虛擬 Microsoft SharePoint

Microsoft® SharePoint® 是一整合性的服務套件，提供全面性的內容管理、企業搜尋和其他功能，以促進商業合作。最新版本 SharePoint 2010 加入了許多新功能，包括具有 PowerPivot 的商業分析能力，使軟體適用範圍更加廣泛。

在 Microsoft 的歷史中，SharePoint 是發展最快速的產品之一。根據最近的一項 IDG 調查，有 62% 的 CIO (資訊長) 認為 SharePoint 是他們技術產品組合中重要的一環，且超過一半的人表示 SharePoint 的挑戰 (尤其是與儲存相關的挑戰) 影響了他們的業務。今日，擁有超過 1,000 名使用者的公司，有半數正經歷 SharePoint 每年 41% 或更高*的資料成長速度。成長如此快速，需要有龐大的實體空間來儲存資料，因而會耗用大量資源，這也使得管理和資料保護作業更加困難。

只要運用得當，虛擬化可以解決這其中的多數問題。在本文中，我想審視利用 Microsoft Hyper-V™ 和 NetApp® 儲存裝置將您的 SharePoint 環境 (SharePoint 2007 或 SharePoint 2010) 虛擬化，可以達到什麼成效。虛擬化可以大幅縮減整體實體空間，進而為您節省電力、冷卻設備、實際空間，並簡化管理。當您需要在 SharePoint 環境中加入新項目時，可以將資源快速加入現有的虛擬機器或新增額外的虛擬機器。在資料保護、可用性和災難恢復方面，虛擬化也能帶給您更多、更好的選擇。

SharePoint 的元件

SharePoint 是多層式應用程式，可利用角色分層進行擴充。IT 團隊可以使用任意數目的實體伺服器，將這些裝置集合起來 (稱為「伺服器陣列」)，以支援這些 SharePoint 角色。您可以選擇獨立執行特定 SharePoint 角色，然後結合同一實體伺服器上的其他角色，但是 Microsoft 的最佳範例通常會建議您在每一部伺服器上執行單一角色，而許多 IT 部門會在獨立的實體伺服器上執行 SharePoint 角色，以避免這些角色因需要擴充時可能會發生在任何效能上的瓶頸。

圖 1) 三層式 SharePoint 環境。

網路層由一或多個無狀態的網頁伺服器所組成，這些伺服器稱為「網路前端伺服器」(WFE)。WFE 伺服器處理傳入的要求，並將它們送到應用程式層中正確的伺服器。WFE 可以達到負載平衡，並且可以根據您的擴充需求，新增額外的伺服器。有 20 部或更多 WFE 並不足為奇，在以實體伺服器建成的 SharePoint 環境中，這種特性是讓實體裝置數量不斷增長的主因。

應用程式層執行 SharePoint 管理網路站台、使用者網路站台以及共用的服務提供者 (通常是在不同的實體伺服器上執行 SharePoint 網路站台和共用服務提供者)。管理站台是一種特別的 SharePoint 站台，可以讓管理員為使用者設定和配置站台。SharePoint 2010 針對 PowerPivot 功能，在應用程式層中加入了新的伺服器角色。

資料庫層提供應用程式層所需的所有後端資料庫服務。SharePoint Server 仰賴 SQL Server® 資料庫來儲存組態、管理資料、站台內容及搜尋資料。SharePoint 安裝會有一個組態資料庫，包含全域組態資料等資訊 (例如，安裝中的網路伺服器上的資訊以及伺服器設定)。SharePoint 也會將所有站台內容保存在 SQL Server 資料庫中。例如，SharePoint 文件庫所管理的文件就是儲存在資料庫而不是 Windows® 檔案系統中。其他資料庫則儲存 SharePoint 搜尋服務 (如索引) 所使用的資訊，以及特定 SharePoint 安裝特有功能的資訊。通常是由執行 SQL Server 的單一系統做為 SharePoint 的後端資料庫，但是在大型安裝中，這些資料庫也可以分散於多個實體伺服器內。

各層的伺服器數量激增便是造成實體環境不斷擴展的主因。將伺服器和儲存裝置虛擬化及合併，可以大幅降低 SharePoint 環境所需的實體伺服器數量，在提高伺服器使用率的同時，也簡化了各項管理工作。

