固態(tài)存儲(chǔ)對(duì)服務(wù)器虛擬化的影響

　　這變得越來(lái)越明顯，就像熱狗上的芥末，小小的閃存可以讓虛擬化好得多。或者，如企業(yè)策略集團(tuán)分析師馬克·彼得斯更加清楚地指出，“少量使用固態(tài)存儲(chǔ)的明智決定可以提高性能。”

　　由于固態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備的性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了一個(gè)個(gè)磁盤(pán)，你會(huì)覺(jué)得更多地使用固態(tài)存儲(chǔ)會(huì)更有意義。也就是說(shuō)，全是芥末，沒(méi)有熱狗。

　　但這么做的意義真的不大，彼得斯認(rèn)為，“除非或等到所有存儲(chǔ)設(shè)備都一個(gè)價(jià)，或者免費(fèi)。”

　　本質(zhì)上，只需要固態(tài)存儲(chǔ)的虛擬化應(yīng)用是端點(diǎn)解，用經(jīng)濟(jì)學(xué)術(shù)語(yǔ)來(lái)講。這些應(yīng)用確實(shí)存在，但更有可能情況是依照價(jià)格，性能等等的最佳解決方案會(huì)是這兩者的平衡點(diǎn)。

　　亞馬遜顯然認(rèn)為，公共云計(jì)算的數(shù)據(jù)庫(kù)需要端點(diǎn)解，其EC2服務(wù)現(xiàn)正提供一個(gè)高輸入/輸出的四倍超大(hi1.4xlarge)虛擬機(jī)實(shí)例類(lèi)型。雖然這一開(kāi)始聽(tīng)起來(lái)像是“查理和巧克力工廠”里的某種糖果吧，hi1.4xlarge實(shí)際上是一個(gè)配有兩個(gè)1TB固態(tài)硬盤(pán)的EC2實(shí)例。

　　在4k隨機(jī)讀取方面，hi1.4xlarge在使用準(zhǔn)虛擬化的虛擬機(jī)時(shí)提供了120,000的IOPS，使用標(biāo)準(zhǔn)虛擬機(jī)時(shí)為90,000。“使用15000轉(zhuǎn)磁盤(pán)你最好也就能看到超過(guò)100多一點(diǎn)的IOPS”，亞馬遜首席技術(shù)官沃納·威格爾說(shuō)。“盡管總存儲(chǔ)的角度看，固態(tài)硬盤(pán)仍然比較昂貴，但從IOPS的角度，它們是更加具有成本效益解決方案。”

　　拋開(kāi)端點(diǎn)解，服務(wù)器虛擬化是如此常見(jiàn)這意味著有很多虛擬主機(jī)想要通過(guò)連接某種形式的混合存儲(chǔ)而獲得更好的性能，而不是普通的光纖通道和SAS陣列。這就解釋了之所以一些混合陣列存在的原因，而且也有助于揭示專(zhuān)用的混合存儲(chǔ)設(shè)備和其他為虛擬化環(huán)境而優(yōu)化的設(shè)備人氣飆升的秘密。

　　混合存儲(chǔ)設(shè)備，從對(duì)Tintri和Nutanix的喜愛(ài)把固態(tài)存儲(chǔ)帶到了物理主機(jī)上，在這里它們可以從固態(tài)存儲(chǔ)上在必要時(shí)以高速儲(chǔ)存和提供常用數(shù)據(jù)，而把其他的部分交給更廉價(jià)，低性能的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器。

　　這也解釋了固態(tài)存儲(chǔ)的巨大緩存在服務(wù)器虛擬化主機(jī)內(nèi)部的作用。像OCZ，F(xiàn)usion-io，EMC和LSI這樣的公司正促進(jìn)固態(tài)存儲(chǔ)器的合理使用，通過(guò)PCIe接口直接與系統(tǒng)總線關(guān)聯(lián)，同時(shí)利用它們專(zhuān)有的軟件使閃存存儲(chǔ)器可以被運(yùn)行在主機(jī)上的所有虛擬機(jī)使用。

　　OCZ的軟件叫作VXL，F(xiàn)usion-io提供了io-Turbine，EMC有VFCache，LSI則出售其N(xiāo)ytroXD解決方案。這背后的想法都是一樣的：通過(guò)讓虛擬機(jī)與閃存緩存直接溝通，讓閃存緩存以一種更加優(yōu)化，連續(xù)的方式把數(shù)據(jù)寫(xiě)入外部存儲(chǔ)系統(tǒng)，來(lái)加快應(yīng)用程序性能并解除I/0瓶頸。

　　儲(chǔ)存分級(jí)的想法本身并不是新的，但令人吃驚的是在使用服務(wù)器虛擬化技術(shù)的地方，使用閃存分級(jí)已變得司空見(jiàn)慣的程度的速度。一個(gè)原因是價(jià)格在近幾年迅速降低，而與此同時(shí)存儲(chǔ)性能問(wèn)題已經(jīng)變得越加緊迫。

　　閃存技術(shù)價(jià)格在接下來(lái)的一段時(shí)間會(huì)繼續(xù)下降，而且隨著緩存算法變得更加高效，看來(lái)我們?cè)絹?lái)越想把錢(qián)花在閃存上了

　　緩解存儲(chǔ)對(duì)虛擬服務(wù)器的制約

　　服務(wù)器虛擬化所帶來(lái)的最大挑戰(zhàn)之一就是如何應(yīng)付多個(gè)VM在一個(gè)物理主機(jī)上運(yùn)行來(lái)帶來(lái)的高I/O水平，所有I/O都要通過(guò)主機(jī)上運(yùn)行的一個(gè)虛擬機(jī)管理器。目前越來(lái)越流行的一個(gè)解決方案就是安裝一個(gè)虛擬化高速緩存--通常是數(shù)百GB的快速固態(tài)記憶體--在處理器旁邊使用一個(gè)PCIe主線連接。

