确保 VMware 成功的虚拟化存储


服务器虚拟化使系统管理员的日常工作变得更加简单;但是存储管理员和备份操作员没有分享到此利益,他们要面对因数据封装带来的新挑战。为物理服务器体系结构设计的存储基础设施和操作实践并不能很好地满足虚拟基础设施需求。

备份和灾难恢复实践必须完全更改。应该注意数据保护和恢复时间目标 (RTO) 的重要性。任何整合工作的同时也会整合风险。使用 VMware 后,风险点从服务器转移到共享的存储。虚拟基础设施中的 RAID 故障是灾难性的,因为它会潜在影响很多虚拟服务器和应用程序。任何需要从另一种形式的介质复制数据的恢复操作都可能要花费几天时间。

NetApp 存储虚拟化技术解决了这些挑战,减轻存储和备份团队的负担。在本文中,我将介绍 NetApp 如何实现以下效益:

  • 存储成本减少一半或更多
  • VMware RTO 减少为几分钟
  • 提高效率、降低软成本

如果您实现的是服务器虚拟化,而不是存储虚拟化,则您仅完成了一半的工作。对存储基础设施的虚拟化对于解决 VMware 的独特存储需求至关重要。

存储成本减少一半

快速增长的数据存储与更高数据可用性需求相结合,大大增加了存储成本。NetApp 利用三种独特的技术直接降低 VMware 存储成本:

  • RAID–DP™ 改进磁盘可用性,而不会增加成本。
  • FAS 重复数据删除技术消除了生产数据集内的冗余数据。
  • 精灵卷便于进行持续的动态存储管理。
RAID–DP
随着单个磁盘的容量增加,发生两块磁盘故障的几率也会随之增加。对于传统阵列,您必须在降低存储成本 (RAID 5) 或增加数据保护 (RAID 10) 之间进行选择。NetApp RAID–DP 通过双奇偶校验实施来解决此问题,以 RAID 5 的价格提供 RAID 10 的保护和性能。RAID–DPR 发布于 2003 年,已在所有 NetApp 存储卷的 95% 以上的产品中应用;因此您可以放心,此技术已经成熟。

驱动器替换

图 1) 驱动器替换和介质错误数据。

重复数据删除技术

VMware 提供一种利用现有服务器模板自动配置新服务器的方法。模板是服务器映像,包括操作系统二进制文件、修补程序和标准应用程序集。通过克隆模板自动配置新虚拟服务器,可在几分钟内创建一个相同的服务器。

NetApp FAS 重复数据删除增强了 VMware 自动配置技术,明显地重复删除每个虚拟服务器的相同部分,从而将生产存储空间减少 50% 或以上,某些情况下存储空间节省可高达 90%。由于通过模板进行部署的虚拟服务器的设计相同,因此非常适合使用 FAS 重复数据删除技术。您可以释放大量的存储空间,延迟附加存储设备的购买。稍后我们将看到,DR 站点的复制虚拟服务器也会自动继承此降低的存储空间。

提高存储资源利用率

与传统 RAID 阵列不同,NetApp 创建称为“聚合”的存储资源池,将磁盘的物理区域和 RAID 与存储虚拟化及存储管理区域分开。精灵卷(FlexVol® 卷)可以提供 NAS 和 SAN 数据,便于您更有效地划分存储资源,类似于 VMware 让您分配服务器资源的方式。

FlexVol 卷将每个存储卷分布在大量条带中,以确保每个卷的性能不受卷大小影响。使用 NetApp FlexShare™ 功能,您可以以类似于 VMware SRM 的方式设置 I/O 策略,以便调整 I/O 限制并确保特殊虚拟服务器的服务质量。

空间利用率

图 2) 传统 RAID 与 NetApp 的空间利用率。NetApp 将所有磁盘卷分布在大量条带中,以便在不牺牲性能的情况下获得更高的利用率。

VMware RTO 减少为几分钟

备份大型虚拟基础设施中的数据很困难。有许多重叠的因素包括不成比例的大量数据,这些数据由每个物理 ESX 服务器寻址,结合有限的 CPU 周期和 I/O 带宽来执行备份工作。结果是传统备份不实用。

