统一存储其实就是一种能够整合iSCSI、NAS与SAN的存储系统,也就是说,统一存储能够在多个不同平台和应用之间共享一套硬件。因此,统一存储对于企业和机构都有着很强的吸引力,它最大的优势在于,能够整合企业在存储设施上的不同需求,降低采购和维护成本。
单一平台
满足银行需求
美国堪萨斯州第一州立银行和信托公司(First State Bank & Trust)的存储需求在18个月间翻了一番,总存储量增至38TB,于是,他们选择了Pillar公司的Axiom统一存储系统。公司高级副总裁Harry M Wheeler说:“我们了解到了统一存储这个概念的价值,它既支持我们的虚拟化环境,同时又能跟上快速发展的步伐。此外,我们看到了Pillar的统一存储方法具有的额外价值,即运用服务质量(QoS)功能,确保我们那些最关键的应用程序具有最高级别的性能,又不必为资源争夺问题而 *** 心。这让我们既能够把存储系统整合到单一平台上,又能够确保需要时有足够的空间来进行扩展。”
Wheeler当初加盟这家银行时,银行的主要信息源在大型机上。不过,这些年来,应用程序扩展到了网络环境中,文件服务器成了存放银行关键应用系统的环境,比如支票影像、异地存款、客户查询和网上银行等应用系统。银行需要这样一项计划:万一发生灾难,能够尽快恢复服务器和文件数据。除了需要加强灾难恢复(DR)计划外,Wheeler还想对13台服务器进行虚拟化处理,旨在提高可用容量,降低总体拥有成本。
因此,这家金融机构与总部设在美国堪萨斯州Overland Park的技术集成商Choice Solutions紧密合作,评估了多款存储解决方案,包括EMC及其他厂商的解决方案。Wheeler表示,其他厂商大多偏爱采用多个设备,而不是统一架构。他说,他希望这一解决方案具有能够为应用程序设定优先级、易于使用、易于调整等优点。Wheeler说:“我们负责SAN的网络经理很喜欢Axiom解决方案设置好后可自动运行的特点。Pillar公司最终脱颖而出,是因为它的Axiom存储平台是为支持虚拟化环境而重新构建的。”
这家金融机构购买了一对Axiom系统,总容量达到5TB,如果需要的话,容量还可以扩展到1PB以上。该系统的部署增强了系统灾难恢复功能。在以前的灾难恢复测试中,由于该金融机构要完成恢复所有文件服务器的烦琐任务,恢复所有系统最多需要5天。Wheeler表示,时至今日,由于采用思杰的XenServer、Pillar的Axiom和InMage复制软件这一组合产品,他在短短两个小时内就能完成全面恢复测试。
第一州立银行和信托公司采用实时复制。由于有更多的容量可用,虚拟化项目也完成了。因而,服务器机房里面减少了15个机架的设备。
Wheeler说:“我们预计可以在5年内收回在Pillar上投入的成本。”
统一存储与虚拟化结合
虽然第一州立银行和信托公司没有选择EMC的统一存储,但美国匹兹堡技术学院(PTI)却选择了EMC的统一存储。PTI是一家私立职业学院,在宾夕法尼亚州西部地区有两个校区,它为7个系的2000多名学生提供准学士学位和证书课程。
PTI的选择可以归结为,为其99%的VMware虚拟化服务器基础架构选择EMC还是NetApp的产品。EMC的Celerra最终成为其统一存储架构的核心部件。该学院购买了一台Celerra NS-120,配备了30台450GB光纤通道驱动器、15台600GB光纤通道驱动器和6块70GB固态硬盘。
PTI的应用程序主管William Showers说:“我们需要闪存即固态硬盘,是因为它在读I/O *** 作方面大有潜力,因为VMware虚拟桌面基础架构(VDI)是一种读 *** 作非常频繁的工作负载,使用闪存让我们可以做到在特定数量的磁盘上运行的VDI实例比标准光纤通道磁盘上运行的实例多得多。”
