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[新聞|產業] 大型企業儲存廠商面臨市場寒冬

大部份的儲存系統大型製造商在將要過去的 2016 年都不太好過;不過,這究竟只是另一個寒冬,還是根本就是冰河期的開始?春天還會不會來呢?在即將步入 2017 年的這個時候,這些儲存廠商的心裡只怕是五味雜陳吧! 根據最新的 IDC 全球企業儲存系統追蹤季報 (IDC World...

2012年4月6日

[企業儲存觀察室] 以虛擬儲存為未來做規劃

原文於 2009 年發表於 ZDNet Taiwan 之「企業儲存觀察室」專欄,現重新修訂後發表。

資料的異地災難備援規劃絕對是企業儲存/系統管理者一個長期的夢魘!就在 2001 年美國 911 恐怖攻擊事件後,異地災備的議題突然地引起高度的關注,十數年之後,如今異地災備已不若之前受到企業重視,但無論如何,它始終還是被列入企業長期發展規劃之中。而任何一位負責任的 IT 主管,也必定會著手於規劃 IT 系統的的災備方案。

但現實是,企業 IT 環境中面對各種不同廠牌的儲存系統,在沒有完成資料集中化 (Storage Consolidation) 之前,如何能規劃出較為簡單可行的資料災備方案?但要資料集中,就牽涉到資料遷移,必須停機中止服務,這種牽涉到各個部門協調的重大任務,在業務繁忙的時期,幾乎就是不可能的任務 。

在經濟不景氣的時代,想要獲得大筆預算進行資料災備建置,當然是不可能的;不過筆者認為,趁著業務較不繁忙的時候,開始進行資料災備的規劃,甚至是開始進行小規模的資料遷移,這也不啻是一個好時機。(不過,千萬不要忘了,在進行這樣的規劃之前,必要的公關是少不了的,務必取得管理高層的支持,可千萬不要「出師未捷身先死」,反倒成了不景氣中被裁員的藉口。)

要進行資料集中化,就必須提到虛擬儲存 (Storage Virtualization),虛擬儲存一個最大的目的就是要提供異質儲存平台的連接能力,使得所有的資料都集中到這個虛擬儲存平台上,因此而簡化資料異地災備的規劃;當然除了災備之外,虛擬儲存對於企業儲存環境的長期發展,也有許多其他的好處:像是異質存平台連接能力、動態隨需配置 (Thin/Dynamic Provisioning)、透通的資料遷移、同步的磁碟鏡射、自動化的失效接管 (fail-over) 能力、時點的資料快照 (PIT snapshot)、和遠程的非同步 IP 資料複製等,都是一個虛擬儲存方案必要的功能。

虛擬儲存其實雖然不是什麼新的概念,但是就技術層面來說,虛擬儲存就和儲存技術本身一樣,範圍既寬且廣;虛擬磁碟和虛擬磁帶,是虛擬儲存的一種;網路連接儲存 (Network Attache Storage, NAS),也是另一種型式的虛擬儲存;磁碟卷管理 (Disk Volume Manager)、動態隨需配置也都是虛擬儲存使用的技術之一;虛擬 SAN 或是 SAN 的虛擬化也都可以視為廣義的虛擬儲存。

簡單來說,在主機 (不論是實體主機或虛擬主機) 和實體的儲存之間,經由虛擬儲存技術和工具所建立的虛擬層來連接資料路徑,就可以稱之為虛擬儲存。虛擬儲存一開始的目的其實只是希望將多個磁碟合成為單一的磁碟設備供主機使用,但隨之而發展出來的各種建置的方案,卻有著極大的差異。


從這個圖中我們可以看出各種虛擬儲存技術的不同建構方式;大致上來說,圖上方的適合小型、輕量的環境,下方的適合複雜、高負載的環境。

以主機為基礎的虛擬儲存技術

這是歷史最久遠,也最容易建置的虛擬儲存技術,在主機(的作業系統)之上再加上一個具有 Volume Manager 能力的軟體,隱藏實體的儲存設備,主機所看到的儲存設備則是由 VM 管控的虛擬裝置所呈現出來的,再配合擁有先進功能的檔案系統 (File System),可以發展出大部份的虛擬儲存功能。它具有的最大優勢就是不需要改變硬體連接的架構,同時可以與主機/應用系統做極為緊密的結合;但也由於它是以主機為基礎的一個架構,一旦主機/應用系統數目變多,在每一部主機上都各別建置異地備援方案,就變成管理者極大的負擔了。

