觀察 NetApp 客戶群中顯現(xiàn)的新趨勢總是會有所收獲。在過去 18 個月左右的時間內(nèi)我們看到，對業(yè)務(wù)關(guān)鍵型應(yīng)用程序?qū)嵤┨摂M化的積極行動顯著增加。這些積極行動的首要目標(biāo)是將私有云的優(yōu)勢擴(kuò)展到這些應(yīng)用程序，以便提高業(yè)務(wù)靈活性，同時提高應(yīng)用程序可用性。通常，這些工作整體上成功與否關(guān)鍵取決于在基礎(chǔ)架構(gòu)層做出的選擇。

　　在通過虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)實現(xiàn)的各項改進(jìn)中，最容易被忽視的一項是它能夠幫助您對數(shù)據(jù)中心操作進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。通過對硬件層計算資源的消耗進(jìn)行抽象化，您可獲得軟件驅(qū)動型數(shù)據(jù)中心的優(yōu)勢，包括能夠在工作負(fù)載峰期為業(yè)務(wù)關(guān)鍵型應(yīng)用程序動態(tài)分配更多計算資源，以及能夠執(zhí)行工作流自動化和基礎(chǔ)架構(gòu)業(yè)務(wù)流程。

　　傳統(tǒng)存儲基礎(chǔ)架構(gòu)無法達(dá)到這種程度的資源靈活性。隨著在集群模式下運(yùn)行的 Data ONTAP 8 架構(gòu)的推出，NetApp 在將軟件定義的存儲基礎(chǔ)架構(gòu)轉(zhuǎn)變成現(xiàn)實方面取得了巨大進(jìn)步。這樣一來，您便可對服務(wù)器和存儲操作進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，而且還能動態(tài)地分配資源。這些功能能夠讓虛擬化的業(yè)務(wù)關(guān)鍵型應(yīng)用程序真正受益。

　　什么是業(yè)務(wù)關(guān)鍵型應(yīng)用程序?

　　業(yè)務(wù)關(guān)鍵型應(yīng)用程序由什么組成呢?大多數(shù)可能都是一些常見的應(yīng)用程序：Microsoft Exchange、Microsoft SQL Server、Microsoft SharePoint、Oracle Database、Oracle 應(yīng)用程序和 SAP。廣義上講，業(yè)務(wù)關(guān)鍵性應(yīng)用程序就是這樣一類應(yīng)用程序：對其依賴程度已達(dá)到服務(wù)中斷可通過生產(chǎn)率、客戶滿意度和收入方面的影響來衡量。根據(jù)這一定義，業(yè)務(wù)關(guān)鍵型應(yīng)用程序以多種形式存在。有些極為常見，而其他一些則不為人知。它們中有很多是多層式的，有些是以行業(yè)或市場為中心的，還有很多是專門定制的。

　　盡管我們無法跟蹤每種業(yè)務(wù)關(guān)鍵型應(yīng)用程序虛擬化的比率，但是卻有部分“現(xiàn)成的”企業(yè)應(yīng)用程序的一些相關(guān)數(shù)據(jù)。

　　圖 1) 已在 VMware 上運(yùn)行的業(yè)務(wù)關(guān)鍵型應(yīng)用程序?qū)嵗俜直取?/p>

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　　業(yè)務(wù)關(guān)鍵型應(yīng)用程序的要求

　　就業(yè)務(wù)關(guān)鍵型應(yīng)用程序的虛擬化而言，要符合三個“必備”要求：

　　可用性必須等于或高于同一應(yīng)用程序在物理環(huán)境中運(yùn)行時的可用性。

　　性能也必須高于或等于物理環(huán)境中的性能。有人擔(dān)心虛擬化層可能會增加性能開銷，如果確實如此，您需要知道如何補(bǔ)償。

　　應(yīng)用程序備份和恢復(fù)、災(zāi)難恢復(fù)、數(shù)據(jù)遷移等操作功能的可管理性必須能夠作用于大量的數(shù)據(jù)。

　　這些要求對服務(wù)器和存儲同樣適用。現(xiàn)在的虛擬機(jī)管理程序平臺不僅能夠滿足最為嚴(yán)苛的應(yīng)用程序工作負(fù)載的資源要求，而且還能為本機(jī)不提供或無法提供足夠可用性的應(yīng)用程序提供高可用性。