PTI的EMC Celerra NS统一存储系统使用固态硬盘,用于VMware虚拟机和虚拟桌面,使用光纤通道驱动器用于学生档案、媒体服务、远程教育、SQL Server学生记录数据库和Exchange电子邮件等系统。使用VMware vSphere,PTI对其服务器基础架构的99%进行了虚拟化处理,现在10台物理机运行着300个VMware虚拟机。VMware View让PTI能够向教职员工提供100个虚拟桌面。PTI还使用EMC的CLARiiON CX3磁盘阵列用于虚拟机备份,使用CLARiiON AX4阵列用于存储安防视频。
William Showers说:“除了性能外,EMC解决方案还大大增强了简单性、高效性和灵活性。让我们特别满意的是,Celerra还有文件压缩和重复数据删除等功能,拥有多个RAID选项,还同时支持8Gbps光纤通道和万兆以太网。EMC与VMware的全面集成和一致性,也是促使我们决定采用EMC统一存储的一大因素。”
PTI在开展这个项目之前,已经在使用一台老化的CLARiiON CX3-20,但容量所剩无几,同时还过了保修期,IT人员每个月要来好几趟,执行一些基本的维护任务,比如给固件打补丁等。在升级EMC系统的同时,PTI使用VMware将约75台物理服务器整合成10台,但不是使用旧机器,而是购买了新机型,因为VMware需要的内存量很大,而新的服务器主机配备了32GB到96GB的内存。
该项目实施后,PTI再也不需要IT人员在晚上加班加点,更换失效的服务器或进行日常维护。倘若服务器有问题,它会进入维护模式,自动把所有虚拟机迁移到另一台服务器上,直到IT人员第二天上班后再来解决问题。这大大减少了IT人员的加班时间。
William Showers说:“借助共享存储上的VMware,我们部门的人就可以远程将虚拟机迁离某一台物理服务器,在正常工作时间对它进行更新或维护,然后把虚拟机再迁移回去。”
此外,学院里的老师需要远程访问高端编程、CAD、多媒体及其他应用软件,以便可以在家里给学生的作业打分,或者准备教案。而招生人员越来越需要共享记录学生活动、教学楼施工及其他大事的视频和照片,势必需要更多的场地和更灵活的架构。William Showers特别指出,这一切需要更多的服务器,势必需要极其庞大的电力和冷却设备。而他们除了没有升级电力和冷却系统所需的预算外,也没有足够的地方装得下更多的设备。据PTI声称,这个项目大概为它在新服务器、电力和冷却系统方面省下了数10万美元的费用。
William Showers说:“我们那台65千伏安UPS的用电负载从约75%降低到了约22%。VMware其实让我们避免了花费巨资来升级设施。”
显然,当前IT预算缩减的公司都面临着一个挑战:提供足够的存储容量以满足自己的要求。统一存储平台正好适合当前的环境,因为它的初始资本投资比较少,运营成本比较低,企业可以先小规模部署,然后慢慢扩展。统一存储还可以共享资源,针对不同的应用程序,结合使用文件存储和块存储。
统一存储是一项在不断发展的存储技术,对不同类型的IT项目来说准入门槛很低。把它添加到企业数据中心的存储基础架构中是个正确的选择。
“统一存储让我们能够把存储系统整合到单一平台上,又能够确保需要时有足够的空间来进行扩展。”
――美国堪萨斯州第一州立银行和信托公司高级副总裁Harry M Wheeler
“该项目实施后,我们再也不需要IT人员在晚上加班加点更换失效的服务器或进行日常维护了。”
――美国匹兹堡技术学院应用程序主管William Showers
链接一
统一存储及其应用
统一存储实际上是一种网络存储架构,它既支持基于文件的NAS存储,又支持基于块的SAN存储。这种多协议系统可以通过IP或光纤通道(FC),连接至服务器。在统一存储系统中,块访问通过光纤通道、SAS或基于以太网的iSCSI等接口来实现;文件访问是指使用基于以太网的CIFS或NFS访问存储系统中的文件系统。
