似乎谁都在讨论自动精简配置。世界上没有灵丹妙药,但是自动精简配置技术却让我们可以考虑一下。
自动精简配置终于成为了主流技术。Hitachi数据系统公司近期发布具有自动精简配置(也称动态配置)功能的通用存储平台(USP) V产品,EMC公司也公布了虚拟配置产品;用不了多久,其他存储供应商都会在产品中添加自动精简配置功能。
不过,自动精简配置并非一个全新的理念。3PAR公司及一些小公司早就开始出售自动精简配置——将其作为产品的核心功能。随着虚拟化技术的兴起,自动精简配置技术开始引起越来越多供应商的关注,因为这是一种配置存储的新方法。
自动精简配置技术真能创造奇迹吗?不能。自动精简配置这种技术并不能很神奇地为你提供高于购买的容量。但是,你可以在应用程序访问存储时再分配存储,主机可以自行决定访问哪些存储。举个例子,主机中配置了300GB的逻辑单元。在主机中创建文件系统后,只有100GB的容量得到了利用。然后,自动精简配置技术可以自动判定剩余未使用的200GB,将其保存。而主机依然可以访问剩余的200GB。
一些供应商以快照或写时复制的形式部署自动精简配置,创建时间点副本。这就为客户节约了大量购买存储副本的成本。不过这么做的前提是,副本的变化速率小于20%,最大不超过30%。如果你在主存储中应用了这种理念,这就成为一种实现额外分配的方法。但是,如果一台主机(或一组主机)突然需要大量空间,那该怎么办呢?同样,也有解决办法。如果你将所有的资源集中在一起(通常称为资源池),那么主机或主机组就能根据需要索取已分配资源。
说明一点,不是所有分享资源池的主机都能同时借用空间。这就相当于你的存款银行。银行将资金集中在一起进行投资,前提当然是人们不会同时取走所有存款。
那么,这是不是意味你购买的存储少于需要的存储?不是。但是,你能更有效地管理资源,而不是以ad-hoc方式满足存储需求。现在,你能更好地控制存储分配,可以分析存储分配方式,这是全局资源池的重要功能。
当然,很多人会认为,自动精简配置是一种虚拟化的形式。那是因为从本质上讲,自动精简配置的工作方式与喷雾器类似,把大块存储切割成小块或者小片存储。然后,小块或小片存储自动在存储池的组件中传播,从而不再依赖传统的LUN和RAID组(通常称为阵列或RAID组)。其实也没什么,只不过以很简单的模式把磁盘驱动器集中在一起,实现数据的读写。在LUN和RAID组之间引入自动精简配置,你就可以将数据的物理位置抽象化(比如虚拟化),然后就很容易提供各种动态选项。举个例子,Hitachi公司计划在第三方虚拟化阵列中引进自动精简配置技术。一个阵列的空间不够用怎么办?没问题,很简单,你只需从其它阵列获取资源,添加到存储池中,存储空间也就增加了。这就好比Virtualization 2.0。
自动精简配置的另一优点是性能优异。磁盘驱动器性能根据IOPS、反应时间和MB/sec比等指标判定。创建了一组RAID后,多个磁盘驱动器可以同时工作,形成联合效应,减少一个磁盘提供的RAID数量。增加缓存可以提高性能。(我知道,这么做并不容易,但是我们以此来打个比方。)在传统的配置模式下,如果你超过了RAID组的反应时间,你就需要利用阵列、主机分段或级联等群集机制。而凭借自动精简配置技术,你可以创建拥有许多RAID组的普通存储池。在创建LUN或存储池时,你需要将LUN扩展到所有的RAID组中,从而大大提高传统配置条件下的LUN的性能。这对Exchange等应用程序而言,无疑是个好消息。应用程序不必扩展多存储容量,就能满足频繁的IOPS需求。同样,对于存储管理员而言,检查RAID性能的工作量也大大减少了。因为每组RAID都是资源池的一部分,能够获得IO开销碎片,如果RAID不是资源池的一部分,就只能获得IO开销。
自动精简配置的挑战
说了这么多有关自动精简配置的优点,现在我们来看看其挑战。
最大的挑战是要了解数据的寄存位置,如果组件发生灾难性故障,是否能追踪或者恢复数据。传统配置条件下的LUN中,LUN的边界沿RAID组的磁盘柱面而建。当然,磁盘也有可能出现故障。我们应该直面这个问题,受保护的RAID组可能出现几次故障?自动精简配置都是在内存或虚拟空间构建和维护LUN。LUN不仅分散在多组RAID中,而且其子系统的故障恢复很难实现。一些喜爱自动精简配置的人可能认为这是危言耸听,但在我看来,这其实是一个遗留问题。我们应该要求供应商提供可靠方法,恢复自动精简配置的资源。
还有一个问题,自动精简配置很难转换。你可能会争论,如果主机只利用20%的分配容量,那么80%的闲置容量在转换后,应该成为自由容量。说起来容易做起来难。首先,转换过程并没有那么简单。大多数供应商不支持在线转换或透明转换功能。即使支持转换功能,也是依靠基于主机的工具来完成。更重要的是,采用管理卷镜像等块级别的复制工具达不到应有的效果,因为这些工具只能在镜像或复制过程中更新目标存储块。如果源存储中没有使用目标存储块,那就没有关系;但是如果已经分配目标存储块,就必须实现镜像功能。然后,目标存储会把已经写入内容的存储块作为“访问”存储块,自动精简配置就不再有作用。因此,一些供应商坚持认为,要采用自动精简配置技术,你就应该在新存储中使用,或者干脆采用tar或cp等常规的数据迁移方法。
很不幸,自动精简配置还没有达到解决存储内容的地步,每个存储块都具有时间戳,时间戳是否“退休”取决于最后的访问时间。也许有一天,我们会需要这项功能。
自动精简配置不是一个革命性的理念,但的确是一种解决分配问题和性能问题的全新(前途光明)方法。你必须记住,自动精简配置不能神奇地解决你所有的存储问题。如果出现了一种能解决所有问题的方法,我肯定会告诉你。
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