虛擬機環(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。虛擬服務器和虛擬臺式機的比率不同往往會為后端的存儲設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。虛擬服務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中數(shù)據(jù)管理的問題。服務器虛擬化會將許多臺服務器連接到有限的幾臺存儲設備上，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而造成資源分配的問題。因此，如何能有效的管理虛擬機往往是存儲管理員、桌面系統(tǒng)管理員以及服務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環(huán)境下存儲設備的如下五個方面的話題。

要素1：需要了解存儲的負載。對桌面虛擬機和服務器虛擬機而言，它們的存儲負載可能是完全不一樣的。如果用戶將虛擬機任意放在主機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上虛擬機有一個基本的了解，計算一下其上的應用大概會產(chǎn)生多大的負載。與此同時，高磁盤I/O的虛擬機需要在物理主機和數(shù)據(jù)資源之間平衡。如果一臺物理主機上有太多高I/O的虛擬機可能會對這臺主機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可能并不在同一個主機上。虛擬機相比物理機而言有著更高的靈活性，它們可以遷移到別的物理機上去。比如說，我們將一組Exchange郵件服務器放置到同一臺物理主機上是一件相當危險的行為。帶來的危害是可能讓整個磁盤子系統(tǒng)宕機。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）來平衡不同主機上的資源負載情況，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上對特定的虛擬機使用不同的監(jiān)測方法。

要素2：避免較高的I/O負載。一些特定的情況下，幾臺虛擬機就可以產(chǎn)生較高的I/O負載，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，這也被譽為“啟動風暴”。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，比如說像虛擬機備份窗口以及計劃好的虛擬機日常維護，或者打補丁，這些都是可被控制的。在擁有同一個宿主主機的多個虛擬機上同時并發(fā)多個備份任務會帶來較高的磁盤I/O負載，這樣會影響虛擬機在主機或者數(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備里，這樣同時在一臺主機或者同一個物理存儲上發(fā)生并行備份的機會會比較小。作為用戶，我們還建議您在選擇備份應用的時候，選擇那些不會通過直接訪問虛擬機數(shù)據(jù)倉儲來備份虛擬機磁盤的備份工具。一些特定的虛擬機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，而不影響主機或者虛擬機的資源調(diào)配。對于那些計劃好的日常維護，比如像打補丁或者磁盤掃描，需要將其設置為隨機狀態(tài)或者將不同虛擬機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使用的磁盤空間容量。對于那些桌面虛擬機或者實驗用途的服務器環(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)類似于虛擬機的快照技術(shù)，快照技術(shù)的實質(zhì)是虛擬機的虛擬磁盤被設置為只讀，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讀取信息用，然而所有的寫入操作都會寫入每個虛擬機各自的磁盤上。比如說，如果用戶創(chuàng)建了100個虛擬機，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讀取信息用，每個虛擬機則需要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該何時進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，卸載不必要的應用，關(guān)閉文件索引，并且限制操作系統(tǒng)和應用產(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的磁盤I/O，降低的還包括主機上其他資源的消耗。盡可能降低虛擬機產(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)主機除了有共享的存儲外還有本地存儲。主機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（SAN）和1Gb iSCSI接口或者和網(wǎng)絡文件系統(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存儲的存儲設備。將沒有那么核心的虛擬機配備相對轉(zhuǎn)速較慢的存儲層級，相對核心的虛擬機則應該配備轉(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備上。

更有甚者，用戶還可以選擇將虛擬機分成多個分區(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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