存儲資源利用率,但同時也會增加應用部署和資源管理的復雜性。
圖 1. 企業(yè)的虛擬化部署趨勢(來源:關于虛擬化及云計算的調查,中橋調研咨詢,2013年1月)
隨著生產(chǎn)應用虛擬化數(shù)量和虛擬機密度的不斷增加,采用控制器架構的傳統(tǒng)存儲不僅導致IT對業(yè)務響應速度越來越慢,同時也給業(yè)務的穩(wěn)定運營帶來很大挑戰(zhàn)。如何在數(shù)據(jù)中心演進過程中選擇可靠的IT架構和存儲,滿足業(yè)務關鍵型應用的部署、性能、可用性和管理效率的需求,給用戶帶來很大挑戰(zhàn)。除此之外,應用多元化、虛擬化、云計算和大數(shù)據(jù)等對存儲的性能、可靠性和效率也提出了更高的要求。在虛擬化環(huán)境中,用戶需要確保不可預測的工作負載的性能要求,并滿足虛擬機密度不斷提升對資源的需求。因此,用戶需要新型存儲來實現(xiàn)動態(tài)的資源配置,以及滿足虛擬化下對高遷移性和存儲性能的苛刻需求。
在上一篇《分析師淺析虛擬化參考架構》中,中橋分析師從業(yè)務角度,為大家分析了HP 3cV在數(shù)據(jù)中心演進過程中帶來的價值。本篇中,分析師將從技術角度剖析,3cV依靠哪些技術優(yōu)勢實現(xiàn)業(yè)務價值。
· 3cV參考架構技術淺析
3cV快速部署和簡單管理
在虛擬環(huán)境下,存儲的部署速度和管理的簡易性是關鍵。3cV解決方案的組件(3PAR、HP刀片服務器和VMware軟件)不僅易于安裝,配置和管理也非常輕松。在實驗室測試中,測試人員使用直觀、簡單的工具和流程,僅僅在一個多小時內便安裝、配置完畢,并準備運行HP刀片服務器和虛擬機。HP 3PAR管理控制臺僅需采取少量的操作,則可享受完整的功能和系統(tǒng)管理。有了3cV,各企業(yè)均可將傳統(tǒng)IT架構需要幾個月時間才能完成的虛擬化IT架構部署,降低到以周或天來計算。不僅大幅降低管理的復雜程度和成本,同時提高了IT對業(yè)務的響應速度和支撐能力。
與VMware集中統(tǒng)一管理
3cV通過與VMware的各種管理功能緊密整合,提高了虛擬化部署的管理和運維效率。
VMware VAAI整合:HP 3PAR管理軟件插件讓用戶可以通過VMware VAAI實現(xiàn)集中統(tǒng)一管理,使管理員可以清楚了解存儲資源以及各個虛擬機的位置,還有各個存儲卷的QoS特性。通過VAAI管理界面整合,HP 3PAR在提高虛擬化存儲資源共享的同時,確保應用和數(shù)據(jù)的安全設定。HP 3PAR的“零檢測”自動精簡技術,讓用戶在使用VAAI的Fast Copy功能的同時,結合HP 3PAR持續(xù)精簡技術,大幅度降低I/O和存儲容量需求。
VMware VASA簡化3cV部署管理:通過與VMware API(VASA)整合,HP 3PAR用戶可以透明監(jiān)控、管理如下信息:包括存儲運行狀況、配置、容量和精簡配置,磁盤陣列功能特性(如快照、重復數(shù)據(jù)刪除、復制狀態(tài)、RAID級別以及精簡配置還是厚配置),以及狀態(tài)(運行狀況、故障排除等);以及在創(chuàng)建虛擬機時根據(jù)底層磁盤的容量、性能和功能等來進行存儲資源選擇。
與VMware恢復管理器(Recovery Manager)整合:HP 3PAR采用的后臺存儲系統(tǒng)的快照能力,可以創(chuàng)建上百個VMware基于存儲的快照,以用于快速的在線恢復,從而消除了對服務器物理資源的爭用。同時,用戶為每個虛擬拷貝設定不同保持周期,滿足不同數(shù)據(jù)和應用的個性化需求。此外,HP 3PAR VMware恢復管理器可以與VMware的快照技術結合,充分利用VMware快照將內存數(shù)據(jù)先寫入硬盤的特點,再觸發(fā)HP 3PAR的快照,這樣確保了VM數(shù)據(jù)在HP 3PAR快照產(chǎn)生后的數(shù)據(jù)一致性。
· 3cV確保各種應用的虛擬化性能
