Za pouhých několik málo let se virtualizace úložišť, známá také jako bloková virtualizace, ve velkém podniku osvědčila a prošla dlouhou cestu od cenného butikového řešení k cenově dostupným komoditám. Jako standardní funkce ve všech úložných systémech střední úrovně s výjimkou nejskromnějších virtualizací úložiště uklidňuje širokou škálu problémů správy úložiště pro malé a střední organizace. Zároveň vyhrazená řešení od špičkových dodavatelů poskytují největší návratnost investic velkým obchodům spravujícím velké sítě SAN s vysokými požadavky na dostupnost dat.
Virtualizace úložiště vytvoří abstrakční vrstvu mezi hostitelem a fyzickým úložištěm, která maskuje výstřednosti jednotlivých úložných zařízení. Při implementaci v SAN poskytuje jeden bod správy pro všechny úložiště na úrovni bloku. Zjednodušeně řečeno, virtualizace úložiště sdružuje fyzické úložiště z více heterogenních síťových úložných zařízení a představuje sadu virtuálních úložných svazků pro použití hostiteli.
Kromě vytváření fondů úložišť složených z fyzických disků z různých polí poskytuje virtualizace úložiště širokou škálu služeb poskytovaných konzistentním způsobem. Ty sahají od základní správy svazků, včetně maskování LUN (číslo logické jednotky), zřetězení a seskupování a prokládání svazků, přes tenké zajišťování, automatické rozšiřování svazků a automatickou migraci dat, až po ochranu dat a zotavení po katastrofě, včetně snímků a zrcadlení. Stručně řečeno, virtualizační řešení lze použít jako centrální kontrolní bod pro vynucování zásad správy úložiště a dosažení vyšších SLA.
Snad nejdůležitější službou povolenou virtualizací na úrovni bloků je nerušivá migrace dat. Pro velké organizace je přesun dat téměř konstantní skutečností. Vzhledem k tomu, že staré zařízení se vypouští z pronájmu a nové zařízení se uvádí do provozu online, virtualizace úložiště umožňuje migraci dat na úrovni bloků z jednoho zařízení do druhého bez výpadku. Správci úložišť mohou provádět rutinní údržbu nebo vyměňovat stárnoucí pole, aniž by zasahovali do aplikací a uživatelů. Výrobní systémy se neustále choulí.
Virtualizace vám také může pomoci dosáhnout lepšího využití úložiště a rychlejšího zřizování. Náročné procesy pro zajišťování LUN a zvyšování kapacity jsou díky virtualizaci výrazně zjednodušeny - dokonce automatizovány. Když zřizování trvá 30 minut místo šesti hodin a kapacitu lze přerozdělit téměř za běhu, můžete mnohem efektivněji využít úložný hardware. Některé obchody zvýšily využití úložného prostoru z 25 na 50 procent na více než 75 procent pomocí technologie virtualizace úložiště. Čtyři architektonické přístupy
Ve virtualizované struktuře SAN existují čtyři způsoby, jak poskytovat služby virtualizace úložiště: zařízení v pásmu, zařízení mimo pásmo, hybridní přístup zvaný architektura virtualizace rozdělené cesty a virtualizace založená na řadiči. Bez ohledu na architekturu musí všechna řešení virtualizace úložišť dělat tři základní věci: udržovat mapu virtuálních disků a fyzického úložiště a další metadata konfigurace; provádět příkazy pro změny konfigurace a úlohy správy úložiště; a samozřejmě přenášet data mezi hostiteli a úložištěm. Čtyři architektury se liší ve způsobu, jakým zpracovávají tyto tři samostatné cesty nebo proudy - metadata, řízení a datové cesty - ve struktuře I / O. Rozdíly mají důsledky pro výkon a škálovatelnost.
