[[184616]]

構(gòu)建內(nèi)部的云存儲必須考慮到彈性、選擇正確的平臺、支持工作流，以及批量部署和跟公有云的集成。

隨著時間的推移，存儲即服務(wù)的交付進展驚人。如今，公有云，如Amazon Web Services和Microsoft Azure，都提供了內(nèi)部以及外部連接的按需分配的對象存儲，以及塊和文件存儲，用于內(nèi)部分配給計算實例。這種運維的靈活性在數(shù)據(jù)中心里很引人注意，比起傳統(tǒng)的存儲部署方式，它提供了更大的便捷性和敏捷性。

如何構(gòu)建自己的私有存儲云呢?我們首先退后一步，思考一下云計算到底意味著什么。云標準定義包括如下特性：彈性，所消耗資源能夠自如擴展和收縮;作為服務(wù)交付，以抽象的形式(而不是在物理硬件上)定義的服務(wù)方案的標準集合;多租戶，支持多個客戶;請求資源的按需訪問，很少或者無需任何手動干預;以及報告和計費，基于使用量收費，并提供詳細的報告。

私有存儲云必須具備這些特性。業(yè)務(wù)用戶，這里也就是客戶，必須具備請求存儲能力，而不用關(guān)心這樣的能力到底是如何交付的。因此服務(wù)目錄，這項技術(shù)已經(jīng)使用很多年了，之前關(guān)注于物理技術(shù)(比如HDD速度或者HDD/閃存)，需要更新，從而更加關(guān)注于服務(wù)矩陣。這意味著使用這些術(shù)語：I/O密度(每兆字節(jié)存儲的IOPS)、延遲、吞吐量、數(shù)據(jù)可用性和彈性。

多租戶指的是安全和性能的隔離。安全確保數(shù)據(jù)在私有存儲云的用戶之間不可見，而性能特性，如服務(wù)質(zhì)量(QoS)確保無論系統(tǒng)整體負載如何，每個用戶都能享受始終如一的服務(wù)級別。安全訪問保證客戶對資源的請求盡量不需要IT——特別是存儲管理員，的干預。報告特性需要提供存儲使用率的更細粒度的度量，包括能夠生成某個團隊或者業(yè)務(wù)領(lǐng)域的報告。

創(chuàng)建彈性

私有存儲云需要做的事情列表里的***條就是彈性，這里有兩個場景：首先，客戶能夠按需擴展以及收縮使用量，其次，系統(tǒng)管理員能夠按需部署更多的基礎(chǔ)架構(gòu)。但是如果終端用戶能夠輕易地歸還存儲的話，部署的一些硬件可能就不會被使用到，不過這種情況很少發(fā)生。

這里的挑戰(zhàn)是通過在數(shù)據(jù)中心里部署新硬件來持續(xù)滿足需求，并且同時在不影響應用程序可用性的情況下管理技術(shù)的更新周期。對于大多數(shù)IT部門來說，達到新硬件正好及時的部署，這不僅是門藝術(shù)也是門科學——Amaon和Microsoft可能不一樣——大部分公司現(xiàn)金流和人力都有限。他們必須妥協(xié)，因為無法提供***的資源，只能預測什么時候需要添加新硬件。

這也正是體現(xiàn)藝術(shù)的地方。預測的需求要求業(yè)務(wù)線的參與，來計劃可能的未來項目及其存儲需求。如果IT能夠洞察未來可能的存儲資源需求，那么這些需求就能夠很容易地計劃出來——特別是如果是非核心產(chǎn)品的話，如對象或者高性能存儲。

科學性在于查清存儲增長的足夠信息。很多IT環(huán)境使用瘦預配，這意味著物理存儲能力會隨時間而增長，因為數(shù)據(jù)被寫入到分配的空間里。并且因為計劃消耗的存儲的預留空間很少會被快速地全部使用掉(如，1TB的請求可能在***天僅僅使用了50GB，之后可供三年使用)，文件系統(tǒng)和對象存儲的使用率就會隨著應用寫入更多數(shù)據(jù)而自然增長。這也使得必須有精確并且詳盡的工具來度量隨時間的存儲消耗，***是每天，同時能夠使用這樣的數(shù)據(jù)生成有意義的增長預測。