统一存储要求实行统一管理,即一个存储系统要同时管理块数据和文件数据,如果没有统一管理,那么实现整合和简化的目标就会受到影响。一些厂商通过光纤通道和iSCSI来提供块存储,而另一些厂商则坚持只用iSCSI,因为它更容易实现。
统一存储有一些出色的用途:
● 在虚拟服务器环境下,统一存储系统可以满足快速配置虚拟机并运营的要求。它可以为虚拟机配置基于NFS的数据存储区,实现文件I/O,统一存储的块存储功能让真实设备映射(RDM)可将物理磁盘连接至虚拟机,以满足应用程序的需求。
● 如果某种类型的使用(如非结构化数据的文件存储)占主导地位,但仍需要一些块存储(比如Exchange数据库),那么统一存储系统允许将它们整合到单一平台上。
● 统一存储还为那些因需求发生变化而要稍稍改动存储的企业提供了出色的灵活性。
● 统一存储可以为所需的使用类型配置单一资源,包括块或文件。
链接二
统一存储平台的基本特点
1 易于管理。为了满足RAID、卷管理、文件系统创建、卷扩展和自动精简配置的需要,管理界面就要做到简单易用。只需要不到4个小时,就可以完成初始安装以及准备好为所有协议提供文件服务。不需要专门的IT管理员来配置、部署和管理。基于向导的安装和配置是标准工具。
2 扩展快速、容易。统一存储被认为是二级存储解决方案,现在作为SAN存储之外的一种选择,正进入到数据中心领域。这归功于高级软件功能,有些基于SAN的应用程序现在使用统一存储作为标准存储平台,如装有单一邮箱恢复和SQL数据库应用软件的Exchange邮件服务器,通过快照就能迅速完成测试,而不会干扰生产数据集。可以实施虚拟服务器功能,减少物理服务器的数量,并实施不同级别的RAID技术,以满足不同应用程序的需要。近来,企业还需要通过高级的存储和服务器虚拟化技术,对服务器/存储进行整合。企业可得益于VMware虚拟化技术和统一存储这对组合,从而减少物理服务器的数量,提高存储利用率。
3 高可靠性和高可用性。统一存储需要提供双头高可用性(dual-head HA,主动/主动)或N+1(主动/被动)机制,确保数据服务的高可用性。要满足数据中心的标准,真正的99999%可靠性是必要条件。这相当于全年停机时间只有5分钟。目前市面上的统一存储平台提供双RAID控制器、镜像缓存或非易失随机存储器(NVRAM)来保护数据。一些厂商实施的技术因扩展性问题而在性能上和存储容量上受到限制,只提供低成本的iSCSI目标系统,以及只为目标系统或虚拟磁带库(VTL)提供重复数据删除这个选项。这些不足会缩小为数据增长速度和存储容量扩展做规划时考虑的范围。如果不断部署存在所有这些局限的同一架构产品,就会面临NAS存储孤岛、数据中心场地出现不必要的扩展,还会显著增加运营和管理成本。VMWARE
服务器虚拟化介绍
利用虚拟化基础架构技术,可以不断整合工作负载,从而充分利用服务器并降低运营成本。该基础架构技术不但使系统管理员能够管理更多的服务器,而且在置备新的软件服务和维护现有软件服务时,具有更高的灵活性,响应也更快速。最重要的是,它实现了各种基于 x86 的环境下管理工作的标准化和简化,这包括 Microsoft Windows、Linux、及Solaris x86 等 *** 作系统。
VMware 服务器虚拟化解决方案拓扑图
VMware虚拟架构可以让IT部门达成以下目标:
∙ 达到甚至超过每个CPU,4个负载的整合比率
∙ 更便宜的硬件和运作成本
∙ 在服务器管理方面的重大改进,包含添加,移动,变更,预制和重置
∙ 基础应用将变得更强壮和灾难抵御能力
VMware软件可帮助我方实现:
∙ 减少28%-53%的硬件成本
∙ 减少72%-79%的运作成本
∙ 减少29%-64%的综合成本
建设目标:
∙ 整合空闲服务器和存储资源,为新项目重新部署这些资源
∙ 提升运作效率
∙ 改进服务器的管理灵活性
∙ 通过零宕机维护改善服务等级
∙ 标准化环境和改进安全
∙ 灾难状态下,减少恢复时间
∙ 更少冗余的情况下,确保高可用性
