从容应对虚拟化环境

智慧棒

虚拟化的广泛应用及存储挑战
企业为了应对越来越激烈的竞争环境，其IT系统部门不但要考虑如何降低IT支出，更要考虑如何利用IT系统来帮助企业提升核心竞争力。为了应对挑战，越来越多的企业采用云计算和虚拟化技术来构建其IT系统，提升IT系统的效率，降低TCO并促进业务敏捷。
无论是虚拟化还是云计算技术，其核心是服务器虚拟化技术;通过在物理服务器上部署更多的虚拟机，将传统的只有10%左右的服务器利用率提升到70%~ 80%，大大提升了资源利用率并降低数据中心的空间消耗与能耗;另外，虚拟机的高级特性如HA、迁移等，在保证虚拟机的高可用同时，也更加大对共享存储的诉求。
虽然服务器虚拟化带来诸多的好处，但对共享存储却提出更高的要求;虚拟机的广泛使用，需要高效的部署技术来提升虚拟机的部署效率，包括时间效率和空间效率;相比传统的物理服务器，虚拟化环境下的业务部署密度更高，需要共享存储具备更高的多业务承载能力;同时，高密度的虚拟机部署，共享存储呈现更多的随机IO特征，对传统的存储缓存提出新的挑战;采用共享存储的虚拟机部署方式，后端存储的单个卷/LUN可能运行着多个虚拟机，这就要求卷/LUN具备更高的性能与扩展力，满足多个虚拟机的苛刻性能要求和未来扩展需要;另外，虚拟化技术给传统的IT堆栈带来更深的软件堆栈层次(如虚拟卷、虚拟端口等)，再加上虚拟机的动态漂移技术，使得IT堆栈变得更为动态化，导致IT管理员的管理工作更加复杂，如图一所示。

                               
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图一：IT堆栈示意图

虚拟机管理程序厂商为了让虚拟机更高效的部署、运行与管理，提出了许多针对存储的优化技术，如VMware的VAAI、VASA、SRM等vStorage API;这些优化技术将原先在计算侧完成的存储工作卸载到共享存储完成，提升服务器计算能力的效率;但是虚拟机的高密度部署，给存储带来的多业务承载、随机IO、更高的性能与扩展性等，是无法从计算侧完成的。
华为HVS高端存储除了集成服务器虚拟化的优化技术外(如VAAI、VASA、SRM等)，更是通过诸多关键技术提升虚拟机的部署效率、承载更多虚拟机的能力、虚拟机的运行效率、简化虚拟环境的存储管理等，是为虚拟化环境而构建的企业级存储。
快速虚拟机部署
虚拟机的应用提升了计算资源的利用率，尤其是服务器的CPU资源;传统的虚拟机部署方式是通过虚拟机 管理程序来创建虚拟机模板镜像，并将其复制成多份来实现虚拟机的部署。这过程会消耗大量的服务器CPU资源，当虚拟机模板所占空间大时，需要很长的拷贝时 间;如果需要部署大量的虚拟机，这种部署方式将会严重降低业务的部署效率。
HVS HyperSnap是优化空间的快照技术，只保留变化空间的数据，大大减少快照所需要的存储空间;HyperSnap支持每个卷/LUN多大1024个快照副本、每个系统多大32768个快照副本，足以应对任何场景的需要。
HVS SmartThin采用写时分配的技术来提升存储空间利用率。创建LUN时如果启用SmartThin技术，系统不会立即为其分配物理空间，而是在实际写 操作时根据数据量来分配物理空间，呈现给主机的只是虚拟空间大小。另外，SmartThin支持空间回收功能，回收上层主机删除数据后的物理空间，使得存 储系统具备更多的可用物理空间，实现持续的空间精简，如图二所示。

                               
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图二：SmartThin回收示意图

UltraVR是 一款vCenter环境下的数据副本管理软件，结合HVS HyperSnap技术，实现高效的虚拟机副本管理。UltraVR通过应用感知技术来识别每个虚拟机及其存储，探知虚拟机的IO并在需要时挂起虚拟机对 其做刷缓存操作，然后通知后端存储实施快照，保证虚拟机的快照数据完整性;另外，UltraVR支持快照的策略管理，能自动的管理虚拟机的快照数据副本。
利用UltraVR，用户可快速高效的部署虚拟机。首先，利用SmartThin为虚拟机创建精简空间的虚拟机模板，建立“黄金镜像”;其次，通过友好界面的UltraVR为“黄金镜像”创建副本，实现“黄金镜像”的快速分发。