另外，決定什么時候部署新硬件要求理解并且管理供應商、硬件部署和配置事件。在企業(yè)里，IT仍然需要負責這些事情，當然如果你購買了公有云存儲的話，這些都在云服務(wù)供應商(CSP)的服務(wù)范圍內(nèi)。

選擇平臺

有正確的存儲平臺是高效部署新硬件的關(guān)鍵。橫向擴展作為縱向擴展技術(shù)的一個選擇，可以讓新的部署相對簡單，因為你只需要簡單地往已有配置上添加硬件來增加能力即可。

有正確的存儲平臺是高效部署新硬件的關(guān)鍵。橫向擴展作為縱向擴展技術(shù)的一個選擇，可以讓新的部署相對簡單，因為你只需要簡單地往已有配置上添加硬件來增加能力即可。

大多數(shù)現(xiàn)代的對象和塊擴展產(chǎn)品都能夠執(zhí)行一定級別的重新平衡、重新分發(fā)數(shù)據(jù)，從而使用新增加的資源并且從硬件上獲得***的性能。單體增強的架構(gòu)很難管理，因為可擴展性的限制，而舊的遺留存儲系統(tǒng)可能本身并沒有負載均衡，從而無法使用新硬件。這意味著必須要更加小心地對遺留架構(gòu)進行負載均衡規(guī)劃，將邏輯資源分發(fā)到物理硬件之上。很多這些平臺都提供了工具，可以在存儲平臺內(nèi)移動LUN，減輕一些負載均衡問題。

為私有存儲云選擇存儲平臺時，多租戶和QoS也是要考慮的核心特性。調(diào)研CSP提供的服務(wù)矩陣，可以看到性能用IOPS和吞吐量衡量，也有一些提到了I/O延遲。無論CSP是不是滿負載，這些都是必須提供給客戶的服務(wù)級別，這對于傳統(tǒng)的遺留存儲就無法保障了。因此QoS就變得特別重要，要么提供工具確保終端用戶得到所需的性能，要么限制僅僅在新系統(tǒng)上才提供所購買的服務(wù)級別。

必需的API

最近幾年里，存儲應用領(lǐng)域發(fā)生了一些管理上的改革。以前通過GUI和命令行接口(CLI)的交互來管理存儲，使用“提交”階段來實施變更。CLI讓存儲管理員能夠進行腳本化預配以及關(guān)閉流程，允許一定程度的自動化。但是，創(chuàng)建腳本是一項費時的工作。這些年里，供應商改為使用API實現(xiàn)存儲的可編程化——通過授權(quán)API調(diào)用設(shè)置配置。配置數(shù)據(jù)現(xiàn)在也能夠輕松地提取出來，一些存儲平臺可以生成很詳細的度量。

API

應用程序編程接口已經(jīng)改變了企業(yè)存儲的管理方式。將來，API將會驅(qū)動自動化，并且移除大多數(shù)存儲預配的手動干預，從而讓私有云存儲更為實用，推廣到更多企業(yè)中。

API還能夠帶來自動化，讓“人”不需要參與預配存儲流程。現(xiàn)在，可以通過一次或兩次API調(diào)用就可以將存儲映射到主機上。一些平臺原生實現(xiàn)了API，而另一些圍繞已有的API工具構(gòu)建了API封裝器。這里的重要需求是確保API，CLI和GUI的操作更加和諧，而不用切換來切換去。

工作流問題

難題的***一部分是，交付私有云存儲就是執(zhí)行一些工作流流程。用戶請求必須被驗證然后執(zhí)行。公有云通過用戶提供信用卡或者其他支付方式來實現(xiàn)驗證流程。這之后，可以通過web門戶或者API配置服務(wù)。在企業(yè)里，請求存儲的傳統(tǒng)流程需要有內(nèi)部的流程，通過手工管理請求，基于服務(wù)ticket將存儲預配到主機上。ticket的負責人負責確保是否允許業(yè)務(wù)線“購買”存儲，并且隨后負責所有實現(xiàn)。

即用即付

可以使用信用卡購買公有云資源，滯后付款。工作流的改動意味著很多企業(yè)需要在部署內(nèi)部云存儲時實現(xiàn)支付和退款。

在私有云里，目標是讓流程盡可能地自動化。EMC的ViPR是這樣的工具，讓用戶圍繞存儲自動化來構(gòu)建工作流流程。Hitachi Data Systems提供了Hitachi Automation Director圍繞存儲以及其他資源的預配構(gòu)建工作流。

