Programmering

Dybdyk: SAN- og NAS-virtualisering

På bare et par korte år har opbevaringsvirtualisering, også kendt som blokvirtualisering, bevist sin værdi i den store virksomhed og rejst den velfungerende vej fra pebret boutique-løsning til overkommelig vare. Som standardfunktion i alle undtagen de mest beskedne mellemlagringssystemer, beroliger virtualisering af lagring en bred vifte af lagerstyringsproblemer for små og mellemstore organisationer. På samme tid leverer dedikerede løsninger fra topleverandører det største investeringsafkast til store butikker, der administrerer store SAN'er med intense krav til datatilgængelighed.

Storage-virtualisering skaber et abstraktionslag mellem vært og fysisk lagring, der maskerer idiosynkrasierne på individuelle lagerenheder. Når det implementeres i et SAN, giver det et enkelt styringspunkt for al lagring på blokniveau. For at sige det enkelt samler lagringsvirtualisering fysisk lagring fra flere, heterogene netværkslagringsenheder og præsenterer et sæt virtuelle lagervolumener, som værter kan bruge.

Ud over at oprette lagringsbassiner sammensat af fysiske diske fra forskellige arrays, giver virtualisering af lagring en bred vifte af tjenester leveret på en ensartet måde. Disse strækker sig fra grundlæggende lydstyringsstyring, herunder LUN (logisk enhedsnummer) maskering, sammenkædning og volumengruppering og stripning, til tynd klargøring, automatisk volumenudvidelse og automatisk datamigrering, til databeskyttelse og katastrofegendannelsesfunktionalitet, herunder snapshots og spejling. Kort sagt kan virtualiseringsløsninger bruges som et centralt kontrolpunkt til håndhævelse af lagringsstyringspolitikker og opnå højere SLA'er.

Måske er den vigtigste tjeneste aktiveret af virtualisering på blokniveau ikke-forstyrrende datamigrering. For store organisationer er flytning af data en næsten konstant kendsgerning. Da gammelt udstyr kommer ud af leasing, og nyt udstyr bringes online, muliggør lagringsvirtualisering migrering af data på blokniveau fra en enhed til en anden uden afbrydelse. Lagringsadministratorer kan frit udføre rutinemæssig vedligeholdelse eller udskifte aldringsarrays uden at forstyrre applikationer og brugere. Produktionssystemer bliver ved med at trække sammen

Virtualisering kan også hjælpe dig med at opnå bedre lagerudnyttelse og hurtigere klargøring. De besværlige processer til klargøring af LUN'er og kapacitetsforøgelse er meget forenklet - endda automatiseret - gennem virtualisering. Når klargøring tager 30 minutter i stedet for seks timer, og kapacitet kan omfordeles næsten i farten, kan du gøre meget mere effektiv brug af lagerhardware. Nogle butikker har øget deres lagerudnyttelse fra mellem 25 og 50 procent til mere end 75 procent ved hjælp af lagringsvirtualiseringsteknologi. Fire arkitektoniske tilgange

I et virtualiseret SAN-stof er der fire måder at levere lagringsvirtualiseringstjenester: in-band apparater, out-of-band apparater, en hybrid tilgang kaldet split path virtualiseringsarkitektur og controller-baseret virtualisering. Uanset arkitektur skal alle virtualiseringsløsninger til lager gøre tre vigtige ting: vedligeholde et kort over virtuelle diske og fysisk lager samt andre konfigurationsmetadata; udføre kommandoer til konfigurationsændringer og lageradministrationsopgaver; og naturligvis overføre data mellem værter og lagring. De fire arkitekturer adskiller sig i den måde, de håndterer disse tre separate stier eller strømme på - metadata, kontrol og datastier - i I / O-strukturen. Forskellene har konsekvenser for ydeevne og skalerbarhed.

Et in-band-apparat behandler metadata-, kontrol- og datastiinformationen alt sammen på en enkelt enhed. Med andre ord deler metadataadministrations- og kontrolfunktionerne datastien. Dette repræsenterer en potentiel flaskehals i et travlt SAN, fordi alle værtsanmodninger skal strømme gennem et enkelt kontrolpunkt. In-band-apparatudbydere har løst dette potentielle skalerbarhedsproblem ved at tilføje avancerede grupperings- og cachefunktioner til deres produkter. Mange af disse leverandører kan pege på store SAN-implementeringer, der viser deres løsnings skalerbarhed og ydeevne. Eksempler på in-band tilgang inkluderer DataCore SANsymphony, FalconStor IPStor og IBM SAN Volume Controller.

Et out-of-band-apparat trækker metadatastyring og kontroloperationer ud af datastien og aflaster disse til en separat computermotor. Hitch er, at softwareagenter skal installeres på hver vært. Agentens opgave er at plukke metadataene og kontrollere anmodninger fra datastrømmen og videresende dem til out-of-band-apparatet til behandling, hvilket frigør værten til udelukkende at fokusere på overførsel af data til og fra lagring. Den eneste udbyder af et out-of-band-apparat er LSI Logic, hvis StoreAge-produkt kan tilpasses til både brug uden for bandet eller split-path.

Et split path-system udnytter behandlingsfunktionerne på portniveau for en intelligent switch til at downloade metadataene og styre information fra datastien. I modsætning til et out-of-band-apparat, hvor stierne er opdelt på værten, opdelte stisystemer data og kontrolstier i netværket på den intelligente enhed. Opdelte stisystemer videresender metadataene og kontrolinformationen til en out-of-band-beregningsmotor til behandling og videregive datastiinformationen videre til lagerenheden. Således eliminerer split path-systemer behovet for agenter på værtniveau.