規劃 NetApp 和 Hyper-V 上的部署

就 Hyper-V 而言，從實體化為虛擬最簡單的方式，就是利用工具 (例如 Microsoft System Center Virtual Machine Manager) 以虛擬機器取代每一個實體伺服器。您得小心安排，使單一實體伺服器的錯誤對 SharePoint 的影響愈小愈好。換句話說，要將 SharePoint 所使用的所有虛擬機器放在同一部實體伺服器上是可行的，但是不建議您這麼做。為求彈性和效能，請將 SharePoint 的功能散佈在您所有可用的伺服器上。Microsoft 在此 TechNet 文章中，提供更多關於在 Hyper-V 平台上虛擬 SharePoint 的指南。NetApp 也在它最近發表的最佳範例指南中，提供詳細的 SharePoint 環境指南。本篇指南雖著重於實體部署，但其最佳範例亦可應用於虛擬環境。

從 NetApp 觀點來說，有幾個重要的考量點：

• 調整環境的大小。
• 刪除重複資料。
• 配置資料。

調整大小
針對容量與效能調整環境的大小時，顯然您要避免過大或過小的情況。NetApp 使用兩種方法來調整環境大小，第一種是根據使用者總數和您必須提供給每位使用者的儲存量。第二種方法需由您判斷所擁有的文件數量、其平均大小和版本數，並估計這些值在未來幾個時間點是多少。假如您可以提供目前的資訊，並對您的資料成長率有概念，這種方法顯然可以給您較正確的預測結果。

刪除重複資料
任何 SharePoint 環境中都有大量重複資料，其種類包括安裝在每部伺服器上的作業系統檔案、應用程式二進位檔等等。與利用 NetApp 儲存裝置將 SharePoint 虛擬化有關的一個特別優點是，可以刪除一線儲存裝置上的重複資料，將空間釋放出來。您可以使用 NetApp FlexClone®，以適當軟體建立多種範本虛擬機器，然後視需要針對所需虛擬機器類型，不限次數地複製對應的範本。這個程序很快而且省空間，因為不需要複製整個範本。只會在磁碟上儲存各個複本的差異處。

對於已使用標準佈建方法部署的虛擬機器，只要虛擬機器共用同一 LUN 或磁碟區，NetApp 重複資料刪除技術便可以釋放許多重複資料所佔用的儲存空間。

配置
最後一個考量點是關於如何完美配置資料，以滿足資料保護和災難恢復需求。NetApp 建議將應用程式層和資料庫層的所有 SharePoint 資料，儲存在與虛擬機器的作業系統和應用程式分開的 LUN 中 (這與最近一期的 Tech OnTap 文章中描述的配置相似，文中討論以 VMware® 來虛擬 Microsoft 應用程式)。這種做法可以讓您充分利用 NetApp SnapManager® 工具來保護 SharePoint 資料。

在 Hyper-V 上執行的 SharePoint 環境中，您將用到三種 SnapManager 工具：

• SnapManager for Hyper-V。安裝在每一部 Hyper-V 伺服器上。為 Hyper-V 虛擬機器提供一致性的備份和複寫工作。
• SnapManager for Microsoft Office SharePoint Server。會在每一部與 SharePoint 關聯的虛擬機器上安裝代理程式，以使備份和複寫內容協調一致。
• SnapManager for SQL Server。安裝在每一部 SQL Server 虛擬機器上，為 SQL Server 提供一致性的備份和複寫作業 (SnapManager for SQL Server 是 SnapManager for SharePoint 解決方案的其中一部份，且會受該解決方案控制)。

SharePoint 的資料保護和災難恢復
SharePoint 常用於專案管理和合作，在進行客戶服務、研究開發和其他部門層級程序的自動化作業時越來越廣為使用。SharePoint 環境一中斷，就有可能使產品上市時間延後或讓客戶空等。ESG 的報告指出，計劃佈署 SharePoint 的使用者，大約有三分之一會在整個組織中部署 SharePointg，所以和 Exchange 類似，如果系統中斷運作，幾乎每一個人都會受到影響*。這些因素使 SharePoint 的資料保護和災難恢復更顯重要。

前一節提到的 SnapManager 工具可以為已虛擬化的 SharePoint 環境提供備份和複寫功能。SnapManager for Hyper-V 可保護虛擬機器本身。SnapManager 可以利用 NetApp Snapshot™ 技術定期執行虛擬機器備份作業，以在系統發生中斷時近乎即時地恢復，讓中斷時間縮到最短。使用 SnapManager for Hyper-V 將虛擬機器複寫到次要站台，當主要站台發生災難時，您就可以快速加以重新啟動。

