如何在虛擬化環(huán)境下進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理
工程師們知道，存儲(chǔ)空間在任何環(huán)境下都是極具價(jià)值的資源。存儲(chǔ)也是虛擬化實(shí)施時(shí)所需面對(duì)的重要問題之一。問題關(guān)鍵不在于空間不足，而在于如何管理數(shù)據(jù)存儲(chǔ)資源。例如，IT經(jīng)理可能考慮購買一臺(tái)NetApp FAS3200系列產(chǎn)品，并配置幾十TB磁盤空間。我們關(guān)注的焦點(diǎn)是如何以最有效的方式分配與管理存儲(chǔ)空間。通常分配所需存儲(chǔ)資源并沒有經(jīng)過詳細(xì)規(guī)劃或設(shè)計(jì)。這樣便導(dǎo)致了時(shí)間、存儲(chǔ)空間及性能上的浪費(fèi)。
通過分析與了解環(huán)境中虛擬機(jī)及相關(guān)負(fù)載需求，IT工程師可設(shè)計(jì)針對(duì)需求的存儲(chǔ)架構(gòu)，這樣更能提高效率與可用性。但是，虛擬化環(huán)境將持續(xù)增長，分配存儲(chǔ)變成了件令人生畏的任務(wù)。幸運(yùn)的是，許多新技術(shù)可以幫助我們處理現(xiàn)代數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理任務(wù)，包括更好的存儲(chǔ)性能與服務(wù)器虛擬化集成、簡化的工作負(fù)載遷移、在線格式化、優(yōu)化數(shù)據(jù)安全、高級(jí)自動(dòng)精簡配置和更便利的配置工具等。
盡管有許多強(qiáng)力工具助力，工程師們?nèi)悦媾R許多挑戰(zhàn)。該如何利用這些新的存儲(chǔ)功能管理來分配資源，動(dòng)態(tài)管理虛擬化環(huán)境下工作負(fù)載的存儲(chǔ)需求？
理解虛擬機(jī)存儲(chǔ)需求
規(guī)劃部署方案可以節(jié)約時(shí)間和資金，并避免在將來出現(xiàn)令人頭疼的問題。部署物理存儲(chǔ)環(huán)境前，因當(dāng)了解當(dāng)前環(huán)境的具體情況。我們開始研究如何在虛擬化環(huán)境下解決存儲(chǔ)的需求分配問題。每個(gè)環(huán)境都不盡相同，盡管如此，還是有一些簡單問題可以幫助我們理清數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理規(guī)劃：
- 工程師需要理解環(huán)境中虛擬化的程度。環(huán)境中是否大多數(shù)服務(wù)器都已虛擬化，還是僅僅運(yùn)行了少量的虛擬機(jī)。
- 需要超前規(guī)劃將來用戶、服務(wù)與應(yīng)用增長所需的計(jì)算資源。環(huán)境會(huì)不斷演變，既要滿足當(dāng)前應(yīng)用，也要規(guī)劃未來發(fā)展。
一旦開始規(guī)劃，工程小組需要對(duì)自己即將部署的存儲(chǔ)解決方案類型有深入認(rèn)識(shí)。某些虛擬機(jī)需要為其存儲(chǔ)設(shè)置許多固定參數(shù)，而其他虛擬機(jī)則可以更為靈活的調(diào)整。根據(jù)大多虛擬機(jī)監(jiān)控（VMM）實(shí)現(xiàn)方案，可以大致分為兩個(gè)主要部分：
- 在創(chuàng)建虛擬磁盤時(shí)預(yù)先分配所需的整個(gè)存儲(chǔ)空間。此方案中，虛擬磁盤既可以被拆分為許多水平文件（默認(rèn)情況下為每文件2GB大小）所組成的文件集，被稱做“分割水平文件”,也可以采用單一的水平文件。預(yù)分配存儲(chǔ)機(jī)制也被成為“厚配置”.
- 按需動(dòng)態(tài)增長存儲(chǔ)。若采用此機(jī)制，虛擬磁盤可以分割或單一文件保存，但其有一個(gè)重要特性--存儲(chǔ)可以根據(jù)需求進(jìn)行分配。此種類型的動(dòng)態(tài)增長存儲(chǔ)同樣被稱為“自動(dòng)精簡配置”,VMware Inc.和Citrix System都支持此種磁盤配置。
一旦負(fù)載評(píng)估確定以及相關(guān)可行性調(diào)查完成，就可著手研究如何將存儲(chǔ)添加至環(huán)境中。但比這更重要的一環(huán)是明確工作負(fù)載究竟需要多少存儲(chǔ)空間，因?yàn)榇藭r(shí)已進(jìn)入存儲(chǔ)資源分配過程了。
#p# 動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)分布
管理員現(xiàn)在可以通過虛擬化平臺(tái)接口進(jìn)行監(jiān)控，分配和管理所有虛擬機(jī)的存儲(chǔ)需求。Vsphere、XenServer和Hyper-V目前都提供了非常復(fù)雜的圖形用戶接口（GUI），這些管理工具可以提供關(guān)于虛擬機(jī)的詳細(xì)信息。例如，管理員可以查看系統(tǒng)所連接的存儲(chǔ)倉庫，了解其是如何被利用的，也可以查看每個(gè)虛擬機(jī)（VM）的磁盤使用狀況。虛擬化管理平臺(tái)的每次更新都加強(qiáng)了針對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備的連接能力，包括支持更多廠商的產(chǎn)品，新功能以及通過GUI界面所能實(shí)現(xiàn)的存儲(chǔ)設(shè)備管理。
