NAS為何是數(shù)據(jù)中心虛擬化存儲(chǔ)的首選？

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隨著數(shù)據(jù)中心中虛擬機(jī)鏡像的數(shù)量越來(lái)越多，虛擬化存儲(chǔ)空間需要消耗的空間也越來(lái)越大。同樣，虛擬機(jī)在物理服務(wù)器間遷移以實(shí)現(xiàn)整個(gè)環(huán)境效率最大化時(shí)，在這些服務(wù)器間共享的網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)要實(shí)現(xiàn)快速的切換和轉(zhuǎn)換。

如果說(shuō)所有的虛擬化環(huán)境都有一個(gè)共同的主題，那就是數(shù)據(jù)中心虛擬化存儲(chǔ)空間需求。盡管現(xiàn)在市場(chǎng)上更傾向于使用StorageAreaNetwork(SAN)技術(shù)，但是NetworkAttachedStorage(NAS)也能滿足企業(yè)數(shù)據(jù)中心這方面的需求。

在一個(gè)虛擬化環(huán)境中，NAS設(shè)備可以作為虛擬機(jī)在服務(wù)器之間遷移的一個(gè)交換空間，作為一個(gè)備份介質(zhì)，或者作為所有虛擬磁盤鏡像的中央知識(shí)庫(kù)。在這樣的任何一種情況下，數(shù)據(jù)中心和設(shè)備管理系統(tǒng)員都需要理解NAS設(shè)備的作用，以及它們對(duì)網(wǎng)絡(luò)的影響。   為什么要使用NAS來(lái)作為數(shù)據(jù)中心虛擬化存儲(chǔ)   網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)的實(shí)現(xiàn)有兩個(gè)主要的方法：NAS和SAN。這兩種方法在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)以及在網(wǎng)絡(luò)客戶端上的表現(xiàn)都有所差別。NAS設(shè)備利用現(xiàn)有的IP網(wǎng)絡(luò)和傳輸文件層接入，提取它可用的物理磁盤，并以網(wǎng)絡(luò)共享的方式向使用諸如CIFS或NFS的終端客戶機(jī)提供一致的文件系統(tǒng)。NAS設(shè)備對(duì)網(wǎng)絡(luò)方式的文件共享進(jìn)行了優(yōu)化，因?yàn)樗鼈兣c文件服務(wù)器幾乎是相同的。   相反，SAN技術(shù)，包括FibreChannel(FC)和iSCSI，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)塊層訪問(wèn)，放棄文件系統(tǒng)抽象并在客戶端表現(xiàn)為未格式化的硬盤。FC是目前最流行的SAN技術(shù)，它運(yùn)行在一個(gè)專用的網(wǎng)絡(luò)上，要求在每個(gè)服務(wù)器上使用專屬的FC交換機(jī)和主機(jī)總線適配器(HBA)。而FibreChanneloverEthernet(FCoE)是一個(gè)補(bǔ)充的新標(biāo)準(zhǔn)，它將存儲(chǔ)和IP網(wǎng)絡(luò)合并到一個(gè)聚合交換機(jī)上，但是它仍然需要在每個(gè)服務(wù)器上使用特殊的聚合網(wǎng)絡(luò)適配器(CNA)。   而另一個(gè)數(shù)據(jù)塊級(jí)技術(shù)iSCSI則在IP流量中封裝了SCSI命令，同時(shí)能夠使用現(xiàn)有Ethernet網(wǎng)絡(luò)接口適配器，但是它一般會(huì)增加一個(gè)TCP/IP卸載引擎(TOE)來(lái)優(yōu)化性能。SAN解決方案在性能方面相對(duì)于NAS設(shè)備具備一定的優(yōu)勢(shì)，但也存在一些爭(zhēng)議。SAN陣列的一個(gè)分區(qū)能夠在兩臺(tái)主機(jī)上共享，但是這兩臺(tái)主機(jī)都會(huì)將空間看作是自己的，這樣這兩臺(tái)主機(jī)之間就會(huì)有空間爭(zhēng)奪的風(fēng)險(xiǎn)。雖然有一些方法可以解決這個(gè)資源爭(zhēng)奪問(wèn)題，但是這個(gè)修復(fù)方法會(huì)增加額外一層的抽象——而NAS解決方案已經(jīng)包含這一層抽象了。   兩種類型的虛擬化存儲(chǔ)數(shù)據(jù)中心都有各自的作用。例如，Microsoft的Exchange服務(wù)器只支持通過(guò)數(shù)據(jù)塊級(jí)訪問(wèn)數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)。由于SAN的性能一般比NAS解決方案好，所以企業(yè)會(huì)在高I/O要求的應(yīng)用中使用存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，如數(shù)據(jù)庫(kù)。然而，出于實(shí)際管理虛擬機(jī)鏡像庫(kù)的目的，文件級(jí)訪問(wèn)很可能是許多環(huán)境中最簡(jiǎn)單的部署方法。根據(jù)組織的不同要求，數(shù)據(jù)中心經(jīng)理可能會(huì)要求存儲(chǔ)團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)文件級(jí)存儲(chǔ)，或者直接安裝一個(gè)專用的NAS設(shè)備來(lái)滿足他們數(shù)據(jù)中心虛擬化存儲(chǔ)的需求。   