∙ 更有效的适应动态商业的需求
∙ 在技术支持和培训方面降低成本
提高运营效率
部署时间从小时级到分钟级, 服务器重建和应用加载时间从 20-40 hrs到15-30 min, 每年节省10,00 人/小时(30台服务器);
以前硬件维护需要之前的数天/周的变更管理准备和1 - 3小时维护窗口,现在可以进行零宕机硬件维护和升级。
提高服务水平
帮助建立业务和IT资源之间的关系,使IT和业务优先级对应;
将所有服务器作为大的资源统一进行管理,并按需自动进行动态资源调配;
无中断的按需扩容。
旧硬件和 *** 作系统的投资保护
不再担心旧系统的兼容性,维护和升级等一系列问题。
VMware虚拟化具有的主要功能
1、VMware VMotion
通过VMware VMotion可以实现虚拟机的动态迁移, 而服务不中断 。VMware VMotion 是一项由 VMware 独家提供的革命性技术,它可以将正在运行的虚拟机移动到另一台物理服务器上,同时使服务始终保持可用状态,并实现零停机。虽然 VMotion 需要用户手动执行,但是该产品也是 VMware DRS 等产品的基础,这些产品可在预定义的条件下自动移动虚拟机。
VMotion 是 VMware 第一款实现虚拟机分发的产品,它创造了条件,使您可以根据需要移动工作负载,以便维持服务级别和性能目标。现在可以在不安排停机时间、不中断业务运营的情况下执行硬件维护。
2、VMware Storage VMotion
Storage VMotion 对异构存储阵列执行的 *** 作与 VMotion 对物理服务器执行的 *** 作相同。Storage VMotion 可以将虚拟机磁盘文件从一个共享存储位置重新分配到另一个共享存储位置,并具有与 VMotion 相同的优势:零停机、连续的服务可用性和全面的事务完整性。
这些优势适用于在许多情景中管理存储容量和性能。其中包括从一个存储阵列迁移到另一个存储阵列,或将虚拟机磁盘文件移动到位于光纤通道阵列上经过性能优化的 LUN。Storage VMotion
的无中断特性意味着可以更积极地管理和平衡存储容量,以及
减少 I/O 性能问题。
3、VMware分布式资源调度(DRS)
除了 VMotion 和 VMware HA 等支持服务器超长正常工作时间和高可用性的产品之外,VMware 还开发了一些优化工具,用来维护 VMware Infrastructure 的高效率。VMware DRS 就是其中之一。VMware Infrastructure 将符合业界标准的服务器及其附带的网络和存储器聚合到一个共享的计算、网络和存储资源池。DRS 动态地分配和平衡计算容量以保证对资源的最优访问。
它主动监控容量利用率,并以智能化的方式在资源池中自动平衡虚拟机,以达到服务级别要求。DRS 根据定义的业务优先级和不断变化的容量需求在不同的虚拟机间分配可用的计算容量。当某个虚拟机的负载增大时,DRS 会自动将该虚拟机迁移到另一台可用资源较多的物理服务器,从而为它分配更多的容量。反之,当 VMware DRS 检测到资源池使用较少的服务器即可运行工作负载时,它会让它们进入待机模式,从而减少电力消耗。无论是哪种情况,它管理资源分配时都不需要让资源池中的虚拟机停机。
3、
VMware HA
共享存储访问的服务器主机的 CPU、内存和其他资源放在共享池中。VMware HA 产品将虚拟机重启自动化,所以它从位于资源池中的其他服务器主机而不是刚刚停机的主机处获取资源。由于硬件故障而失去一台 VMware ESX 主机并不会演化为一场灾难性事件,而仅仅意味着可用的资源池减少了。在群集中失去一台主机只会使资源减少,而不会失去虚拟机。VMware HA 会检测到故障主机,管理重新分配资源,并在另一台 VMware ESX 主机上重新启动故障主机的虚拟机。VMware HA 易于使用,可以为虚拟机中运行的应用程序提供经济高效的高可用性。