Zařízení v pásmu zpracovává metadata, řízení a informace o datové cestě vše v jednom zařízení. Jinými slovy, funkce správy a kontroly metadat sdílejí datovou cestu. To představuje potenciální úzké místo v zaneprázdněném SAN, protože všechny požadavky hostitele musí procházet jediným kontrolním bodem. Dodavatelé zařízení v pásmu řešili tento potenciální problém škálovatelnosti přidáním pokročilých funkcí klastrování a ukládání do mezipaměti do svých produktů. Mnoho z těchto dodavatelů může poukazovat na nasazení velkých podnikových sítí SAN, které představují škálovatelnost a výkon jejich řešení. Mezi příklady přístupu v pásmu patří DataCore SANsymphony, FalconStor IPStor a IBM SAN Volume Controller.
Zařízení mimo pásmo vytáhne operace správy a kontroly metadat z datové cesty a uvolní je do samostatného výpočetního stroje. Problémem je, že na každém hostiteli musí být nainstalováni softwaroví agenti. Úkolem agenta je vytrhnout metadata a požadavky na kontrolu z datového proudu a předat je mimopásmovému zařízení ke zpracování, což hostiteli umožní soustředit se výhradně na přenos dat do az úložiště. Jediným poskytovatelem out-of-band zařízení je LSI Logic, jehož produkt StoreAge lze přizpůsobit jak out-of-band, tak split cestě použití.
Systém rozdělené cesty využívá možnosti zpracování na úrovni portů inteligentního přepínače k odlehčení metadat a řídících informací z datové cesty. Na rozdíl od out-of-band zařízení, ve kterém jsou cesty rozděleny na hostiteli, systémy rozdělených cest rozdělují data a řídicí cesty v síti na inteligentním zařízení. Systémy rozdělené cesty předávají metadata a řídicí informace do výpočetního enginu mimo pásmo pro zpracování a předávají informace o datové cestě do úložného zařízení. Systémy rozdělené cesty tak eliminují potřebu agentů na úrovni hostitele.
Software pro virtualizaci rozdělené cesty obvykle běží v inteligentním přepínači nebo v účelovém zařízení. Poskytovatelé řadičů virtualizace rozdělené cesty jsou EMC (Invista), Incipient a LSI Logic (StoreAge SVM).
Řadiče polí byly nejběžnější vrstvou, kde byly nasazeny virtualizační služby. Řadiče však obvykle virtualizovaly pouze fyzické disky interní v úložném systému. To se mění. Twist ve starém přístupu je nasazení virtualizační inteligence na řadiči, který dokáže virtualizovat interní i externí úložiště. Stejně jako přístup v pásmu zařízení řadič zpracovává všechny tři cesty: data, řízení a metadata. Primárním příkladem tohoto nového stylu virtualizace založené na řadičích je Hitachi Universal Storage Platform.
Virtualizace souborů
Stejně jako virtualizace bloků zjednodušuje správu SAN, virtualizace souborů eliminuje velkou část složitosti a omezení spojených s podnikovými systémy NAS. Všichni si uvědomujeme, že objem nestrukturovaných dat exploduje a že IT má malý přehled nebo kontrolu nad těmito daty. Virtualizace souborů nabízí odpověď.
Virtualizace souborů abstrahuje základní specifika fyzických souborových serverů a zařízení NAS a vytváří jednotný jmenný prostor napříč těmito fyzickými zařízeními. Obor názvů je jednoduše fantazijní výraz odkazující na hierarchii adresářů a souborů a jejich odpovídající metadata. Obvykle se standardním systémem souborů, jako je NTFS, je obor názvů přidružen k jednomu počítači nebo systému souborů. Tím, že přináší více souborových systémů a zařízení do jednoho oboru názvů, poskytuje virtualizace souborů jediný pohled na adresáře a soubory a dává správcům jediný kontrolní bod pro správu těchto dat.