　　如果再加上在虛擬機(jī)管理器和客機(jī)操作系統(tǒng)中運(yùn)行的應(yīng)用程序?qū)用娴母咚倬彺孳浖�，用戶可以有效地將后端存�?chǔ)系統(tǒng)的IOPS(每秒輸入輸出)卸載到高速緩存，從而減輕存儲(chǔ)系統(tǒng)的壓力，降低延遲性，有效加快應(yīng)用程序速度。提供這種類(lèi)型固態(tài)高速緩存和軟件的廠商包括Fusion-io(ioTurbine軟件)、OCZ(VXL產(chǎn)品)和SanDisk(FlashSoft產(chǎn)品)。

　　這股將存儲(chǔ)技術(shù)應(yīng)用到虛擬化中的潮流還在繼續(xù)。這些存儲(chǔ)技術(shù)包括動(dòng)態(tài)分層存儲(chǔ)陣列(比如EMC和NetApp的產(chǎn)品)，服務(wù)器這邊的SSD設(shè)備(包括Tintri、Nimble、Nutanix和StorSimple的產(chǎn)品)。

　　另一個(gè)解決方案就是所謂的存儲(chǔ)虛擬機(jī)管理器，它進(jìn)一步將存儲(chǔ)在VM層次上呈現(xiàn)。一個(gè)例子就是加州Virsto提供的產(chǎn)品。它的存儲(chǔ)虛擬機(jī)管理器被安裝為每個(gè)物理虛擬化主機(jī)上的虛擬設(shè)備，然后它可以干涉處理那些原來(lái)正常情況下應(yīng)該直接給虛擬機(jī)管理器的I/O請(qǐng)求。這些I/O請(qǐng)求被寫(xiě)入到一個(gè)日志文件，然后以優(yōu)化的方式寫(xiě)入到一個(gè)異質(zhì)共享存儲(chǔ)池中，在底層虛擬磁盤(pán)的自動(dòng)精簡(jiǎn)配置功能的幫助下，這種方式可以將性能提升10倍，也就是說(shuō)可以將存儲(chǔ)要求降低至多90%.

　　ESG的Peters表示：“我很贊成使用存儲(chǔ)虛擬機(jī)管理器。如果你虛擬化了所有其他東西，那為什么不像Virsto那樣把存儲(chǔ)放在一個(gè)存儲(chǔ)池中來(lái)管理呢？”

　　自動(dòng)精簡(jiǎn)配置在用于虛擬化架構(gòu)的時(shí)候可以帶來(lái)很多好處。根據(jù)ESG進(jìn)行的研究，大約一半的公司浪費(fèi)了一半的存儲(chǔ)容量。虛擬化要求大量的存儲(chǔ)，而自動(dòng)精簡(jiǎn)配置可以幫助確保這些存儲(chǔ)沒(méi)有被浪費(fèi)。Peters表示：“每個(gè)人都應(yīng)該使用自動(dòng)精簡(jiǎn)配置。”

　　然而，一個(gè)讓人驚訝的事實(shí)是，根據(jù)一位廠商提供給Peters的數(shù)據(jù)，只有大約一半的企業(yè)在使用自動(dòng)精簡(jiǎn)配置技術(shù)。他表示：“許多組織甚至是沒(méi)有開(kāi)啟這個(gè)功能。”

　　當(dāng)然，在一些情況下，自動(dòng)精簡(jiǎn)配置也許不是一個(gè)好主意--例如，它不適合用于那些存儲(chǔ)要求變化非常劇烈和快速的應(yīng)用程序。不過(guò)Peters認(rèn)為在許多情況下自動(dòng)精簡(jiǎn)配置只是因?yàn)楸Ｊ刂髁x而沒(méi)有被使用。

　　這里邊還有另一個(gè)因素。Ovum首席分析師RoyIllsley表示，在那些已經(jīng)虛擬化了任務(wù)關(guān)鍵型應(yīng)用程序的公司中，很少有公司愿意在這些應(yīng)用程序上使用自動(dòng)精簡(jiǎn)配置。“它們最終會(huì)使用，但是要想實(shí)現(xiàn)這點(diǎn)，它們將需要某種形式的復(fù)雜的自動(dòng)配置系統(tǒng)。”自動(dòng)系統(tǒng)現(xiàn)在就已經(jīng)存在，不過(guò)Illsley表示還是需要那種可以幫助提供穩(wěn)定的服務(wù)水平的東西。

　　這可能涉及存儲(chǔ)分層或是那種可懷疑將數(shù)據(jù)分配到不同存儲(chǔ)層(通常是根據(jù)數(shù)據(jù)訪問(wèn)頻率)的存儲(chǔ)系統(tǒng)。Illsley建議自動(dòng)存儲(chǔ)分層系統(tǒng)可以使用類(lèi)似VMTurbo產(chǎn)品那樣的技術(shù)來(lái)提高使用的經(jīng)濟(jì)性：放棄根據(jù)使用頻率將數(shù)據(jù)自動(dòng)分配到各個(gè)存儲(chǔ)層的做法，VM或應(yīng)用程序可以根據(jù)分配的“預(yù)算”從存儲(chǔ)系統(tǒng)中“購(gòu)買(mǎi)”不同的存儲(chǔ)層。

　　通過(guò)為重要的應(yīng)用程序分配更高的預(yù)算，自動(dòng)系統(tǒng)可以確保不同的存儲(chǔ)層以更有效的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)分配。

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