不需要专门的备用硬件,也不需要集成其他软件,就可以将停机时间和 IT 服务中断时间降到最低程度。VMware HA 可以实现 IT 环境的高可用性,而且避免了单一 *** 作系统或特定于应用程序的故障切换解决方案带来的成本和复杂性。
4、VMware Converter
这是一款自动将物理机、其他格式的虚拟机和第三方映像格式转换为 VMware
虚拟
机的工具。VMware 的客户主要使用 VMware Converter 来简化物理服务器环境的虚拟化流程。
VMware虚拟化方案的应用效果
根据以上服务器的虚拟化整合方案,新的虚拟构架能为系统应用提供前所未有的资源利用率,并为所有系统运算和I/O提供资源控制。虚拟构架完美地结合FC SAN存储,实现了最大的投资回报率。通过把物理系统整合到有虚拟构架的数据中心上去,可以体现如下的价值:
● 本次虚拟化整合以后,将目前的约20台服务器减少至4台左右。最终将会大大降
低机房能耗,大大降低运营成本。
● 该方案将极大的提供服务器整合的效率,大幅度简化服务器群管理的复杂性,管理
员只通过同一个虚拟主机管理系统,就可对所有的虚拟主机进行管理,同时虚拟主机管理软件能监控服务器CPU、内存使用情况,对于有服务器不正常工作时也会自动报警。
● 改造以后可以做到应用零停机,虚拟架构中虚拟机可动态在线从一台物理服务器迁
移到另一台物理服务器上,当物理服务器底层出现故障时,所有在线的虚拟机都可以自动迁移到另一台主机,保持应用不中断。这样将可提升系统的运作效率,虚拟化平台的虚拟机都可以进行在线的热迁移,无需停止业务系统应用。如果底层硬件需要更新的时候,只需要在新的服务器上安装虚拟主机底层,然后将虚拟主机加入集群,然后使用虚拟机的VMotion热迁功能,即可完成业务系统的迁移,在此过程中业务系统将不会停止工作。
● 空闲系统资源的整合,目前的业务系统多,又必须使用单独的系统,因此就得依靠
大量的服务器,但是以Web业务为主的系统本身对硬件的要求不是很高,这样就导致服务器资源利用率不高,而在服务器虚拟化整合以后,通过虚拟化的动态资源调配功能,保证服务器利用率的最大化。
● 不再担心旧系统的兼容性,维护和升级等一系列问题。
● 企业采用服务器虚拟化的好处:
● 1 减少服务器的数量,提供一种服务器整合的方法,减少初期硬件采购成本
2 简化服务器的部署、管理和维护工作,降低管理费用
3 提高服务器资源的利用率,提高服务器计算能力
4 通过降低空间、散热以及电力消耗等途径压缩数据中心成本
5 通过动态资源配置提高IT对业务的灵活适应力
6 提高可用性,带来具有透明负载均衡、动态迁移、故障自动隔离、系统自动重构的高可靠服务器应用环境
7 支持异构 *** 作系统的整合,支持老应用的持续运行
8 在不中断用户工作的情况下进行系统更新
9 支持快速转移和复制虚拟服务器,提供一种简单便捷的灾难恢复解决方案
VSphere 5产品介绍
VMware vSphere 5 的新增功能
VMware vSphere 是用于构建云计算基础架构的业界领先的虚拟化平台。它使用户能够自信地运行关键业务应用程序,更快地响应业务需求。
vSphere 加快了现有数据中心向云计算的转变,同时还支持兼容的公共云服务,从而形成了业界唯一的混合云模式的基础。
一 基础架构服务(计算、存储和网络)
1 计算
• vSphere ESXi 聚合 — vSphere 5 在 ESXi 虚拟化管理程序体系结构之上实现聚合。ESXi 是虚拟化管理程序的黄金级标准,它使 vSphere 用户能够利用
更精简的体系结构、更安全的占用空间和简化的修补及设置模型。
• vSphere 自动部署 — 自动部署是针对运行 ESXi 虚拟化管理程序的新 vSphere 主机的新部署和修补模型。数分钟即可部署更多 vSphere 主机,而且
更新也变得空前高效。
