NetApp Tech OnTap NetApp Logo NetApp 标识
NetApp Tech OnTap
     
利用 Data ONTAP 8 Cluster-Mode 將業務關鍵應用程式虛擬化
Vaughn Stewart
總監暨虛擬化技術推廣者

在 NetApp 客戶群中觀察新興趨勢總是頗具教育意義。在過去 18 個月內,我們目睹業務關鍵應用程式虛擬化計劃的數量大幅增加。這些計劃的主要目標是將私有雲端的優勢延伸到這些應用程式,進而提高營運機動性,並增進應用程式可用度。通常這些努力能否成功的關鍵,都在於所選擇的基礎架構層。

將基礎架構虛擬化是其中最可能實現大幅進展的做法,因為它可協助您將資料中心的作業標準化。將使用硬體層運算資源的動作抽象化,即可享有由軟體主導的資料中心優勢,包括在尖峰工作期間靈活地指派更多運算資源給業務關鍵應用程式,以及能夠執行工作流程自動化和基礎架構協調作業。

傳統的儲存基礎架構無法提供如此程度的資源靈活度。引入以 Cluster-Mode 運作的 Data ONTAP® 8 架構後,NetApp 更有能力落實由軟體定義的儲存基礎架構。您可藉此將伺服器和儲存作業標準化,並動態配置資源;這些功能對於將業務關鍵應用程式虛擬化,有非常大的實質幫助。

什麼是業務關鍵應用程式?

業務關鍵應用程式是由什麼構成?大多數人可能會猜測:Microsoft® Exchange、Microsoft SQL® Server、Microsoft SharePoint®、Oracle® Database、Oracle 應用程式和 SAP®。然而更廣泛的定義是,業務關鍵應用程式是指公司依賴甚深的任何應用程式,失去這類應用程式的服務可能會對生產力、客戶滿意度、營收造成極嚴重的影響。根據這個定義,業務關鍵應用程式可能有許多形式。有些是套裝產品,有些則鮮為人知。許多應用程式為多層式產品,有些以特定產業或市場為運作中心,還有許多已經大幅客製化。

雖然我們無法追蹤每個業務關鍵應用程式的虛擬化比例,但我們能夠掌握其中一些「立即可用」企業應用程式的資料點。

已經在 VMware® 上執行的業務關鍵應用程式實例的百分比(資料來源:2010 年 1 月和 2011 年 6 月 VMware 客戶調查)。

圖 1)已經在 VMware® 上執行的業務關鍵應用程式實例的百分比(資料來源:2010 年 1 月和 2011 年 6 月 VMware 客戶調查)。

業務關鍵應用程式的必備條件

若要將業務關鍵應用程式虛擬化,有三個「必備」條件。

  • 可用度必須等於或大於相同應用程式在實體環境中執行的結果。
  • 效能也必須等於或大於相同應用程式在實體環境中執行的結果。您或許會擔心虛擬層可能會增加效能負荷;若真如此,則必須知道如何彌補效能損失。
  • 操作功能的可管理性,例如應用程式備份與還原、災難恢復、資料移轉等,必須在面對大量資料時仍可順利運作。

伺服器和儲存設備都必須達成這些必備條件。現今的 Hypervisor 平台不只要符合最嚴苛的應用程式工作的資源需求,也要讓不會或不能以原生方式提供使用的應用程式,具有良好的可用度。

Hypervisor 也必須制定資料管理機制,可以在資源有限或基礎架構更新時移轉資料集而不會中斷營運,但這種資料管理方法最好本質上即能迅速反應變動。當發生不太理想的情況時(像是儲存效能問題),您可能需要「暫渡難關」直到資料移轉完成,才可以繼續使用資源來處理工作上的變更。這些機制可能也會帶來其他一些「下游」問題,進而影響重要的作業,例如複寫、資料還原、儲存節約及其他。

Cluster-Mode 可解決業務關鍵應用程式的需求

NetApp 推出的 Data ONTAP 8 Cluster-Mode 是革命性的儲存平台,設計用來支援私有雲端上部署之任何虛擬化工作負載的需求。Cluster-Mode 將傳統的 2 節點 NetApp 儲存叢集轉型成巨大的 24 節點儲存基礎架構。這項新的叢集功能可提供單一儲存管理點,同時提供極大容量和效能擴充性。

Data ONTAP 是第一個可將硬體上的資料存取和管理功能抽象化的儲存平台,創造出類似 Hypervisor 的功能,可透過軟體介面控制,完全不會中斷作業。NetApp 透過儲存設定檔(稱為 Vserver)來達成這個目標。如此您便可隨需動態指派儲存資源,不必停機、重新設定組態,也不會產生任何負面效果,這些都是使用「蠻力」複製機制管理資料時才會發生的事。

Cluster-Mode 具備所有 NetApp 為人熟知的功能,包括與應用程式整合;以 Snapshot 為基礎的備份與複本;業界最廣泛的儲存效率技術,包括重複資料刪除、資源隨需配置、壓縮、省空間的複製;獲實證的高可用度與可靠性。這些功能都已擴展成為提供儲存服務的新典型。

