評(píng)估NAS虛擬化實(shí)現(xiàn)效果的六個(gè)標(biāo)準(zhǔn)

申請(qǐng)免費(fèi)試用、咨詢電話：400-8352-114

NAS虛擬化廣義上就是一種基于軟件的解決方案，可以讓你用存儲(chǔ)池來(lái)管理不同種類的環(huán)境，不管你使用的是單機(jī)服務(wù)器還是集群服務(wù)器。當(dāng)一臺(tái)機(jī)器達(dá)到它的性能極限時(shí)，虛擬化軟件自動(dòng)把存儲(chǔ)任務(wù)分配給在同一存儲(chǔ)池中的另外一臺(tái)NAS服務(wù)器或者文件服務(wù)器。有些系統(tǒng)會(huì)把文件分塊之后分散到RAID系統(tǒng)中的不同服務(wù)器上，而當(dāng)有新的RAID系統(tǒng)加入的時(shí)候，會(huì)把文件打散重新分配。

在我們開(kāi)始深入探討NAS虛擬化之前，首先來(lái)回顧一下這兩個(gè)概念的基本含義吧。

NAS虛擬化的基本含義

首先我們來(lái)說(shuō)NAS，NAS服務(wù)器是一種易于采購(gòu)、部署和使用的單用途設(shè)備。它把一臺(tái)文件服務(wù)器和一個(gè)存儲(chǔ)陣列集成在一個(gè)單一的整合設(shè)備上，也被稱做網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)設(shè)備。NAS系統(tǒng)以文件的形式展現(xiàn)數(shù)據(jù)，允許聯(lián)合存儲(chǔ)，這樣連接在網(wǎng)絡(luò)上的其他服務(wù)器也可以共享數(shù)據(jù)。NAS文件服務(wù)的簡(jiǎn)便性，深得IT經(jīng)理們的推崇。對(duì)這些IT經(jīng)理來(lái)說(shuō)，管理一小部分NAS設(shè)備是很容易的事情，而管理后臺(tái)復(fù)雜的繁多的存儲(chǔ)設(shè)備則不僅很有挑戰(zhàn)性，而且花費(fèi)不菲。

存儲(chǔ)虛擬化指的是用軟件實(shí)現(xiàn)的一種物理實(shí)體到虛擬實(shí)體間地址映射的抽象層。虛擬化技術(shù)把磁盤組成的存儲(chǔ)空間劃分為虛擬卷。虛擬卷被操作系統(tǒng)當(dāng)作物理磁盤來(lái)使用。虛擬存儲(chǔ)層負(fù)責(zé)把IO請(qǐng)求從虛擬磁盤重定向到物理存儲(chǔ)設(shè)備上。系統(tǒng)可以隨時(shí)移動(dòng)物理設(shè)備和更新虛擬到實(shí)體的映射關(guān)系。虛擬化技術(shù)讓IT經(jīng)理們?cè)诠芾矶鄩K磁盤時(shí)就像在管理一個(gè)邏輯實(shí)體，而不用在磁盤群中針對(duì)每一塊磁盤進(jìn)行管理。而NAS虛擬化則提供了一種，通過(guò)少數(shù)的NAS設(shè)備來(lái)管理后端復(fù)雜繁多存儲(chǔ)設(shè)備的相對(duì)簡(jiǎn)便的管理方式。

單一的文件系統(tǒng)要是想擴(kuò)展一臺(tái)服務(wù)器的物理性能，一般需要花費(fèi)很多時(shí)間來(lái)做比較復(fù)雜的升級(jí)。而更簡(jiǎn)單一點(diǎn)的方法是另外配置一臺(tái)服務(wù)器或者NAS設(shè)備。然而，管理員必須管理好每一臺(tái)服務(wù)器或NAS設(shè)備，由于每一臺(tái)設(shè)備都有自己獨(dú)立的文件系統(tǒng)，需要特別注意文件系統(tǒng)和性能管理方面的問(wèn)題。

這樣的管理工作不僅僅花費(fèi)巨大，而且效率低下，還給IT經(jīng)理們帶來(lái)了不小的工作壓力，要合理地做備份，還要保護(hù)重要數(shù)據(jù)。而且，有些外存儲(chǔ)器只支持一種存儲(chǔ)格式，這就很難滿足不同業(yè)務(wù)的需求，把不同的服務(wù)分層管理。

NAS虛擬化則可以降低總體擁有成本，回避復(fù)雜性，自動(dòng)執(zhí)行繁重的任務(wù)，使用現(xiàn)代化的管理，達(dá)到高性能的要求。

NAS虛擬化部署方式

NAS虛擬化將多個(gè)NAS設(shè)備聚合在一起作為一個(gè)設(shè)備運(yùn)行。一種新的文件系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)這種聚合，既可以替換原來(lái)的文件系統(tǒng)，也可以在現(xiàn)有文件系統(tǒng)之上。一個(gè)全局文件系統(tǒng)允許文件保留自己的名字空間。用戶只需要訪問(wèn)一個(gè)文件系統(tǒng)就能訪問(wèn)到系統(tǒng)中的任何數(shù)據(jù)。所有被移動(dòng)的文件仍然在它們?cè)嫉哪夸浐吐窂嚼铩?