Typisk vil split-path virtualiseringssoftware køre i en intelligent switch eller et specialbygget apparat. Udbydere af split-path virtualiserings-controllere er EMC (Invista), Incipient og LSI Logic (StoreAge SVM).

Array-controllere har været det mest almindelige lag, hvor virtualiseringstjenester er blevet implementeret. Imidlertid har controllere typisk kun virtualiseret de fysiske diske, der er interne i lagersystemet. Dette ændrer sig. Et twist på den gamle tilgang er at implementere virtualiseringsintelligens på en controller, der kan virtualisere både intern og ekstern lagring. Ligesom in-band apparattilgangen behandler controlleren alle tre stier: data, kontrol og metadata. Det primære eksempel på denne nye type controllerbaseret virtualisering er Hitachi Universal Storage Platform.

Filvirtualisering

Ligesom blokvirtualisering forenkler SAN-styring, fjerner filvirtualisering meget af den kompleksitet og begrænsninger, der er forbundet med enterprise NAS-systemer. Vi anerkender alle, at mængden af ​​ustrukturerede data eksploderer, og at IT har ringe synlighed i eller kontrol over disse data. Filvirtualisering giver et svar.

Filvirtualisering abstraherer de underliggende specifikationer for de fysiske filservere og NAS-enheder og skaber et ensartet navneområde på tværs af disse fysiske enheder. Et navneområde er simpelthen et smukt udtryk, der henviser til hierarkiet af mapper og filer og deres tilsvarende metadata. Typisk med et standardfilsystem som NTFS er et navneområde forbundet med en enkelt maskine eller et filsystem. Ved at bringe flere filsystemer og enheder under et enkelt navneområde giver filvirtualisering en enkelt visning af mapper og filer og giver administratorer et enkelt kontrolpunkt til styring af disse data.

Mange af fordelene lyder velkendte. Ligesom opbevaringsvirtualisering kan filvirtualisering muliggøre ikke-forstyrrende bevægelse og migrering af fildata fra en enhed til en anden. Lagringsadministratorer kan udføre rutinemæssig vedligeholdelse af NAS-enheder og trække gammelt udstyr på pension uden at afbryde brugere og applikationer.

Filvirtualisering, når det er gift med klyngeteknologier, kan også dramatisk øge skalerbarhed og ydeevne. En NAS-klynge kan levere flere størrelsesordener hurtigere gennemstrømning (MBps) og IOPS end en enkelt NAS-enhed. HPC-applikationer (high performance computing), såsom seismisk behandling, videogengivelse og videnskabelig forskningssimuleringer, er stærkt afhængige af filvirtualiseringsteknologier for at levere skalerbar dataadgang.

Tre arkitektoniske tilgange

Filvirtualisering er stadig i sin barndom. Som altid passer forskellige leverandørers tilgange optimalt til forskellige brugsmodeller, og ingen størrelse passer til alle. I det store og hele finder du tre forskellige tilgange til filvirtualisering på markedet i dag: Platform-integrerede navneområder, klyngede lagerafledte navneområder og netværksbeboede virtualiserede navneområder.

Platform-integrerede navneområder er udvidelser af værtsfilsystemet. De giver et platformsspecifikt middel til at abstrahere filforhold på tværs af maskiner på en bestemt serverplatform. Disse typer navneområder er velegnede til samarbejde på flere steder, men de har en tendens til at mangle rige filkontroller, og selvfølgelig er de bundet til et enkelt filsystem eller operativsystem. Eksempler inkluderer Brocade StorageX, NFS v4 og Microsoft Distributed File System (DFS).

Klyngede lagersystemer kombinerer klyngedannelse og avanceret filsystemteknologi for at skabe et modulært udvideligt system, der kan betjene stadigt stigende mængder af NFS- og CIFS-anmodninger. En naturlig udvækst af disse klyngesystemer er et samlet, delt navneområde på tværs af alle klyngens elementer. Klyngede lagersystemer er ideel til applikationer med høj ydeevne og til at konsolidere flere filservere i et enkelt system med høj tilgængelighed. Leverandører her inkluderer Exanet, Isilon, Network Appliance (Data ONTAP GX) og HP (PolyServe).

Netværksbeboende virtualiserede navneområder oprettes af netværksmonterede enheder (ofte benævnt netværksfiladministratorer), der ligger mellem klienterne og NAS-enhederne. I det væsentlige tjener disse som routere eller switche til filniveauprotokoller, og disse enheder præsenterer et virtualiseret navneområde på tværs af filserverne på bagsiden og ruter al NFS- og CIFS-trafik mellem klienter og lager. NFM-enheder kan implementeres i bånd (F5 Networks) eller uden for bånd (EMC Rainfinity). Netværksbeboende virtualiserede navneområder er velegnet til lagret implementering af lagring og andre scenarier, der kræver ikke-forstyrrende datamigrering.

Virtualisering af arkiv- og blokopbevaring er muligvis IT's bedste chance for at lindre smerter forbundet med den igangværende datatzunami. Ved at virtualisere blok- og fillagringsmiljøer kan IT få større økonomi i styring og implementere centraliserede politikker og kontroller over heterogene lagersystemer. Vejen til vedtagelse af disse løsninger har været lang og vanskelig, men disse teknologier indfanger endelig vores behov. Du finder den aktuelle afgrøde af fil- og blokvirtualiseringsløsninger for at være ventetiden værd.

Denne historie, "Dybt dyk: SAN og NAS-virtualisering, "blev oprindeligt offentliggjort på .com. Følg den seneste udvikling inden for virtualisering, lagring og styring af dataeksplosionen på .com.