Cluster-Mode 可讓儲存基礎架構:

  • 至久 (Immortal):即使發生硬體事件,如維護、資料移轉、升級、技術更新,仍可持續使用及存取資料。
  • 至極 (Infinite):叢集儲存資源可從數 TB 擴充至 50 PB,讓 IOPS 從數千次擴充至遠大於百萬次。這項功能可存在於多個名稱空間或單一邏輯名稱空間。
  • 至能 (Intellegent):特別為了管理大量資料而設計的先進資料管理功能,利用一套新的不中斷功能,讓營運更順暢。

搭配使用這些功能與領先業界的 Hypervisor 功能,即可順利將業務關鍵應用程式虛擬化。

至久的基礎架構

業務關鍵應用程式基本上都要求全年無休提供服務。所有上述立即可用的應用程式大多具有高可用度選項和內建機制,然而執行它們的基礎架構卻可能缺乏高可用度。身為對抗停機的第一道防線,您絕對要調查清楚何時適合部署這些內建功能,然後在符合成本效益的時候使用這些功能。

除此之外,您的基礎架構也必須達到高可用度。對資料儲存而言,這不單只是備援 I/O 路徑和備援硬體元件。NetApp 有數個關鍵技術可以保護及擴大可用度。建構在 NetApp® HA 配對和 RAID-DP® 技術獲實證的可靠性基礎之上,這些技術能保護您的資料安全無虞,同時讓重要資料永遠上線以供隨時使用。

不中斷營運:因為儲存叢集是由多個節點所組成,而存取點為軟體設定檔,所以您可在叢集內的儲存控制器和(或)各種磁碟機之間,不中斷營運地移動多個 VM 的大量工作。這意味著您不必再為了硬體維護、資產報廢、硬體更新等而中斷作業。

與業務關鍵應用程式整合的複寫功能:NetApp 複寫技術與 Exchange、SQL Server、SharePoint、Oracle、SAP 深度整合,確保複寫到災難恢復站台的資料狀態一致,因此能迅速恢復服務。

無限的容量和效能

在尖峰和非尖峰時段之間,業務關鍵應用程式的容量需求變化快速,效能需求也大不相同。Cluster-Mode 能提供您所需的工具,同時滿足容量和效能需求,完全不會浪費資源或讓昂貴的硬體閒置。

動態擴充:因為儲存設定檔抽象層的靈活度,您可以動態指派資源以符合各個工作負載的需求,並重新配置別處不再需要的資源。

能夠動態變更配置給業務關鍵應用程式的儲存資源(容量和 IOPS),將讓您更容易在應用程式的生命週期內隨之同步調整。應用程式的移動順序從部署、測試,到正式運作,經歷巔峰,最終淘汰。

隨著需求來擴增和縮減儲存資源的能力,造就了新的工作方式。您能以一致的方式重新指派運算和儲存資源,且不必重新設定環境組態,因此創造出更敏捷、更有效率的雲端基礎架構。

迅速因應工作負載的變動:雲端環境必須能夠因應無法預期的應用程式工作負載變動。NetApp 開發的虛擬儲存層 (VST) 對這類事件有更好的動態回應能力。快閃快取 (Flash Cache) 是可模組化擴充的控制器快取,適用於常用、隨機讀取的資料。快閃集區 (Flash Pool) 結合 SSD 和傳統硬碟,可產生混合式 FAS 陣列,最適合用於隨機讀取和寫入。Flash Accel 將 VST 的價值延伸到 vSphere® Hypervisor,為對於延遲相當敏感的應用程式提供更快的 I/O。

結合運用這些技術將創造出一個隨需效能層,在面臨無法預期的活動高峰期間,仍可確保業務關鍵應用程式的回應能力。

智慧型管理

Cluster-Mode 提供前所未有的資訊移動性,使您的儲存基礎架構更加通透順暢。您可在叢集上根據使用者的需求(業務關鍵與否)自由搬移資料。當應用程式消耗的資源增加,重要的管理功能(例如移轉、備份、複寫)就會隨之擴充。

在 Hypervisor 資料移轉時(沒有儲存設備的協助之下),資料移動是在伺服器層級進行。資料會從原始位置逐一區塊讀取到伺服器,然後寫入新的位置。相較之下,NetApp 叢集中的資料移動則是在儲存裝置透過專用、高速的叢集互連進行。隨著叢集成長,支援資料搬移活動的可用頻寬也會隨之增加。結果說明一切。

在 VMworld 2012 上,NetApp 創辦人 Dave Hitz 與 PeakColo 的 Luke Norris 一起說明 Cluster-Mode 如何在搬移用戶 VM 時,為公司帶來整體機動性優勢。在某個 PeakColo 客戶案例中,該客戶的 Oracle 環境有 30 個 VM,並懷疑其中發生儲存效能問題。