高OLTP性能:企業(yè)級數(shù)據(jù)中心和云計算環(huán)境下,虛擬機數(shù)量通常以千計算,且常常多用戶和大量不同應用并發(fā)進行,這就對應用性能提出了苛刻的要求,尤其是一層應用的OLTP性能。傳統(tǒng)存儲環(huán)境下,一般是一條訪問路徑,或者在A-A模式下有兩條訪問路徑,這就限制了整個系統(tǒng)對并行訪問的處理能力。HP 3PAR公用存儲控制器采用獨特的全網(wǎng)狀架構,多個控制器以網(wǎng)狀方式連接,所有工作負載動態(tài)分布在所有的磁盤、節(jié)點、通道、緩存和端口上,每個邏輯卷都可以通過任何一個控制器來訪問。這樣,整個系統(tǒng)就可以有多個訪問路徑同時工作,以確保并發(fā)訪問的高性能,滿足企業(yè)級數(shù)據(jù)中心和云計算環(huán)境多個并行應用的存儲性能需求。同時,HP 3PAR全閃存方案讓用戶結合全網(wǎng)格架構和全閃存滿足對IOPs和低延遲要求苛刻的應用環(huán)境的需求。
高混合負載性能:存儲在虛擬化下的混合負載性能也很關鍵。傳統(tǒng)存儲環(huán)境下,存儲控制器需要同時負載控制通路和數(shù)據(jù)通路,這往往會導致存儲資源的爭用,從而帶來性能波動或下降。而3cV采用的HP 3PAR存儲系統(tǒng),控制信息由控制器CPU來處理,數(shù)據(jù)部分由專用的ASIC來處理,這避免了傳統(tǒng)存儲的資源爭用導致的性能不穩(wěn)定,提高了控制器的處理能力,滿足了企業(yè)級數(shù)據(jù)中心和云計算用戶對性能的苛刻需求。并且,HP 3PAR ASIC能夠同時支持IO密集型應用和高帶寬應用,從而保證了混合負載的高性能。
無熱點性能問題:傳統(tǒng)存儲的RAID通常是以單個磁盤為粒度來建立,RAID被限制在有限的幾個磁盤上,不能充分發(fā)揮每個磁盤的所有資源。當主機對一個較小的卷進行密集訪問時,只能訪問到有限的幾個磁盤,這就造成磁盤訪問瓶頸,導致磁盤熱點。而HP 3PAR陣列采用三級虛擬映射機制,將物理磁盤映射為條塊(chunklet),條塊映射為邏輯磁盤,構成RAID,邏輯磁盤映射為虛擬卷。這種三級虛擬映射可以把訪問數(shù)據(jù)均勻地分布在系統(tǒng)所有的資源上,以充分利用細粒度的虛擬化功能并提供超高性能。同時,可以動態(tài)地調整系統(tǒng)資源,以應對突發(fā)流量的要求。
3cV優(yōu)化資源利用率:HP 3PAR基于ASIC的精簡技術包括精簡配置、精簡轉換和精簡持續(xù),可以實現(xiàn)3種不同的精簡功能,以完全自動化的方式實現(xiàn)容量精簡,同時結合HP 3PAR精簡感知技術對ILM過程中的其它應用精簡(如復制、Full-Copy、Virtual Copy),并持續(xù)保持精簡狀態(tài),最大限度地降低閑置空間的存儲容量消耗。HP 3PAR的“零檢測”功能能夠確保只有實際寫入的數(shù)據(jù)會占用存儲容量,從而提高了存儲資源利用率。與其它精簡技術不同的是,HP 3PAR還具有強大的存儲容量回收功能。HP 3PAR內置的精簡引擎不僅可以回收已部署的閑置存儲空間,還可以對虛擬機退役后的空間進行回收,從而提高了虛擬機生命周期的存儲資源利用率。
高可用和高連續(xù)性:HP 3PAR通過全冗余架構,結合熱插拔、快速恢復、一致性緩存和自動旁路控制,以及HP 3PAR Peer Motion架構,保證了系統(tǒng)的高可用性,且任意控制器節(jié)點故障、硬盤故障和站點故障,可以進行故障切換而不影響正常業(yè)務運營,確保了業(yè)務的連續(xù)性。HP 3PAR Peer Motion還可以讓用戶實現(xiàn)存儲卷跨設備,跨數(shù)據(jù)中心甚至于跨地域的在線遷移,從而確保了數(shù)據(jù)的高可用性。
小結
在信息化時代,提升IT對業(yè)務的支撐能力是保持業(yè)務核心競爭力的關鍵。3cV公用計算藍圖方案是一款經(jīng)過驗證的靈活、經(jīng)濟、可靠且管理簡單的虛擬化IT參考架構,客戶能夠按照自身的需求來進行部署,最大限度地降低了從方案選擇、配置,到調優(yōu)整個過程的復雜性。3cV讓傳統(tǒng)的應用架構部署的3到6個月,降低到一周或天機算。此外,用戶通過3cV實現(xiàn)了系統(tǒng)的集中、透明和統(tǒng)一管理,降低了虛擬化和云計算演進過程中,系統(tǒng)運維和管理的復雜性。結合著3PAR的適應性優(yōu)化軟件,3cV讓用戶可以為業(yè)務關鍵型應用設定服務水平質量(QoS)級別,保證業(yè)務關鍵型負載資源優(yōu)先級,確保用戶從虛擬化到云計算演進過程,業(yè)務關鍵應用性能的穩(wěn)定性和安全性。