很多企業(yè)將需要考慮私有存儲云所需的支付上的變化。如果沒有實現(xiàn)支付和退款，那么什么也干不了，因為IT部門還需要繼續(xù)負責服務(wù)交付的費用——很可能繼續(xù)根據(jù)項目來收費。但是，如果必須購買新資源，那么財務(wù)實踐上就需要一些變更——可能包括IT直接支付硬件、可能需要允許基于服務(wù)的賬單，讓業(yè)務(wù)單元負責這里的開銷。

Stack部署

跳出存儲團隊的視角，看向更為廣泛的領(lǐng)域，你可以在私有云框架，比如Openstack上構(gòu)建存儲自動化，來節(jié)約預配的工作量。最初的Openstack部署沒有持久化存儲的能力，因此建立了一些項目來管理和外部存儲隊列的集成。最終Cinder項目處理塊存儲并且自動將LUN映射到OpenStack實例上，而Manila提供了和文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)的集成，Swift提供對象存儲的API。

更廣泛的Stack

云存儲，可以是內(nèi)部的或者公開的，是更廣泛的基礎(chǔ)架構(gòu)stack的一部分。這意味著和OpenStack或者vCloud Director這樣的平臺集成。

同時，存儲供應商能夠編寫插件，讓OpenStack框架能夠按需預配并且映射存儲LUN。很多硬件和軟件公司已經(jīng)支持了所有OpenStack的存儲API。Cinder支持OpenStack平臺的每個版本所支持的供應商特性。

公有云集成

向前看，這個世界并不是只有公開和私有，還有兩者的混合。因此，存在在公有和私有基礎(chǔ)架構(gòu)之間移動數(shù)據(jù)和應用程序的需求，后者提供額外的數(shù)據(jù)保護(備份)并且提升可用性。你還可以為使用公有云存儲負責突發(fā)的工作負載和歸檔。

在本地以及公有云地址之間移動應用和數(shù)據(jù)的產(chǎn)品已經(jīng)出現(xiàn)在市場上了。對象存儲供應商，比如Cloudian(HyperStore)以及Hitachi Data Systems (Hitachi Content Platform)提供了將本地數(shù)據(jù)歸檔到云上的能力，并且能夠搜索所有內(nèi)容，就像存儲在同一個地方一樣。

數(shù)據(jù)保護方面，Druva和Zerto都提供了產(chǎn)品，讓用戶可以在公有云上備份以及恢復本地的虛擬機(VM)。作為備份和遷移流程的一部分，軟件負責處理VM鏡像的轉(zhuǎn)換，以及額外驅(qū)動的注入。

虛擬化

在運行服務(wù)器虛擬化的平臺上，存儲通常會映射到物理主機上。大部分創(chuàng)建虛擬機實例存儲的工作都由hypervisor管理軟件來處理。VMware通過vRealize Automation 和 vCloud Director提供自動化，而Microsoft提供了System Center 2016。

Velostrata更進一步，允許在公有云上啟動VM來處理云爆發(fā)。這可以用來在高資源配置的VM上運行應用，隨后在本地可用，或者將工作負載移動到公有云上來應對突增的需求。一旦峰值過去，VM就可以歸還回去。

同時，虛擬化供應商也開始和云供應商合作，完成應用到公有云的遷移。比如，VMware最近發(fā)布了Amazon Web Services上的VMware Cloud，以及和IBM的合作伙伴關(guān)系。它還提出了跨云架構(gòu)，作為管理多云部署的方式。Microsoft Azure Stack(撰寫此文時出了技術(shù)預覽版)在Azure云上提供了相同的功能，可以運行在私有數(shù)據(jù)中心上，鏈接到公有Azure上。

很明顯，如今本地和公有云的實現(xiàn)是不同的，主要差異在自動化程度，是否完全利用私有云存儲。工作流，是其中最為重要的部分，——可能——仍然尚未成熟，需要今后私有云上的更多工作。

這里難題的一部分是改變內(nèi)部業(yè)務(wù)團隊的行為。這是公有云幫忙推進的領(lǐng)域，并且也應該采納為內(nèi)部資源的交付模型。