虛擬化環(huán)境中NAS的替代方法   雖然許多人將NAS設(shè)備看作是支持虛擬化環(huán)境的最清晰的方法，但還有許多替代方案。對(duì)于已經(jīng)部署了SAN的組織來(lái)說(shuō)，他們可以使用NAS-SAN混合解決方案，在SAN可用空間之上再建立文件系統(tǒng)抽象。一個(gè)混合解決方案可以創(chuàng)建數(shù)據(jù)中心經(jīng)理更喜歡的抽象層，同時(shí)保持中央存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的性能和可管理性。較小型的組織也可以考慮共享物理服務(wù)器上直接附加的存儲(chǔ)空間，使用其中一個(gè)服務(wù)器作為中央存儲(chǔ)庫(kù)，而其余服務(wù)器則從這個(gè)服務(wù)器獲取VM鏡像。雖然這個(gè)解決方案可以在最小型的環(huán)境中運(yùn)行，但是在較大型的環(huán)境中它可能很快就會(huì)導(dǎo)致I/O瓶頸。   虛擬化中NAS的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)   對(duì)于設(shè)備管理系統(tǒng)員來(lái)說(shuō)，萬(wàn)幸的是NAS設(shè)備所依賴的文件共享和傳輸協(xié)議與大多數(shù)文件服務(wù)器是一樣的，所以部署使用NAS的設(shè)計(jì)方法是非常相似的。然而，由于虛擬化環(huán)境的本質(zhì)和所涉及的文件較大，所以在目標(biāo)服務(wù)器上傳輸這些虛擬機(jī)鏡像時(shí)需要盡早地考慮一些特別的注意事項(xiàng)。   設(shè)備管理系統(tǒng)員在進(jìn)行NAS部署時(shí)應(yīng)該保證所有相關(guān)的連接至少使用GigabitEthernet。他們也必須驗(yàn)證連接虛擬環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)使用的端口數(shù)足夠，從而能給存儲(chǔ)設(shè)備提供足夠的帶寬。管理員也應(yīng)該再次評(píng)估可能影響服務(wù)器和存儲(chǔ)之間連接的QualityofService(QoS)策略，并在需要時(shí)對(duì)它進(jìn)行調(diào)整，可以給予增加的存儲(chǔ)流量更高的優(yōu)先級(jí)。在NAS部署前后都進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)基線設(shè)置可以清晰的認(rèn)識(shí)到添加NAS設(shè)備到數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)所產(chǎn)生的影響。如果性能出現(xiàn)問(wèn)題，那么通過(guò)VLAN或?qū)Ｓ媒粨Q機(jī)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的存儲(chǔ)流量進(jìn)行劃分也是一個(gè)解決方法。   設(shè)備管理系統(tǒng)員應(yīng)該與數(shù)據(jù)中心經(jīng)理緊密協(xié)作，一起進(jìn)行性能測(cè)試和比較NAS設(shè)備上可用的各種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，一般是NFS和CIFS。這兩種標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)會(huì)因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)設(shè)備、操作系統(tǒng)和虛擬化存儲(chǔ)方案的不同而差別很大。由于平臺(tái)的差異，以及組織的不同需求，每個(gè)可用方法的性能測(cè)試都將會(huì)幫助您確定特定環(huán)境中的最佳解決方案。   最后，設(shè)備管理系統(tǒng)員和數(shù)據(jù)中心經(jīng)理在數(shù)據(jù)中心中部署一個(gè)NAS設(shè)備時(shí)需要注意那些可能超出技術(shù)支持容量的增長(zhǎng)。網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)的作用可能快速地增大，從而導(dǎo)致I/O瓶頸和其他問(wèn)題。虛擬環(huán)境快速修復(fù)可能會(huì)像滾雪球一樣成為一個(gè)企業(yè)存儲(chǔ)解決方案，特別是在小型組織?？梢钥隙ǖ氖牵词故呛苄⌒偷腘AS部署都會(huì)討論向更包容的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)戰(zhàn)略發(fā)展。根據(jù)不同需求，如果企業(yè)需要更高的吞吐量，那么網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)可能需要增長(zhǎng)為較大規(guī)模NAS的解決方案或遷移到SAN的解決方案。任何網(wǎng)絡(luò)，不管是數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)或是存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，如果不考慮總體設(shè)計(jì)，都會(huì)很難管理。

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