• 新的虚拟机格式(版本 8) — vSphere 5 中的新虚拟机格式具有若干新功能,包括支持: – Windows Aero 的 3D 图形
– USB 30 设备
• Apple 产品支持 — vSphere 5 支持将运行 OS X Server 106(Snow Leopard) 的 Apple Xserve 服务器作为客户 *** 作系统。
2 存储
• vSphere 存储 DRS — 通过分组、放置和平衡改进管理并实现更高效的存储资源利用。 • 配置文件驱动的存储 — 根据服务级别确定要用于给定虚拟机的适当存储。这样就简化了选择正确的存储并确保提供该存储的方法。
• vSphere 文件系统 — 通过无中断地升级到该平台的最新集群文件系统版本,从而利用增强的可扩展性和性能。
• vSphere 存储 I/O 控制 — 通过扩展网络文件系统 (NFS) 数据存储区中的限制和共享来改进服务级别协议 (SLA) 的管理和执行。
• vSphere Storage API Program — 利用支持精简配置的阵列集成 API 扩展。使用新的 vSphere 存储 DRS 和配置文件驱动的存储功能时,利用新的Storage Awareness and Discovery API与阵列交互。
3 网络
• vSphere 网络 I/O 控制 — 新的每虚拟机控制允许更精确地强制执行 SLA。
• vSphere Distributed Switch — 通过 NetFlow 来提高虚拟机流量的可见性,并通过 Switched Port Analyzer (SPAN) 和链路层发现协议 (LLDP) 支持来增强
监控和故障排除。
二 应用程序服务(可用性、安全性和可扩展性)
1 可用性
• vSphere High Availability — 新的体系结构可以实现一流的保证、简化的设置和配置以及更强的可扩展性。
• vSphere vMotion — 现在支持通过较高延迟的网络链路进行虚拟机迁移。
2 安全性
• ESXi 防火墙 — 新的面向服务且无状态的防火墙引擎可以按IP 地址或子网限制对特定服务的访问。这对于需要网络访问的第三方组件特别有用。
3 可扩展性
• 更大型的虚拟机 — 虚拟机现在可以增长到任何以前版本的 4倍,甚至可以支持最大型的应用程序。虚拟机现在可以拥有多达 32 个虚拟 CPU 和
1 TB RAM。
三 管理服务
核心管理
• vSphere Web 客户端 — 在全球任何位置从任何 Web 浏览器访问 vSphere。
• VMware vCenter Server 设备 — 将 vCenter Server 作为基于Linux 的虚拟设备来运行。
原理:每天80%的访问集中在20%的时间里,这20%时间叫做峰值时间。
公式:(总PV数80%)/(每天秒数20%)=峰值时间每秒请求数(QPS)。
机器:峰值时间每秒QPS/单台机器的QPS=需要的机器。
每天300wPV的在单台机器上,这台机器需要多少QPS?
(300000008)/(8640002)=139(QPS)。
一般需要达到139QPS,因为是峰值。
QPS
每秒查询率QPS是对一个特定的查询服务器在规定时间内所处理流量多少的衡量标准。
每秒查询率
因特网上,经常用每秒查询率来衡量域名系统服务器的机器的性能,其即为QPS。
对应fetches/sec,即每秒的响应请求数,也即是最大吞吐能力。
计算机语言
一种计算机编程语言。用于数据分析和报表产出。运作的平台是MRDCL。支持的数据文件包括ASC格式和CSI格式。
其中CSI格式为QPS独有数据格式。是极其专业的用于数据分析、数据清理和报表产出的语言,目前应用最广的是市场调研行业。中国国内运用的相对比较少。
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