优化存储管理 提高应用可用性

日期: 2010-06-24 来源:TechTarget中国

虚拟大会现场视频资料请点击查看   近年来数据中心的建设发生了巨大的变化,从以往的以系统为中心的建设逐渐变成了以信息为中心的建设,而在建设过程中信息平台的治理更是人们关注的焦点。在整个信息平台的治理过程中,以下几个技术是值得大家关注的: 存储资源优化,如何通过优化手段来充分挖掘存储资源,提升利用率,这是需要我们去关注的。简化运营,一个数据中心的维护是有多个层面的,如何能够在管理上有效减少层次数,把复杂的维护过程向导化,标准化是节约运营成本的关键。业务连续性,保障业务连续性一直是数据中心建设的重点,而且涉及到的概念也非常多,包含了容错、高可用性、容灾等,本文我们将重点介绍如何实现业务的快速切换。

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  近年来数据中心的建设发生了巨大的变化,从以往的以系统为中心的建设逐渐变成了以信息为中心的建设,而在建设过程中信息平台的治理更是人们关注的焦点。在整个信息平台的治理过程中,以下几个技术是值得大家关注的:

  • 存储资源优化,如何通过优化手段来充分挖掘存储资源,提升利用率,这是需要我们去关注的。
  • 简化运营,一个数据中心的维护是有多个层面的,如何能够在管理上有效减少层次数,把复杂的维护过程向导化,标准化是节约运营成本的关键。
  • 业务连续性,保障业务连续性一直是数据中心建设的重点,而且涉及到的概念也非常多,包含了容错、高可用性、容灾等,本文我们将重点介绍如何实现业务的快速切换。
  • 海量数据管理,如何使用新的管理手段对非结构化数据进行优化管理,也是本文的重点内容。

  一、存储优化

  近年来存储行业推出了许多新技术,但如何把物理上的技术优势转换成真实的生产力还需要进行存储软件层的配合。

  Thin-provision功能,最早出现于NAS上,后来被存储行业所接受,目前主流的存储厂商都会提供Thin-provision功能,Thin-provision的概念主要是用来解决数据中心的建设成本和投资成本的冲突。例如,某企业要建设一个数据中心,并且预计三年内将会扩展到100TB,从投资的角度来讲,最好的方法是第一年买30TB,第二年买30TB,第三年买40TB,因为数据积累是一个渐进的过程,但在做系统规划时,我们更愿意把100TB的容量一次性规划好,否则在每次逐渐添加时都需要做系统的调整,这样就会导致我们的建设成本和维护成本变得非常的高昂。而Thin-provision恰好可以解决这个问题,企业可以实际上先购买30TB,即在物理空间上是30TB,但从主机层面看,这个空间是100TB的,这样在主机层面上就可以按照100TB的空间来规划,当你的系统使用到25TB时,再去新购存储,进行添加。

总结:

  虽然Thin-provision的功能有好几年了,但是到目前为止还没有得到非常广泛的应用,是因为它存在两个技术瓶颈:

  1、我如何才能迁移到精简环境并回收主机文件系统中所有未使用的空间?

  2、我如何确保我的精简存储环境只占用所需的物理存储?

  为了解决以上两种问题,赛门铁克在Storage Foundation中提出了一个优化,在5.1版本中会自动识别 Thin-provision中的文件系统,感知文件系统是建立在Thin-provision上,在文件系统迁入时,会自动启动SmartMove动作,SmartMove会将文件系统中未用的空间释放,进行自动精简。而在对于自身的文件系统,会自动释放已删除文件的空间资源,通过这种手段可以使Thin-provision的功能真正的达到实用化。

  固态硬盘(SSD)

  固态硬盘俗称散盘,是2008年引进的一种技术,对于存储行业来说这是一种革命性的技术,相比较以前使用的硬盘,固态硬盘技术大幅度的提升了IOPS,但是固态硬盘自身也存在着一些问题,例如价格比较高昂,所以在大面积使用时,企业一般会考虑将固态硬盘和普通硬盘混合使用,与此同时也产生了一个问题:如何将频繁访问的热数据放在固态硬盘上,而将一些不频繁访问的冷数据放在普通硬盘上?我们知道在实际的使用中,频繁访问的数据是不断变化的,如何才能使变化的数据在两种硬盘空间上自动分配呢?动态的多层管理!在SFHA 5.1 中会自动识别属性,然后进行一系列操作。普通的文件系统一般是建立在一个逻辑卷上,但SFHA 5.1是允许将一个文件系统建立在多个逻辑卷上。例如,我有固态硬盘和普通硬盘,SFHA 5.1会先对其进行识别,然后创建两个逻辑卷,将一个逻辑卷分布在固态硬盘上,另一个逻辑卷分布在普通硬盘上,将两个卷组成一个文件系统,而在文件系统创建时,会隐含一个优化策略,会自动将大量AO产生的数据先放到固态硬盘上,定期监控文件的访问情况,若发现某些文件的访问频率达到了设定的数值,就会实现一个动态的迁移,若一个文件它的访问频率逐渐下降,它也会被回迁到普通磁盘上,实现了一个热冷数据的动态交换,最大的发挥了固态硬盘在IOPS上的性能优势。