下面來(lái)介紹一種最常見(jiàn)的NAS虛擬化部署：

NAS網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)作為前端存儲(chǔ)網(wǎng)關(guān)接口集成后端存儲(chǔ)資源與設(shè)備：既可以是同一廠商類似型號(hào)的服務(wù)器的集成，也可以是不同廠商不同類型服務(wù)器的集成。這種方式把多個(gè)NAS服務(wù)器上的所有資源全部虛擬化，整合設(shè)備為用戶提供虛擬化的存儲(chǔ)。但處理的響應(yīng)時(shí)間可能會(huì)對(duì)性能有不良影響。

一個(gè)NAS網(wǎng)關(guān)作為光纖SAN的前端，允許用存儲(chǔ)池的方法管理存儲(chǔ)設(shè)備。有些網(wǎng)關(guān)還實(shí)現(xiàn)了跨設(shè)備的文件系統(tǒng)分配的文件容量管理。

分布式的虛擬化技術(shù)并不意味著每臺(tái)服務(wù)器都需要附加層。這就取消了對(duì)非共享的虛擬化設(shè)備的需求，還能緩和某些時(shí)候和帶內(nèi)虛擬化技術(shù)有關(guān)的性能問(wèn)題。在存儲(chǔ)池中增加NAS服務(wù)器和增加單機(jī)服務(wù)器相比，企業(yè)會(huì)同時(shí)獲得更好地可調(diào)節(jié)性能和更大的容量。這種方法更高效地把每個(gè)單臺(tái)服務(wù)器的容量整合成一個(gè)無(wú)縫存儲(chǔ)池。

這一類型的虛擬化是通過(guò)分布式文件系統(tǒng)（DFS）來(lái)實(shí)現(xiàn)的。DFS允許一個(gè)文件系統(tǒng)跨越所有DFS集群中的節(jié)點(diǎn)，并為所有文件生成一個(gè)統(tǒng)一的邏輯名字空間。這是一個(gè)任何用戶通過(guò)任意一臺(tái)服務(wù)器節(jié)點(diǎn)共享文件的環(huán)境。分布式服務(wù)器虛擬化一般使用常用的操作系統(tǒng)和硬件平臺(tái)。

虛擬化產(chǎn)品不僅僅包括軟件解決方案，還延伸到包括軟硬件的完全系統(tǒng)。軟件類的虛擬化解決方案裝配在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器上，相關(guān)的軟件需要裝配在聚合在一起的所有服務(wù)器上。通過(guò)這種解決方案，用戶可以連接到存儲(chǔ)服務(wù)器，而不受磁盤陣列品牌的限制。

一個(gè)完整虛擬化系統(tǒng)的解決方案包括一臺(tái)服務(wù)器或外存儲(chǔ)器，虛擬化軟件和磁盤陣列。一個(gè)集成的軟硬件系統(tǒng)是通過(guò)了廠商的完全測(cè)試的，并且可以為系統(tǒng)中的任意一個(gè)組件提供支持。

評(píng)估NAS虛擬化實(shí)現(xiàn)效果

虛擬化實(shí)現(xiàn)了靈活的動(dòng)態(tài)管理方式以及存儲(chǔ)卷的靈活分配。允許用戶根據(jù)業(yè)務(wù)需要完全透明地?cái)U(kuò)大或縮小存儲(chǔ)池，并根據(jù)用戶策略在存儲(chǔ)池內(nèi)動(dòng)態(tài)移動(dòng)數(shù)據(jù)。NAS虛擬化產(chǎn)品在實(shí)現(xiàn)和功能上都存在很大差異。

用戶最關(guān)心的五個(gè)特性--可用性、伸縮性、性能、可管理性和成本。對(duì)于NAS虛擬化，一般還需要有兩個(gè)額外的評(píng)價(jià)指標(biāo)，那就是連接性和易用性。評(píng)價(jià)產(chǎn)品最好的方法就是在實(shí)際環(huán)境中測(cè)評(píng)這幾個(gè)特性。

可用性

用戶最關(guān)心的就是數(shù)據(jù)和程序的可用性，可用性和可靠性是息息相關(guān)的。除了系統(tǒng)和路徑的冗余以及故障跨越以外，數(shù)據(jù)的可用性還包括了熱插拔，非中斷管理，可重配置，自動(dòng)故障檢測(cè)、隔離和恢復(fù)，在線修復(fù)和故障后的完全系統(tǒng)恢復(fù)。

對(duì)于NAS虛擬化來(lái)說(shuō)，下面是需要明確的問(wèn)題：系統(tǒng)是否存在單點(diǎn)故障的可能？是否提供了自動(dòng)故障切換的高可用性集群？磁盤/RAIN陣列是否可以在NAS前端間共享？是否使用了熱備設(shè)備？有多少？