在部署自動(dòng)精簡配置（或動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)分配）作為虛擬磁盤特性時(shí)，需要留意存儲(chǔ)資源池或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中那些還未被使用的空間。通過跟蹤未使用資源，工程師可以調(diào)整最佳實(shí)踐并決定下一步操作是回收現(xiàn)有未使用資源，或者在應(yīng)用中斷與宕機(jī)發(fā)生之前往資源池中加入新的可用空間。為避免系統(tǒng)宕機(jī)，建議對(duì)磁盤使用情況進(jìn)行追蹤并設(shè)置告警等通知，保證在空間不足時(shí)能通知到管理員。動(dòng)態(tài)空間分配并不是什么新技術(shù)，該功能在現(xiàn)今大部分主流虛擬化軟件中都可以實(shí)現(xiàn)。盡管如此，關(guān)于這種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)機(jī)制還是有一些管理技巧的：
1.設(shè)置磁盤空間需求告警。添加額外磁盤空間并不困難。現(xiàn)實(shí)中，實(shí)現(xiàn)空間添加可能只需要大約3次鼠標(biāo)點(diǎn)擊。挑戰(zhàn)在于了解有多少資源可以分配，以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)是否將要用盡。要解決這個(gè)問題，工程師應(yīng)該為虛擬化平臺(tái)管理工具設(shè)置告警策略，以及準(zhǔn)確管理自動(dòng)精簡配置。對(duì)某些管理平臺(tái)來說，告警是項(xiàng)新功能，但十分重要。這些告警可以通2.過自定義觸發(fā)規(guī)則實(shí)現(xiàn)，這樣管理員們就可以對(duì)“磁盤空間耗盡”這項(xiàng)事故進(jìn)行預(yù)防并才去行動(dòng)。告警可設(shè)置為當(dāng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)使用率到達(dá)某一百分?jǐn)?shù)值或超額比率達(dá)到一定數(shù)值時(shí)觸發(fā)相關(guān)通知。
3.文檔與環(huán)境監(jiān)控。每款主流虛擬化管理平臺(tái)的GUI工具都很實(shí)用，任何IT工程師都應(yīng)該能夠檢索存儲(chǔ)倉庫并對(duì)存儲(chǔ)使用狀況與規(guī)劃有明確的認(rèn)識(shí)。盡管如此，在處理存儲(chǔ)需求時(shí)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理是一項(xiàng)永無止境的過程，需要無時(shí)無刻關(guān)注。空間資源耗盡并不是一個(gè)好應(yīng)對(duì)的問題，而且通常情況下，可以通過審計(jì)與對(duì)存儲(chǔ)環(huán)境的維護(hù)來避免事故發(fā)生。
確保存儲(chǔ)和虛擬化管理平臺(tái)及時(shí)更新。經(jīng)常檢查負(fù)載狀況是件十分重要的例行公事，留意存儲(chǔ)硬件和虛擬化軟件平臺(tái)運(yùn)行情況也十分重要。新硬件和軟件更新可提供更好的支持與功能及，提升IT工程師管理環(huán)境的能力。微小變更，諸如告警與警示，可以用來增強(qiáng)存儲(chǔ)空間管理能力。
最佳實(shí)踐與注意事項(xiàng)
每個(gè)環(huán)境都是獨(dú)一無二的；因此，存儲(chǔ)空間需求可能存在巨大差異。盡管如此，還是有一些關(guān)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理的最佳實(shí)踐與注意事項(xiàng)文檔，每個(gè)IT工程師都應(yīng)該銘記在心：
- 一切都在變化之中。調(diào)整虛擬機(jī)（VM）的磁盤大小是件十分基本的任務(wù)。一些虛擬機(jī)可能無法進(jìn)行變更，它們的空間可能是IT經(jīng)理或廠商預(yù)設(shè)的。盡管如此，對(duì)于大多運(yùn)行在存儲(chǔ)池中的虛擬機(jī)來說，都可以調(diào)整存儲(chǔ)空間。管理員可以在需要時(shí)添加或移除虛擬磁盤。
- 監(jiān)控虛擬機(jī)。正如先前提及，了解特定時(shí)間內(nèi)虛擬機(jī)資源負(fù)載狀況十分重要。負(fù)載管理涉及到監(jiān)測(cè)虛擬機(jī)性能超載和存儲(chǔ)需求波動(dòng)，可以讓工程師們更有效的按需分配資源。
- 了解負(fù)載。永遠(yuǎn)不要認(rèn)為應(yīng)用或負(fù)載會(huì)以同樣的方式運(yùn)作下去。隨著服務(wù)升級(jí)包，新增用戶和整體環(huán)境變更，負(fù)載在不同時(shí)期所需的存儲(chǔ)資源可能不同。
新存儲(chǔ)技管理術(shù)是把雙刃劍
動(dòng)態(tài)分配存儲(chǔ)或自動(dòng)精簡配置，都是通過提供某個(gè)負(fù)載在一段時(shí)期內(nèi)所需存儲(chǔ)資源，并在后期進(jìn)行調(diào)整的管理方法。目前還沒有辦法實(shí)現(xiàn)根據(jù)虛擬機(jī)或負(fù)載存儲(chǔ)需求而進(jìn)行自動(dòng)分配。配合使用通知、告警與虛擬平臺(tái)管理工具，管理員可以監(jiān)控他們的存儲(chǔ)倉庫并獲知現(xiàn)有可分配的資源。動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)分配已經(jīng)成為當(dāng)前流行的實(shí)用技術(shù)，但其也存在一些隱患，可能引發(fā)資源過度分配進(jìn)而造成虛擬機(jī)可用性降低。盡管如此，只要理解并采用正確方法管理存儲(chǔ)資源，IT工程師們就可以更加有效的為虛擬機(jī)負(fù)載分配動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)空間。
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