Постоянное расширение ЦОД и увеличение их числа приводит к значительному росту расходов на энергию и аппаратное обеспечение, а также к дефициту квалифицированных кадров. Причина кроется, с одной стороны, в ограниченности бюджета на ИТ, а с другой, в сложности процесса администрирования, требующего высокого уровня профессионализма. Виртуализация серверов, приложений и систем хранения снижает потребность в аппаратном обеспечении и помогает обойтись без дополнительного персонала. Однако уровень администрирования удаляется от физических серверов и дисковых массивов на одну-две ступени абстракции, и, таким образом, поначалу работа становится более сложной.

Программное обеспечение виртуализации размывает границы между двумя или несколькими дисковыми массивами и объединяет физические диски в логические разделы. Как правило, ПО использует виртуальные номера дисков (virtual Logical Unit Number, vLUN), чтобы скрыть место физического хранения данных от серверов и приложений. В результате данные в системе представляются сохраненными на одном диске независимо от реального места хранения.

Таким образом, стандартные решения для управления системами хранения теряют информацию о физических путях к сохраненным данным, однако эта информация может понадобиться администратору, к примеру, для согласования потребности приложений в производительности со скоростью передачи данных в аппаратной части. Дополнительные трудности возникают из-за того, что для оптимизации загрузки аппаратного обеспечения серверы и сетевые приложения тоже виртуализируются и работают на одной машине.

УПРАВЛЕНИЕ РЕСУРСАМИ ХРАНИЛИЩ

Решение для управления виртуальной средой должно осуществлять прозрачное управление и контроль как виртуальных, так и физических емкостей систем хранения (см. Рисунок 1), а также включать в себя функции оповещения и предоставления отчетов. 

Такие решения для управления ресурсами хранения (Storage Recourse Management, SRM) обеспечивают точное распределение емкостей и непрерывно информируют об их загрузке приложениями. Они пригодны и для глубокого анализа аппаратного обеспечения, так как позволяют определить слабые места и потенциальные источники ошибок. Кроме того, администратор получает информацию о местах физического хранения всех данных и максимально полный обзор всех характеристик и конфигураций среды хранения, которая, как правило, оказывается весьма разнородной. Он может контролировать доступную пропускную способность соединений и вовремя обнаружить потенциально узкие места.

Для того чтобы виртуализация действительно привела к экономии ресурсов ЦОД, решение управления должно максимально автоматизировать и упростить процесс администрирования. Это позволит снизить затраты на аппаратную часть и энергоснабжение, а также разрешить проблемы, связанные с персоналом.

СУЩЕСТВЕННЫЙ ПОТЕНЦИАЛ ЭКОНОМИИ

Помимо значительного улучшения загрузки серверов и увеличения емкости хранения, новые технологии виртуализации смогут существенно снизить потребность серверов в ресурсах хранения. Так, Symantec разрабатывает технологию, позволяющую значительно уменьшить потребность в дисковом простран-стве для нескольких виртуальных серверов, расположенных на одной реальной машине. Этот механизм, получивший название VM-aware Storage, устраняет избыточность хранимых данных, особенно файлов приложений и операционных систем (см. врезку «Устранение избыточности»). К примеру, когда у провайдера на одном компьютере работают сто виртуальных серверов Web Apache, то одни и те же массивы данных сохраняются сто раз. Если объем каждого из них равен 100 Гбайт, то сто серверов Web занимали бы в общей сложности 10 Тбайт дискового пространства. Но поскольку речь идет об идентичных серверах, то дублирование данных чрезмерно.

Технология VM-aware Storage предусматривает однократное сох-ранение всех совместно используемых данных и разрешает доступ
к ним каждому виртуальному серверу. Такая инсталляция состоит из 100 Гбайт совместно используемых данных, а также индивидуальных файлов каждого виртуального сервера. Если допустить, что индивидуальная потребность серверов в дисковом пространстве равна 1 Гбайт, то ресурсов хранения в 200 Гбайт было бы достаточно для размещения 100 серверов Web. По сравнению с изначально определенным объемом в 10 Тбайт экономия составит 98% (см. Рисунок 2).

Этот механизм напоминает такие технологии, как дедупликация и однократное сохранение данных (Single Instance Storage), позволяющие достичь существенной экономии ресурсов систем хранения, прежде всего, в сфере обеспечения резервного копирования данных и их архивирования. VM-aware Storage идет дальше и предоставляет аналогичные технологии для работающих приложений и операционных систем. Таким образом, в функционирующей серверной среде можно достичь существенной экономии.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Виртуализация серверов, приложений и ресурсов хранения поможет сократить количество оборудования в ЦОД и решить проблему дефицита специалистов. Однако эффективность технологии в значительной степени зависит от производительности решения для управления хранением. Традиционное ПО управления не справляется с требованиями виртуализированной среды хранения. Для всеобъемлющего контроля необходимо решение SRM. Кроме того, производители уже предлагают такие технологии, как VM-aware Storage, позволяющие в полной мере задействовать потенциал виртуализации. Ожидается, что в будущем ЦОД смогут существенно экономить ресурсы хранения, необходимые для работы серверов и приложений.

Франк Бунн — старший менеджер по маркетингу в регионе EMEA компании Symantec.

© AWi Verlag

Устранение избыточности

M-aware Storage распространяет такие технологии из области резервного копирования и архивирования, как дедупликация или хранение данных в одном экземпляре, на сохранение оперативных данных приложений.

Если система хранения поддерживает технологию сохранения данных в одном экземпляре (Single Instance Storage, SIS), то записывается лишь одна копия файла, доступная нескольким пользователям или компьютерам. Таким образом можно избежать дублирования. SIS, как правило, интегрируется в файловые системы, решения для почтовых серверов, системы резервного копирования и в решения хранения данных. Wikipedia наглядно объясняет этот метод на примере почтового сервера с поддержкой SIS: он сохраняет уже отправленное сообщение для нескольких получателей всего один раз и предоставляет почтовым ящикам адресатов доступ к файлу через ссылку-указатель (Reference Pointer).

Многие аналитики считают дедупликацию данных одной из важнейших технологий хранения. Система сканирует данные на наличие идентичных объектов (блоки или файлы) и сохраняет их лишь однократно. В местах, где эти объекты должны находиться, размещаются маркеры, ссылающиеся на сохраненный объект. «Помеченное» содержимое может быть найдено независимо от формата файла и связи с ним других элементов.