　　虛擬機(jī)管理程序還可提供數(shù)據(jù)管理機(jī)制，以便在資源受到限制或基礎(chǔ)架構(gòu)更新時無中斷遷移數(shù)據(jù)集，但這本質(zhì)上是一種被動型數(shù)據(jù)管理方法。發(fā)生不太理想的情況(例如出現(xiàn)存儲性能問題)時，您可能需要“渡過難關(guān)”，直到數(shù)據(jù)遷移完成并獲得資源來應(yīng)對工作負(fù)載的變化。這些機(jī)制還可能會帶來其他許多“下游”問題，這些問題會影響一些重要方面，例如復(fù)制、數(shù)據(jù)恢復(fù)、存儲節(jié)省等。

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　　集群模式可滿足業(yè)務(wù)關(guān)鍵型應(yīng)用程序的需求

　　隨著 Data ONTAP 8 集群模式的推出，NetApp 推出了一個變革性的存儲平臺，它的設(shè)計能夠滿足在私有云中部署的所有虛擬化工作負(fù)載的要求。集群模式將傳統(tǒng)的 2 節(jié)點 NetApp 存儲集群擴(kuò)展為龐大的 24 節(jié)點存儲基礎(chǔ)架構(gòu)。這種全新的集群功能提供了單點存儲管理，同時支持大規(guī)模的容量和性能擴(kuò)展。

　　Data ONTAP 是第一個通過對硬件中的數(shù)據(jù)訪問和管理功能進(jìn)行抽象化而創(chuàng)建的存儲平臺，它具有類似于虛擬機(jī)管理程序的功能，而且可通過軟件接口進(jìn)行無中斷控制。NetApp 通過稱為 Vserver 的存儲配置機(jī)制來實現(xiàn)該功能。這樣便于您根據(jù)需要動態(tài)分配存儲資源，而無需停機(jī)和重新配置，也不會出現(xiàn)采用“強(qiáng)制”復(fù)制機(jī)制進(jìn)行數(shù)據(jù)管理時產(chǎn)生的任何負(fù)面影響。

　　集群模式具備 NetApp 廣為人知的所有功能，包括應(yīng)用感知、基于 Snapshot 的備份和復(fù)制、業(yè)內(nèi)最廣泛的存儲效率技術(shù)組合(包括重復(fù)數(shù)據(jù)刪除、精簡配置、數(shù)據(jù)壓縮和節(jié)省空間的克隆)以及久經(jīng)驗證的可用性和可靠性，并將這些功能擴(kuò)展成一種新的存儲服務(wù)交付模式。

　　集群模式將存儲基礎(chǔ)架構(gòu)轉(zhuǎn)變成具備以下特點的架構(gòu)：

　　至久。執(zhí)行維護(hù)、數(shù)據(jù)遷移、升級和技術(shù)更新等基于硬件的活動時，始終都能使用和訪問數(shù)據(jù)。

　　至極。集群存儲資源可從幾 TB 擴(kuò)展到 50 PB，從幾千擴(kuò)展到上百萬的 IOPS。該功能可位于多個命名空間中，也可位于單個邏輯命名空間中。

　　至能。高級數(shù)據(jù)管理，專為管理大規(guī)模數(shù)據(jù)而設(shè)計，可提供一套全新的無中斷功能來簡化操作。

　　這些功能與領(lǐng)先的虛擬機(jī)管理程序的功能相結(jié)合，支持對業(yè)務(wù)關(guān)鍵型應(yīng)用程序?qū)嵤┨摂M化的工作。

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　　至久基礎(chǔ)架構(gòu)

　　毫無疑問，業(yè)務(wù)關(guān)鍵型應(yīng)用程序有全天候服務(wù)的服務(wù)級別要求。上述所有現(xiàn)成的應(yīng)用程序都內(nèi)置高可用性選項和機(jī)制，很大程度上是因為運(yùn)行這些應(yīng)用程序的基礎(chǔ)架構(gòu)缺少高可用性。作為應(yīng)對停機(jī)的第一道防線，您肯定要調(diào)查何時適合部署這些內(nèi)置功能，并在能夠發(fā)揮經(jīng)濟(jì)高效的作用時利用這些功能。

　　此外，基礎(chǔ)架構(gòu)也需要具備高可用性。對于數(shù)據(jù)存儲，這不僅僅是指冗余 I/O 路徑和冗余硬件組件。NetApp 提供多項重要技術(shù)來確保和提高可用性。這些技術(shù)構(gòu)建在基于 NetApp HA 對和 RAID-DP 技術(shù)久經(jīng)驗證的可靠性的基礎(chǔ)之上，可保護(hù)您的數(shù)據(jù)，有助于您確保重要的數(shù)據(jù)集幾乎永久在線且可用。