伸縮性

伸縮性是虛擬化軟件產(chǎn)品需要具備的重要功能之一。伸縮性包括了容量、性能、可連接性，最好能不影響目前系統(tǒng)中正在進(jìn)行的操作。

有關(guān)伸縮性的問(wèn)題還可能包括：系統(tǒng)是否可以獨(dú)立調(diào)節(jié)容量、性能和輸入/輸出子系統(tǒng)？是否可以在不影響用戶的情況下，對(duì)帶寬或者性能進(jìn)行提升？系統(tǒng)是否支持不同種類的陣列？一個(gè)單一的文件系統(tǒng)是否可以透明地調(diào)整到多臺(tái)服務(wù)器？支持多少節(jié)點(diǎn)和以太網(wǎng)端口？系統(tǒng)是否能滿足長(zhǎng)期增長(zhǎng)目標(biāo)的需要？

性能

用戶希望通過(guò)實(shí)施虛擬化獲得的最大收益就是性能的提升?？梢酝ㄟ^(guò)類似實(shí)時(shí)負(fù)載均衡、動(dòng)態(tài)路徑重新分配等功能來(lái)達(dá)到不同等級(jí)的性能提升。與性能有關(guān)的問(wèn)題包括：數(shù)據(jù)是否為負(fù)載均衡性能作了移動(dòng)？處理器的型號(hào)、數(shù)量和速度如何？讀寫緩存的大小？是否支持服務(wù)器節(jié)點(diǎn)間文件的分塊？是否自動(dòng)執(zhí)行負(fù)載均衡？可以集群多少臺(tái)服務(wù)器？性能與節(jié)點(diǎn)數(shù)目之間是否有線性關(guān)系？

可管理性

存儲(chǔ)管理是網(wǎng)絡(luò)管理中投入資金最大的一塊。在存儲(chǔ)管理中的主要標(biāo)準(zhǔn)就是在網(wǎng)絡(luò)上任意一點(diǎn)都有管理所有存儲(chǔ)部件和服務(wù)器的能力。

可管理性包括了處理器配置，監(jiān)控，負(fù)載均衡，診斷和報(bào)告機(jī)制。NAS虛擬化引擎可以集成和自動(dòng)執(zhí)行下面的操作：有沒(méi)有對(duì)于多個(gè)NAS設(shè)備的統(tǒng)一管理？管理是集中的還是分布的？是否具有兼容性，也就是說(shuō)，是否可以集成任何廠商的NAS設(shè)備，還是限制為一個(gè)廠商的系統(tǒng)？已經(jīng)被打開(kāi)的文件是否可以透明地移動(dòng)？系統(tǒng)能否自動(dòng)識(shí)別新增加的服務(wù)器和存儲(chǔ)設(shè)備？是否可以用全局的名字空間？

成本

存儲(chǔ)真正的成本并不是在于軟硬件方面的投入，而是在管理存儲(chǔ)的勞動(dòng)和相關(guān)的生產(chǎn)力的損失。因此，需要考慮的總體擁有成本，包括了由于提升性能而帶來(lái)的生產(chǎn)率的提高，管理的簡(jiǎn)化，更高的資源利用率，減少過(guò)度供應(yīng)，提高數(shù)據(jù)的可用性。

需要強(qiáng)調(diào)的問(wèn)題包括：解決方案是否是基于低成本的常用硬件？什么是總體擁有成本？系統(tǒng)是否包括了簡(jiǎn)化服務(wù)和最大化存儲(chǔ)的軟件？?jī)r(jià)格是否包含了可以共享、合并和保護(hù)數(shù)據(jù)的管理軟件？

可連接性

可連接性包括了不中斷現(xiàn)有業(yè)務(wù)而增加新設(shè)備的功能，延長(zhǎng)連接距離，為多種平臺(tái)和操作系統(tǒng)服務(wù)。在任意的連接中，每臺(tái)主機(jī)都必須能夠訪問(wèn)到網(wǎng)絡(luò)中的任意一臺(tái)存儲(chǔ)設(shè)備。如果用了交換機(jī)，可影響連接性能的參數(shù)有端口的數(shù)量和每一個(gè)端口在全雙工模式下連接到其它任意端口：系統(tǒng)是否允許與Windows，Unix，Linux和Apple平臺(tái)相連接，而且操作系統(tǒng)能夠無(wú)縫地共享文件。虛擬化產(chǎn)品能否使用現(xiàn)有的軟硬件資源？支持什么類型的磁盤（ATA，SATA，SCSI，SAS，F(xiàn)iber Channel等）？是否能夠使用第三方磁盤陣列？虛擬化系統(tǒng)能否與其它廠商的NAS系統(tǒng)聚合？解決方案是否能夠使用現(xiàn)有的備份和復(fù)制軟件？是否具有廣域網(wǎng)的連接能力？

性能和管理問(wèn)題一直困擾著一些已經(jīng)上線的NAS虛擬化系統(tǒng)。對(duì)用戶而言，虛擬化技術(shù)主要強(qiáng)調(diào)的是簡(jiǎn)化。虛擬化技術(shù)將管理整合，提升持續(xù)性能和分布存儲(chǔ)的可靠性，更好地利用服務(wù)器，外存儲(chǔ)器和存儲(chǔ)資源，將成本優(yōu)化，并加強(qiáng)數(shù)據(jù)保護(hù)。(spn)