Mnoho výhod bude znít povědomě. Podobně jako virtualizace úložiště může virtualizace souborů umožnit nerušivý pohyb a migraci dat souborů z jednoho zařízení do druhého. Správci úložiště mohou provádět běžnou údržbu zařízení NAS a vyřazovat staré zařízení, aniž by rušili uživatele a aplikace.
Když se virtualizace souborů spojí s klastrovými technologiemi, může také dramaticky zvýšit škálovatelnost a výkon. Cluster NAS může poskytovat několik řádů rychlejší propustnosti (MBps) a IOPS než jedno zařízení NAS. Aplikace HPC (high performance computing), jako je seismické zpracování, vykreslování videa a simulace vědeckého výzkumu, se při poskytování škálovatelného přístupu k datům velmi spoléhají na technologie virtualizace souborů.
Tři architektonické přístupy
Virtualizace souborů je stále v plenkách. Jako vždy jsou přístupy různých dodavatelů optimálně vhodné pro různé modely použití a žádná velikost nevyhovuje všem. Obecně řečeno, na dnešním trhu najdete tři různé přístupy k virtualizaci souborů: jmenné prostory integrované do platformy, jmenné prostory odvozené od klastrovaného úložiště a virtualizované jmenné prostory rezidentní v síti.
Obory názvů integrované do platformy jsou rozšíření hostitelského systému souborů. Poskytují prostředky specifické pro platformu pro abstrahování vztahů mezi soubory mezi stroji na konkrétní platformě serveru. Tyto typy jmenných prostorů jsou vhodné pro spolupráci na více místech, ale mají tendenci postrádat bohaté ovládací prvky souborů a samozřejmě jsou vázány na jediný systém souborů nebo OS. Mezi příklady patří Brocade StorageX, NFS v4 a Microsoft Distributed File System (DFS).
Klastrované úložné systémy kombinují klastrování a pokročilou technologii souborových systémů a vytvářejí modulárně rozšiřitelný systém, který dokáže obsloužit stále rostoucí objemy požadavků NFS a CIFS. Přirozeným růstem těchto klastrovaných systémů je jednotný sdílený jmenný prostor napříč všemi prvky klastru. Klastrované úložné systémy jsou ideálně vhodné pro vysoce výkonné aplikace a pro konsolidaci více souborových serverů do jednoho systému s vysokou dostupností. Prodejci zde zahrnují Exanet, Isilon, Network Appliance (Data ONTAP GX) a HP (PolyServe).
Virtualizované jmenné prostory rezidentní v síti jsou vytvářeny zařízeními připojenými k síti (běžně označovanými jako správci síťových souborů), která jsou umístěna mezi klienty a zařízeními NAS. Tato zařízení v podstatě slouží jako směrovače nebo přepínače protokolů na úrovni souborů a představují virtualizovaný jmenný prostor napříč souborovými servery na zadní straně a směrují veškerý přenos NFS a CIFS mezi klienty a úložištěm. Zařízení NFM lze nasadit v pásmu (sítě F5) nebo mimo pásmo (EMC Rainfinity). Virtualizované obory názvů rezidentů v síti se dobře hodí pro nasazení stupňovitého úložiště a další scénáře vyžadující nerušivou migraci dat.
Virtualizace úložiště souborů a bloků může být nejlepší šancí IT na zmírnění bolesti spojené s probíhající vlnou tsunami. Virtualizací prostředí úložiště bloků a souborů může IT získat větší ekonomiku správy a implementovat centralizované zásady a kontroly nad heterogenními úložnými systémy. Cesta k přijetí těchto řešení byla dlouhá a obtížná, ale tyto technologie konečně dohánějí naše potřeby. Najdete aktuální výběry řešení pro virtualizaci souborů a bloků, na které se vyplatí čekat.
Tento příběh, „Hluboký ponor: virtualizace SAN a NAS, “původně vyšlo na .com. Sledujte nejnovější vývoj v oblasti virtualizace, ukládání a správy datové exploze na .com.