　　無中斷運(yùn)行。由于存儲集群由多個節(jié)點組成，而接入點是一項軟件配置，因此您可在存儲控制器和(或)集群中不同類型的磁盤驅(qū)動器之間無中斷地移動大規(guī)模多 VM 工作負(fù)載。這意味著執(zhí)行硬件維護(hù)、資產(chǎn)淘汰、硬件更新等操作時不再發(fā)生運(yùn)營中斷。

　　復(fù)制技術(shù)與業(yè)務(wù)關(guān)鍵型應(yīng)用程序相集成。NetApp 復(fù)制技術(shù)可與 Exchange、SQL Server、SharePoint、Oracle 和 SAP 深度集成，這樣可確保復(fù)制到災(zāi)難恢復(fù)站點的數(shù)據(jù)處于一致的狀態(tài)，以便能夠快速恢復(fù)服務(wù)。

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　　至極的容量和性能

　　業(yè)務(wù)關(guān)鍵型應(yīng)用程序的容量需求可能會迅速增加，而高峰期和非高峰期的性能要求可能差別很大。利用集群模式提供的工具，您可滿足容量和性能要求，而不會浪費(fèi)資源或讓昂貴的硬件閑置。

　　動態(tài)擴(kuò)展。借助通過存儲配置抽象化實現(xiàn)的靈活性，您可動態(tài)分配資源來滿足每種特定工作負(fù)載的要求，還能在不再需要這些資源時將其重新分配到其他地方。

　　由于能夠動態(tài)更改分配給業(yè)務(wù)關(guān)鍵型應(yīng)用程序的存儲資源(容量和 IOPS)，因此應(yīng)用程序在整個生命周期內(nèi)更易于擴(kuò)展。您可將應(yīng)用程序從開發(fā)和測試環(huán)境移至生產(chǎn)環(huán)境，使其度過高峰期，最終到淘汰。

　　根據(jù)需要增加和縮減存儲資源的功能使新的工作方式成為可能。由于能夠在不重新配置環(huán)境的情況下一致地重新分配計算和存儲資源，因此可創(chuàng)建更加動態(tài)且更加高效的云基礎(chǔ)架構(gòu)。

　　即時適應(yīng)工作負(fù)載變化。云環(huán)境需要適應(yīng)無法預(yù)測的應(yīng)用程序工作負(fù)載變化。NetApp 開發(fā)了虛擬存儲分層技術(shù)，對此類事件做出更好的動態(tài)響應(yīng)。閃存是用于隨機(jī)讀取熱數(shù)據(jù)且能以模塊形式擴(kuò)展的控制器緩存。閃存池將 SSD 與旋轉(zhuǎn)式磁盤相結(jié)合，形成最適合隨機(jī)讀取和寫入操作的混合 FAS 陣列。Flash Accel 將 VST 的價值擴(kuò)展到 vSphere 虛擬機(jī)管理程序，可幫助對延遲敏感的應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)最快的 I/O。

　　這些技術(shù)共同創(chuàng)建了一個按需性能層，確保在出現(xiàn)意外的活動高峰時，業(yè)務(wù)關(guān)鍵型應(yīng)用程序能夠保持較快的響應(yīng)速度。

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　　智能管理

　　集群模式提供的無與倫比的信息移動性使存儲基礎(chǔ)架構(gòu)變得透明。數(shù)據(jù)可根據(jù)用戶需求(對業(yè)務(wù)是否重要)在集群內(nèi)自由移動。隨著應(yīng)用程序消耗資源的增加，遷移、備份和復(fù)制等重要管理功能也隨之?dāng)U展。

　　在虛擬機(jī)管理程序數(shù)據(jù)遷移(無需存儲協(xié)助)過程中，在服務(wù)器級別發(fā)生數(shù)據(jù)移動。將數(shù)據(jù)從原始位置逐塊讀取到服務(wù)器，然后將其寫入新位置。相比之下，NetApp 集群中的數(shù)據(jù)移動通過專用高速集群互連以存儲速率進(jìn)行。隨著集群的擴(kuò)展，支持?jǐn)?shù)據(jù)移動活動的可用帶寬也隨之增加。結(jié)果不言而喻。

　　在 2012 年 VMworld 大會上，與 NetApp 創(chuàng)始人 Dave Hitz 一起的還有 PeakColo 公司的 Luke Norris，他介紹了集群模式如何幫助 PeakColo 靈活地整體移動租戶 VM。有這樣一個案例：某個 PeakColo 客戶部署了包含 30 個 VM 的 Oracle 環(huán)境，他們懷疑出現(xiàn)了存儲性能問題。

