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分析师浅析虚拟化参考架构Ⅱ

撰文:中桥国际调研咨询

系列1:分析师浅析虚拟化参考架构

中国虚拟化市场正在从“接受”快速向“普及和提高”演进。据中桥调研结果统计(图1),40.8%的受访者表示已经实施了虚拟化,其中,在企业级用户里(员工在1000人以上),55.2%的受访企业已经部署了虚拟化;在未来两年(截至到2015年3月),将有90.8%的企业级用户部署虚拟化,而中小企业中,也将有88.3%的受访企业将部署虚拟化。这些数据表明,随着虚拟化的不断普及,不同规模的企业都已经意识到,虚拟化是数据中心提高集中管控和IT效率的核心技术。虽然,虚拟化技术可以提高服务器和存储资源利用率,但同时也会增加应用部署和资源管理的复杂性。

图 1. 企业的虚拟化部署趋势(来源:关于虚拟化及云计算的调查,中桥调研咨询,2013年1月)

随着生产应用虚拟化数量和虚拟机密度的不断增加,采用控制器架构的传统存储不仅导致IT对业务响应速度越来越慢,同时也给业务的稳定运营带来很大挑战。如何在数据中心演进过程中选择可靠的IT架构和存储,满足业务关键型应用的部署、性能、可用性和管理效率的需求,给用户带来很大挑战。除此之外,应用多元化、虚拟化、云计算和大数据等对存储的性能、可靠性和效率也提出了更高的要求。在虚拟化环境中,用户需要确保不可预测的工作负载的性能要求,并满足虚拟机密度不断提升对资源的需求。因此,用户需要新型存储来实现动态的资源配置,以及满足虚拟化下对高迁移性和存储性能的苛刻需求。

在上一篇《分析师浅析虚拟化参考架构》中,中桥分析师从业务角度,为大家分析了HP 3cV在数据中心演进过程中带来的价值。本篇中,分析师将从技术角度剖析,3cV依靠哪些技术优势实现业务价值。

3cV参考架构技术浅析

3cV快速部署和简单管理

在虚拟环境下,存储的部署速度和管理的简易性是关键。3cV解决方案的组件(3PAR、HP刀片服务器和VMware软件)不仅易于安装,配置和管理也非常轻松。在实验室测试中,测试人员使用直观、简单的工具和流程,仅仅在一个多小时内便安装、配置完毕,并准备运行HP刀片服务器和虚拟机。HP 3PAR管理控制台仅需采取少量的操作,则可享受完整的功能和系统管理。有了3cV,各企业均可将传统IT架构需要几个月时间才能完成的虚拟化IT架构部署,降低到以周或天来计算。不仅大幅降低管理的复杂程度和成本,同时提高了IT对业务的响应速度和支撑能力。

与VMware集中统一管理

3cV通过与VMware的各种管理功能紧密整合,提高了虚拟化部署的管理和运维效率。

  • VMware VAAI整合:HP 3PAR管理软件插件让用户可以通过VMware VAAI实现集中统一管理,使管理员可以清楚了解存储资源以及各个虚拟机的位置,还有各个存储卷的QoS特性。通过VAAI管理界面整合,HP 3PAR在提高虚拟化存储资源共享的同时,确保应用和数据的安全设定。HP 3PAR的“零检测”自动精简技术,让用户在使用VAAI的Fast Copy功能的同时,结合HP 3PAR持续精简技术,大幅度降低I/O和存储容量需求。

  • VMware VASA简化3cV部署管理:通过与VMware API(VASA)整合,HP 3PAR用户可以透明监控、管理如下信息:包括存储运行状况、配置、容量和精简配置,磁盘阵列功能特性(如快照、重复数据删除、复制状态、RAID级别以及精简配置还是厚配置),以及状态(运行状况、故障排除等);以及在创建虚拟机时根据底层磁盘的容量、性能和功能等来进行存储资源选择。

  • 与VMware恢复管理器(Recovery Manager)整合:HP 3PAR采用的后台存储系统的快照能力,可以创建上百个VMware基于存储的快照,以用于快速的在线恢复,从而消除了对服务器物理资源的争用。同时,用户为每个虚拟拷贝设定不同保持周期,满足不同数据和应用的个性化需求。此外,HP 3PAR VMware恢复管理器可以与VMware的快照技术结合,充分利用VMware快照将内存数据先写入硬盘的特点,再触发HP 3PAR的快照,这样确保了VM数据在HP 3PAR快照产生后的数据一致性。