 
  二、简化运营

  在SFHA 5.1中集中监控软件 Veritas Operations Manager得到了加强,在一个界面上就可以完成存储管理和集群管理的所有任务,包括存储空间的分配和使用情况,集群的配置、切换方式,容灾管理等都可以在Veritas Operations Manager上实现。它还引用了一些基于WEB操作的一些服务,例如,安装前系统状况的检查,补丁的报告和分发等。
 
  SFHA 5.1在简化运营方面做了很多工作,本文主要介绍两点:

  1、无密钥功能

  2、在集群环境下滚动升级的功能

  在安装和升级时的主要考虑因素有:


 
  集群系统的滚动升级

  以往的集群系统在升级时,所需的操作时间是较长的, 首先要把集群停下来——拆分——对每个节点进行升级——集群合并,最大的缺点是应用在很长的时间内不受到集群的保护,而在5.1中,这种情况得到了很大的改善。

举例:双节点(n1、n2)的HA环境升级

  整个过程会将集群中断的时间缩短到几分钟之内,并且整个过程是标准化的,其大大降低了在升级过程中维护的风险。

  三、业务连通性

  业务连通性是一个非常大的概念,它包括容错、高可用和容灾管理。对数据中心来说其最重要的就是数据,因为数据的流失会导致企业业务的中断,这样企业就需要花费很长的时间进行数据恢复,所以数据保护是数据中心最关注的一点。在以往数据中心的数据保护中,容错是在一个阵列里完成的,但实践证明,跨阵列的数据容错更有效,赛门铁克也提供了很多跨阵列的数据容错技术 包括镜像、快照、复制,大家在数据中心设计时可以考虑一下这方面。

  如何进行快速切换?如何应对效率的挑战?

  在业务连通性中,快速切换是非常重要的,因为只有实现了快速切换才能保证在灾难发生时你的业务能在最短的时间内得到恢复。

  (1)传统的集群切换过程

  (2)CFS技术与HA模式的Cluster切换


 
  Storage Foundation一方面降低了成本,另一方面维护也非常简单,如果您的业务对于灵活性的要求不是很高,这将是一种非常好的解决方案。

  集群文件系统除了做快速切换,对于并行应用来说也是非常的方便,它并不需要考虑数据是如何化解、如何分配,只需考虑应用在不同主机节点上如何部署,它对做网格计算,初步的云平台是非常有帮助的。第二个它会提高存储的利用效率,因为在集群文件系统下数据是不需要通过网络去传输,形成多个负载,只要在一个集群里进行管理,所以文件都可以看得到,减少了数据的拷贝,提高了存储的利用率。

  四、海量数据管理

  一般来说,数据可以分为三类:结构化数据(如,数据库)、半结构化数据(如,邮件)以及非结构化数据(如PPT、视频、 Word文件等),而在数据中心,真正大量存在的是非结构化数据,而目前针对非结构化的数据管理是存在很大局限性的,如同早期北京的加油站,每个加油站只提供一种型号的汽油,#90,#93,#97……,那么在加油的高峰期,我们不难发现,在提供#93汽油的加油站门前已经是排起了长龙,而在#90,97的用户比较少,这种典型的不对称型造成了局部拥塞,经过改良后,在任何一个加油站都可以找到你需要的汽油型号。对于数据来讲也是一样的,当所有的文件服务器都可以看到相同的视图,用户就可以在任何一个节点上找到自己需要的,也分散了文件服务器的瓶颈。第二个好处是提高文件服务功能的可用性和伸缩性。

  在本文中我们主要为大家介绍了存储资源优化,简化运营,业务连续性以及海量数据管理几方面的技术,希望对大家有所帮助!