　　PeakColo 透明且近乎即時地將工作負(fù)載從 SATA 遷移到 SSD。結(jié)果，該客戶確定性能問題是代碼問題，而不出在存儲層。由于能夠在如此短的時間內(nèi)排除因存儲引起問題的可能性，該客戶得以迅速地將其工作重心重新轉(zhuǎn)移到應(yīng)用程序開發(fā)。

　　磁盤上恢復(fù)點。隨著大規(guī)模數(shù)據(jù)增長對業(yè)務(wù)關(guān)鍵型應(yīng)用程序產(chǎn)生的影響，僅僅改為采用越來越快的數(shù)據(jù)傳輸方法來滿足備份時限已不再行之有效。正確方法是在主磁盤本地上創(chuàng)建恢復(fù)點，讓存儲陣列自動將數(shù)據(jù)復(fù)制到其他存儲目標(biāo)。集群模式采用 NetApp Snapshot 副本和 SnapMirror 復(fù)制技術(shù)實現(xiàn)該功能，這些技術(shù)可提供集成的數(shù)據(jù)保護(hù)方法，該方法滿足擴(kuò)展需求且基于可靠的存儲效率技術(shù)?，F(xiàn)在的 1 TB VM 可能會增長為 10 TB VM，而不會更改備份時限或延長復(fù)制所需時間。NetApp SnapManager 產(chǎn)品套件可將這些技術(shù)與 Exchange、SQL Server、SharePoint、Oracle 和 SAP 緊密集成，確保備份和復(fù)制不僅速度快，而且能夠保持完全的應(yīng)用程序一致性。

　　透明增長。只需向集群中另外添加節(jié)點，而無需對主機(jī)進(jìn)行任何更改，即可擴(kuò)展集群模式存儲平臺。擴(kuò)展不要求新節(jié)點與現(xiàn)有節(jié)點的硬件型號相同。您可將最新的 NetApp 平臺與集群中已有的硬件混合使用，淘汰較舊的平臺，而無需使數(shù)據(jù)脫機(jī)。集群模式內(nèi)置在不發(fā)生中斷的情況下進(jìn)行這些更改的功能。

　　識別并更正錯位虛擬機(jī)。困擾所有存儲平臺的一個常見問題是 VM 內(nèi)分區(qū)錯位。NetApp 的 VMware vCenter 虛擬存儲控制臺 (VSC) 插件可提供優(yōu)化和遷移功能，無中斷地識別并更正對齊問題。

　　將控制權(quán)委派給應(yīng)用程序所有者。借助集群模式，您可將對每項存儲配置中部分或全部功能的控制權(quán)委派給應(yīng)用程序所有者。應(yīng)用程序所有者可獲得靈活性，而且更有能力快速滿足日常需求。

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　　結(jié)論

　　業(yè)務(wù)關(guān)鍵型應(yīng)用程序的虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)需要較高級別的可用性、性能和可管理性。將現(xiàn)代化虛擬機(jī)管理程序和 Data ONTAP 8 集群模式配合使用后，您可對運(yùn)營操作進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，并創(chuàng)建軟件的數(shù)據(jù)中心 — 該數(shù)據(jù)中心可靠、可動態(tài)擴(kuò)展，比傳統(tǒng)基礎(chǔ)架構(gòu)更易管理且效率更高。因此，采用這種技術(shù)實施虛擬化的應(yīng)用環(huán)境可用性超過物理環(huán)境，同時提供相同或更高的性能(不會令寶貴的資源在非高峰期閑置)，而且其可管理性級別是非虛擬化環(huán)境根本不可能實現(xiàn)的。

　　NetApp Data ONTAP 8 集群模式的變革性設(shè)計提供的優(yōu)勢堪比服務(wù)器虛擬機(jī)管理程序，能夠滿足高級虛擬化和云計算的需求。對硬件中數(shù)據(jù)管理和訪問進(jìn)行抽象化的功能可為業(yè)務(wù)關(guān)鍵型應(yīng)用程序提供無與倫比的性能、容量和靈活性。

　　作者：云計算總監(jiān)兼虛擬化推廣專員 Vaughn Stewart

　　Vaughn 是 NetApp 公司的云計算總監(jiān)兼虛擬化推廣專員。他是開放虛擬化聯(lián)盟的 NetApp 代表，發(fā)布了“The Virtual Storage Guy”博客，與他人合著的《Virtualization Changes Everything》一書最近已經(jīng)出版。他正在申請一項專利，VMware 授予了他 vExpert 頭銜，他還獲得了多項行業(yè)認(rèn)證。