PeakColo 立即直接將工作負載從 SATA 移轉到 SSD。結果,客戶馬上就能斷定效能問題出在程式碼,而不是儲存層。在這麼短的時間內立刻排除儲存設備的嫌疑,讓客戶得以迅速將焦點移回應用程式開發人員身上。

磁碟上的恢復點:單純改採更快的資料移轉方法來滿足備份期限要求,已無法再緩解資料大幅成長對於業務關鍵應用程式的影響。正確的作法是在主要磁碟上有恢復點,讓儲存陣列自動將資料複寫到其他儲存目標。Cluster-Mode 利用 NetApp Snapshot™ 複本和 SnapMirror® 複寫技術,提供整合式資料保護功能,不但具有擴充性,且能提供獲實證的優良儲存效率。現今的 1TB VM 可能在不改變備份排程或延長複寫所需時間的情況下,成長為 10TB VM。NetApp SnapManager® 產品套件已將這些技術與 Exchange、SQL Server、SharePoint、Oracle、SAP 緊密整合,不僅能快速完成備份和複寫,而且確保內容與應用程式維持一致。

通透順暢的成長:Cluster-Mode 儲存平台的擴充只是單純在叢集上加入更多節點,主機不需做任何變更。擴充時,新節點不一定與現有節點使用相同的硬體機型。您可以混合最新的 NetApp 平台和叢集中已有的硬體,淘汰較舊的平台,資料甚至不會斷線。Cluster-Mode 具備進行變更而不中斷營運的功能。

找出並更正不相符的虛擬機器:VM 中的磁碟分割不相符,是所有儲存平台常見的問題。VMware vCenter™ 的 NetApp Virtual Storage Console (VSC) 外掛程式能夠最佳化及進行移轉,以便在不中斷營運的情況下找出並更正相符性問題。

將控制權委派給應用程式擁有者:Cluster-Mode 可將各儲存設定檔中部分或全部功能的控制權,委派給應用程式擁有者。由於應用程式擁有者具有機動應變和更好的處理能力,因此可快速解決日常需求。

結論

業務關鍵應用程式的虛擬基礎架構需要更高的可用度、效能和可管理性。結合運用目前的 Hypervisor 和 Data ONTAP 8 Cluster-Mode,您便可將作業方法標準化,打造由軟體定義的資料中心,使資料中心更加穩定可靠、可動態擴充、易於管理,而且比傳統基礎架構更有效率。因此,以這項技術虛擬化的應用程式環境,不但可用度超越實體環境,並能提供同等或更好的效能(不會讓寶貴的資源在尖峰以外時間處於閒置狀態),以及非虛擬化環境不可能擁有的簡易管理功能。

NetApp Data ONTAP 8 Cluster-Mode 的革命性設計,擁有可與伺服器 Hypervisor 媲美的優點,可滿足進階虛擬化和雲端運算的需求。將硬體上的資料管理和存取抽象化的能力,則為業務關鍵應用程式帶來前所未有的超高效能、超大容量和絕佳靈活度。

 對於 Data ONTAP 8 Cluster-Mode 有任何意見嗎?

您可以透過網路,在 NetApp 社群上提出問題、交換意見,並分享您的想法。

作者:Vaughn Stewart | 雲端運算總監暨虛擬化技術推廣者

Vaughn 是 NetApp 雲端運算部門總監,也是「虛擬化技術的推廣者」。他代表 NetApp 在 Open Virtualization Alliance 上發表 Virtual Storage Guy 部落格,也是最近出版的《Virtualization Changes Everything》的共同作者之一。他握有申請專利中的技術,是 VMware 公認的 vExpert,並擁有好幾項業界認證。

Tech OnTap
立即訂閱
Tech OnTap 每月提供 IT 見解,並有大量可助您瞭解真實世界的最佳實務做法、工作祕訣與工具、幕後工程訪談、示範、同儕評論,及更多其他相關資訊。

請到 NetApp 社群中瀏覽 Tech OnTap,立即訂閱這份實用資訊。

瀏覽
瀏覽
《Virtualization Changes Everything: Storage Strategies for VMware vSphere and Cloud Computing》(虛擬化改變一切:VMware vSphere 和雲端運算的儲存策略)

這本新書由 NetApp 的 Vaughn Stewart 和 Mike Slisinger 共同著作,特別針對雲端儲存設備的高可用度、效率、整合和效能,提供審慎的指導方針。由 VMware 技術長 Stephen Herrod 博士寫序,並由享譽 VMware、YellowBricks 的 Duncan Epping 撰寫前言。

您可至 Amazon.comBarnes & Noble 訂購本書。


更多 Cluster-Mode 資訊

以下是其他有關 Cluster-Mode 的 Tech OnTap® 文章,供您參考閱讀。

瀏覽
 
TRUSTe
與我們連絡   |   如何購買   |   意見反應   |   工作機會  |   訂閱   |   隱私權政策   |   © 2012 NetApp