SnapManager for Microsoft Office SharePoint Server (SMMOSS) 會協調整個 SharePoint 環境中的備份和複寫，使資料保持一致。

圖 2) SnapManager for Microsoft Office SharePoint Server (SMMOSS)。

SMMOSS 管理員利用 SharePoint 環境中所安裝的控制代理程式與成員代理程式，可供您進行中央備份 / 還原管理作業。它也提供中央圖形化使用者介面 (GUI)，可初始化 SharePoint 網路應用程式的備份和還原工作。

SMMOSS 媒體伺服器會產生及儲存與 SharePoint 網路應用程式的備份集相關的各種加工品。其中包括備份集索引和備份集中繼資料。

SMMOSS 控制代理程式在每一部 SharePoint 網路前端伺服器上以服務的形式執行，負責探索在該 WFE 上執行的 SharePoint 網路應用程式。它也負責初始化網路應用程式在其各自 WFE 伺服器上的備份和還原工作。不過，必須搭配成員代理程式一起進行。

每部 SQL Server 上的 SMMOSS 成員代理程式會使用 SnapManager for SQL Server (SMSQL) 命令，實際執行備份或還原工作。需要 SMSQL 是因為只有 SMSQL 能夠備份或還原 SQL Server 資料庫。SharePoint 網路應用程式使用特殊的 SQL Server 資料庫 (內容資料庫) 來儲存它們的所有內容。

SharePoint Index Server 上的 SMMOSS 成員代理程式執行 SharePoint 搜尋資料庫和索引檔的備份或還原工作 (您只能備份位於 NetApp LUN 上的索引檔)。

因為 SnapManager 備份作業使用 NetApp Snapshot 技術，所以只要幾秒鐘就能完成。這表示您可以經常執行備份卻不會使系統中斷運作。SharePoint 備份建立好後，即可輕易複寫到次要站台上。SnapManager 讓複寫排程的建立作業變得簡單。

將虛擬機器和 SharePoint 資料都複寫到次要站台上，發生災難後要恢復 SharePoint 環境所需的每樣項目便都備齊了 (您可以手動執行或用指令碼執行這個程序)。

圖 3) Microsoft 和 NetApp 聯合環境中的災難恢復。

相較於在實體環境中進行災難恢復，這種方法在虛擬化的環境中能提供的優點更多：

• 無須使用以伺服器為基礎的複雜災難恢復軟體。
• 使用實體伺服器時，您必須在相同伺服器上事先設定災難恢復環境，或是為了在裸機上從頭開始重建您的環境而必須停機。使用虛擬機器 (假設您已經複寫虛擬機器資料) 時，只需要幾分鐘，您就可以在任何可執行 Hyper-V 的伺服器上重新啟動所需的 SharePoint 虛擬機器。不僅如此，還可以在發生災難時，在二線環境中提供較少的 Hyper-V 伺服器，接受較低的 SharePoint 效能 (如果災難範圍擴大，必要時可以加入額外的伺服器，並即時移轉執行中的虛擬機器)。
• NetApp 解決方案可以降低您的整體儲存需求。NetApp FlexClone 和重複資料刪除技術可消除一線和二線儲存環境中的重複資料。從許多站台可以發現到，這樣的空間節省足以抵銷二線環境的成本。

結論

將 SharePoint 環境虛擬化可以消除許多相關成本。藉由減少伺服器、縮減實體儲存空間並提高使用率，可以節省電力、冷卻設備、實體空間的花費以及維護成本。管理也會變得更簡單，佈建新伺服器的時間可能從幾天縮短為幾小時，甚至幾分鐘。

在虛擬化的 SharePoint 環境中加入 NetApp 儲存裝置可以使這些效果加倍。NetApp 利用 FlexClone 和重複資料刪除技術，消除虛擬環境中與生俱來會有的重複內容，並加強資料保護和災難恢復功能，對重要 SharePoint 內資源的保護更加完善。

* ESG 研究報告，Microsoft SharePoint Adoption, Market Drivers & IT Impact，2009 年 3 月。

John Parker 參考架構設計師 NetApp John 負責開發 Microsoft SQL Server 和 SharePoint 搭配 NetApp 儲存裝置的儲存用法說明和最佳範例。他一向對於知識管理如何提昇組織效能有濃厚的興趣。John 的專長是 IT 系統架構和資料庫伺服器架構。