考虑一下定期移动完整的、未进行重复数据删除的数据到备份存储设备所需的工作计划、时间需求、I/O 带宽和介质。就像使用一根吸管排空游泳池的水一样。它可以完成任务,但是耗费的时间长,任务艰巨。

NetApp 提供一组从 VMware 服务器卸载备份操作的技术。NetApp 方案将我们的 Snapshot™ 专利技术与 SnapMirror® 结合。

通过在共享存储级创建 Snapshot 副本,备份在几秒钟以内即可完成,避免了为每个单独的 VM 管理备份计划和工作。将生成瞬时的一致备份,并可在生产存储系统中获取。创建 Snapshot 副本对性能几乎没有影响,并且存储利用率很高,这是因为仅在更改块时才消耗空间。

Snapshot 副本提供两个即时优点:

  • 在 VM 因任何原因发生故障时可立即恢复。
  • 可以创建更多常用的恢复点,保留更大的数目。当您虚拟化越来越多的业务关键应用程序时,这种做法就很必要了。

NetApp SnapMirror 允许您获取整个生产数据集(包括保存的 Snapshot 副本)并将所有内容复制到另一个站点。如果您已经对主 VMware 环境执行重复数据删除,则您已经明显地减少了 DR 存储(和带宽)需求,从而使此方案经济有效。

NetApp 所需的存储量与传统阵列上运行 VMware 的生产副本所需的存储量相同,允许您支持数据的生产副本和 DR 副本。遇到灾难时,您可以在几分钟内将任何内容从单个 VM 恢复到整个数据中心,直接从复制的数据集运行。整个过程比磁带备份快几个小时或几天,恢复也比其他不允许将整个环境直接故障转移到备份环境的备份解决方案快很多。您可以在本发行本的附带文章中了解 VMware 灾难恢复的更多信息。

提高操作效率

NetApp Snapshot 和 SnapMirror 结合重复数据删除,让您的本地备份几秒内完成,本地或远程恢复大约几分钟内完成,在主位置和 DR 位置节省大量存储空间(50% 或更高)。另外,您不再需要细致管理备份。NetApp 软件在存储级管理所有内容。

在传统存储环境中,每次添加另一个 VM 都会增加所需的存储容量,并会增加备份所需的时间,另外还要有人更改所有必需的配置并监控结果。使用 NetApp 重复数据删除以后,新 VM 的存储需求会降到最小,并且新的 VM 将继承已应用到卷中其他 VM 的相同数据保护策略,因此不再需要执行其他操作。存储可以轻松地扩展 VMware 环境,减少管理开销,提高效率。因为所有 NetApp 存储支持多种协议(NFS、iSCSI 和 FC SAN),所以您可以方便地部署适合您的环境的存储协议。

完全虚拟化是关键

在构建虚拟基础设施时,虚拟化服务器只是工作的一半。NetApp 存储系统使用与 VMware 虚拟化服务器相同的方法虚拟化存储,资源池提供性能和容量,重复数据删除共享多个 VM 间的磁盘空间,NetApp FlexShare 将优先权给特定 VM 使用的存储,以便确保服务质量 (QOS)。基于 Snapshot 的备份和站外复制减轻了传统备份的负担,同时确保可能的最快恢复时间。

NetApp 让您提高硬件的利用率,因此可以充分利用您的投资,为整个 VMware 环境提供非常卓越的数据保护和数据管理。

Vaughn Stewart
NetApp VMware 技术联盟经理

Vaughn Stewart 从 2000 年就已加入 NetApp,在过去七年,他一直致力于与数百个客户一起实施 VMware。Vaughn 合著了四本 VMware on NetApp 白皮书,并在多个联合解决方案中协同使用 VMware。Vaughn 目前已通过 Cisco、IBM、Microsoft、NetApp、Sun Microsystems 和 VMware 提供的解决方案的行业认证。加入 NetApp 之前,Vaughn 作为系统管理员和 MSSP 顾问设计并支持多种解决方案。

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