3cV确保各种应用的虚拟化性能

  • 高OLTP性能:企业级数据中心和云计算环境下,虚拟机数量通常以千计算,且常常多用户和大量不同应用并发进行,这就对应用性能提出了苛刻的要求,尤其是一层应用的OLTP性能。传统存储环境下,一般是一条访问路径,或者在A-A模式下有两条访问路径,这就限制了整个系统对并行访问的处理能力。HP 3PAR公用存储控制器采用独特的全网状架构,多个控制器以网状方式连接,所有工作负载动态分布在所有的磁盘、节点、通道、缓存和端口上,每个逻辑卷都可以通过任何一个控制器来访问。这样,整个系统就可以有多个访问路径同时工作,以确保并发访问的高性能,满足企业级数据中心和云计算环境多个并行应用的存储性能需求。同时,HP 3PAR全闪存方案让用户结合全网格架构和全闪存满足对IOPs和低延迟要求苛刻的应用环境的需求。

  • 高混合负载性能:存储在虚拟化下的混合负载性能也很关键。传统存储环境下,存储控制器需要同时负载控制通路和数据通路,这往往会导致存储资源的争用,从而带来性能波动或下降。而3cV采用的HP 3PAR存储系统,控制信息由控制器CPU来处理,数据部分由专用的ASIC来处理,这避免了传统存储的资源争用导致的性能不稳定,提高了控制器的处理能力,满足了企业级数据中心和云计算用户对性能的苛刻需求。并且,HP 3PAR ASIC能够同时支持IO密集型应用和高带宽应用,从而保证了混合负载的高性能。

  • 无热点性能问题:传统存储的RAID通常是以单个磁盘为粒度来建立,RAID被限制在有限的几个磁盘上,不能充分发挥每个磁盘的所有资源。当主机对一个较小的卷进行密集访问时,只能访问到有限的几个磁盘,这就造成磁盘访问瓶颈,导致磁盘热点。而HP 3PAR阵列采用三级虚拟映射机制,将物理磁盘映射为条块(chunklet),条块映射为逻辑磁盘,构成RAID,逻辑磁盘映射为虚拟卷。这种三级虚拟映射可以把访问数据均匀地分布在系统所有的资源上,以充分利用细粒度的虚拟化功能并提供超高性能。同时,可以动态地调整系统资源,以应对突发流量的要求。

  • 3cV优化资源利用率:HP 3PAR基于ASIC的精简技术包括精简配置、精简转换和精简持续,可以实现3种不同的精简功能,以完全自动化的方式实现容量精简,同时结合HP 3PAR精简感知技术对ILM过程中的其它应用精简(如复制、Full-Copy、Virtual Copy),并持续保持精简状态,最大限度地降低闲置空间的存储容量消耗。HP 3PAR的“零检测”功能能够确保只有实际写入的数据会占用存储容量,从而提高了存储资源利用率。与其它精简技术不同的是,HP 3PAR还具有强大的存储容量回收功能。HP 3PAR内置的精简引擎不仅可以回收已部署的闲置存储空间,还可以对虚拟机退役后的空间进行回收,从而提高了虚拟机生命周期的存储资源利用率。

  • 高可用和高连续性:HP 3PAR通过全冗余架构,结合热插拔、快速恢复、一致性缓存和自动旁路控制,以及HP 3PAR Peer Motion架构,保证了系统的高可用性,且任意控制器节点故障、硬盘故障和站点故障,可以进行故障切换而不影响正常业务运营,确保了业务的连续性。HP 3PAR Peer Motion还可以让用户实现存储卷跨设备,跨数据中心甚至于跨地域的在线迁移,从而确保了数据的高可用性。

小结

在信息化时代,提升IT对业务的支撑能力是保持业务核心竞争力的关键。3cV公用计算蓝图方案是一款经过验证的灵活、经济、可靠且管理简单的虚拟化IT参考架构,客户能够按照自身的需求来进行部署,最大限度地降低了从方案选择、配置,到调优整个过程的复杂性。3cV让传统的应用架构部署的3到6个月,降低到一周或天机算。此外,用户通过3cV实现了系统的集中、透明和统一管理,降低了虚拟化和云计算演进过程中,系统运维和管理的复杂性。结合着3PAR的适应性优化软件,3cV让用户可以为业务关键型应用设定服务水平质量(QoS)级别,保证业务关键型负载资源优先级,确保用户从虚拟化到云计算演进过程,业务关键应用性能的稳定性和安全性。

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