也因為它與與主機/應用系統的結合緊密,因此在相容性的支援上就有比較多的限制。

以裝置或網路為基礎的虛擬儲存技術

就是把虛擬層移到儲存區域網路 (Storage Area Network, SAN) 上,經由一個特別的裝置,來提供虛擬儲存的能力,好處是脫離主機的限制,做到資料集中化。這種架構又可分為 In-Band 和 Out-of-Band 兩種方式;In-band 指的就是虛擬儲存裝置是位於主機與實體儲存的資料路徑之中,因此當節點成長時,虛擬儲存裝置本身就可能會成為資料頻寬的瓶頸。

Out-of-Band 的方式是將資料路徑與控制訊號分開,因而不會產生資料頻寬瓶頸,但為了傳遞控制訊號,主機端必須增加訊號傳遞的 agent,有些 Out-of-Band 的方案會將控制訊號傳遞的功能建立在某些特定的光纖網路交換機上,以減少可能的延遲,並且降低故障的發生點。

而且由於虛擬儲存裝置肩負資料存取的重責大任,因此虛擬儲存設備的可靠度就變得非常重要,冗餘 (Redundant) 或高可用性 (HA, High Availability) 架構也就變成必須的選項。

以儲存陣列為基礎的虛擬儲存技術

將虛擬儲存技術內建為儲存陣列的功能之一,好處是簡化虛擬儲存的架構,不需要特別額外的設備;而且企業級高階儲存陣列,也可以提供所需要的高可靠性、高可用性、與高速頻寬。最大的缺點則是門檻較高,大型高階儲存陣列索價不斐,如果再加上以資料容量計價的虛擬軟體授權,成本只怕並非一般中小企業所能負擔。

虛擬儲存對企業來說還有一些另外的好處:

單點管理:客戶都知道讓儲存廠商彼此競爭有助於降低儲存系統的獲得成本,但同時擁有許多不同廠牌的儲存系統,的確是會增加管理的難度。SAN 的虛擬化可以把不同廠牌的儲存陣列置於虛擬層級之下,每一個實體的儲存陣列都會被當成一個虛擬設備,這個時候只要在虛擬層執行管理工作就可以了。但是,我們只有提到單點管理,而不是簡化管理,因為在業界標準的儲存管理通訊協定被完全建置之前,單一管理工具能否管理到各種儲存系統,尤其是最底層的儲存空間的劃分,仍是一個不確定的因素。

不中斷的資料移轉:許多客戶在儲存陣列維護到期或設備折舊攤提完畢時,仍然不願意汰換老舊的設備,並不是因為繼續使用現有設備比較節省成本,而是因為把資料移轉到新設備上是一件困難度相當高的工作。如果沒有儲存虛擬化,資料移轉通常會造成應用系統的中斷,這些工作因為牽涉到許多的團隊和業務單位的協調,是一件極度困難的工作。有了虛擬儲存後,儲存系統管理者可以很容易的執行儲存陣列的更換與計劃性的資料移轉,而不會影響到日常作業的進行。

資訊生命週期管理 (Information Lifecycle Management, ILM):客戶想要知道是否有把應用系統的資料放置在最適當的儲存系統中,資料存取模式是一個重要的判斷依據來決定要把資料放到哪裡去。通常,單一的應用系統或資料庫有特定的資料區域是被經常存取,需要高效能的儲存,其他的資料區域很少被存取,而可以放置在更具經濟效益的儲存上。因為 SAN 的虛擬化工具正好位在主機和儲存之間,它們知道資料的存取的模式。如果可以將這些資料存取模式的資訊,運用線上資料遷移的能力,是有可能透通的進行資料重置,達到資料生命週期管理的目的。

改善空間配置的效率:儲存管理者都知道改善儲存的利用率可以快速的降低總體擁有成本 (Total Cost of Ownership, TCO),一個造成低利用率最通常的原因是,應用系統人員要求的儲存空間超過他們實際所需要的。可能是因為採購流程會延遲儲存空間的獲得,也可能是因為應用系統太新沒有足夠的歷史資料來適當評估資料的成長量。虛擬儲存可以改善這些情況,採用新的動態隨需配置 (Dynamic Provisioning) 技術,更可以有效的降低過度採購所造成的資源閒置。

最後,我們必須指出,企業想要進入虛擬儲存的環境,套句對岸的用語,是一件技術質量相當高的工作;畢竟,單純的主機與儲存連結與虛擬儲存環境下的多點連結,其工作質量與難度,絕不相同,這也就是為什麼在國外實際的建置案例中,參與其中的技術人員工作資歷動輒都是十年以上。