评测：8GB/s FC SAN可支持虚拟操作环境

大多数IT管理人员将虚拟操作环境（VOE），比如VMware ESX架构，看作降低IT运营成本的灵丹妙药。但是，为了理解VOE所能带来的好处，IT人员必须做好准备，并处理两个维度上的可扩展性问题：虚拟机（VM）应扩展到能够支持I/O密集型或计算密集型应用程序，而VOE服务器应扩展到能够支持越来越多的VM。
对于存储局域网（SAN）管理者来说，VOE极大地改变了SAN架构的变化来源，因为光纤通道（FC）架构的变化将来自SAN架构边缘所发生的变化：通过数据中心的服务器，而不是存储阵列，来推动新的业务模式。
当资源密集型的应用程序被部署在一个VM上时，这些应用程序会产生大量的数据传输负荷，并且在容量、吞吐量以及可靠性等方面考验底层的VOE存储系统。这种情况限制了VOE的可扩展性，即每个VOE服务器上可部署的VM数量，并且还影响了VOE服务器在SAN连接合并中的作用。
为了在各个层面上解决VOE的I/O问题，QLogic推出了一系列8GB/秒光纤通道架构解决方案。这些解决方案的产品包括QLogic 2500系列的光纤通道主机总线适配器（HBA），以及SANbox 5800系列可堆叠交换机，这种交换机带有20个8GB/秒光纤通道端口以及4个20GB/秒堆叠端口。
鉴于QLogic的8GB/秒SAN架构的I/O吞吐性能，该SAN架构可为用户带来快速的投资回报，并极大地简化VOE的管理。QLogic 2500 HBA提供2个8GB/秒端口，它可以为一个VOE服务器提供足够的带宽来支持8个虚拟机，它所提供的带宽相当于8个专门的2GB/秒HBA为8个物理服务器所提供的带宽。这种性能有助于提高虚拟机在VOE服务器之间的移动性，而这种移动性对于IT人员来说又是很重要的，因为虚拟机的移动有助于平衡系统的工作负荷并最大化资源的利用效率。
同样重要的是，QLogic系列产品对设备虚拟化的支持达到了新的层次。随着VOE的加速普及，以及虚拟机越来越成为业务关键型应用程序的部署选择，跟踪SAN内I/O资源的利用将成为IT人员的重要内容。对于任何一个IT系统虚拟化或系统合并项目来说，一个重要的标准就是共享的存储架构是否能够快速且有效地扩展。这种共享的架构应能够允许用户流畅地移动、控制和平衡工作负荷及数据。
为了评估QLogic的8GB/秒FC SAN架构在VOE功能性以及可扩展性方面的能力，openBench实验室使用VMware ESX 3.5，并建立了一个可以用来评估VOE可扩展性的实验环境。
作为VOE物理架构的基础设施，我们在主机服务器上使用了带多核处理器的戴尔PowerEdge 6850服务器，该服务器带有4个3.66Hz的英特尔Xeon处理器。为了进一步构建SAN架构，我们使用了一个4GB/秒QLogic QLE2460 HBA，一个8GB/秒QLE2560 HBA，以及一个SANbox 5802V交换机。为了构建高速存储阵列，我们部署了两个Texas Memory Systems RamSan-400固态磁盘（SSD）阵列。每个SAN存储系统都有4个控制器，每个控制器都有2个4GB/秒光纤通道端口。最后，我们设置了8个虚拟机。在Windows Server 2003操作系统下，我们在虚拟机上运行了oblLoad 和IOmeter标杆测试程序。
为了系统能够出现潜在的SAN瓶颈，我们openBench实验室所建立的VOE可扩展性试验环境采用了最糟糕的设置。我们有意地设计光纤架构布局，以便能够对QLogic QLE2560 HBA和 SANbox 5802V交换机的运行带来最大的压力。我们只部署了一个光纤通道交换机，并将4条4GB/秒数据通道合并到一个8GB/秒HBA上。通过这种布置，性能瓶颈和可扩展性瓶颈将只出现在SAN传输和VOE问题上。
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我们运行oblLoad来创建首块逻辑磁盘，这一软件可以在虚拟数据模型中产生数据传输。在8KB读取下，我们每秒钟得到了超过60000次的I/O请求。
为了能够最大限度地利用VOE，共享存储SAN是非常关键的。虚拟机负载平衡以及高可用性取决于虚拟机的可移动性，而后者又是通过VMotion这样的软件来实现的。因此，VOE主机服务器在访问同一存储的时候，必须避免对与虚拟机有关的服务水平协定（SLA）带来负面影响。
使问题更复杂化的另一方面是，虚拟机存储设备的虚拟化通常只着眼于如何简化虚拟机系统管理，它们的做法就是将所有的磁盘资源从概念上分隔成各个独立的直连式存储（DAS）设备。虽然对于许多初始的虚拟机项目来说，这种DAS设备虚拟化模式所带来简便性是非常理想的，但是，如果用户需要将大型企业级应用程序予以合并，并且这些大型应用程序是专门在SAN环境的系统上运行的话，那么这种模式就会带来许多问题。
首先，这种系统虚拟化模式使得系统只有很少的VOE服务器能够用来保证所有虚拟机的I/O水平，每个虚拟机都处在一个1U服务器上面，并带一个专门的2GB/秒FC SAN连接。由于虚拟机在服务器之间的移动性是提升VOE使用价值的关键，因此HBA的性能必须能够与多核处理器的性能相匹配，只有这样才能够方便地在一个服务器上支持8到16个虚拟机。
其次，IT人员需要解决多个操作问题，比如，在物理系统被迁移到VOE中的虚拟机的时候，需要计算SAN资源和控制基于分区的设备访问。一个专门在SAN中运行的系统可以采用虚拟机的形式，从而同光纤架构本身相独立。但是IT人员的负担就加重了，因为他们在修改现有操作、流程的过程中必须做很多工作，并编制有关的存储资源的报告。这些任务的计划编制和执行之繁重就足以妨碍物理

美帝  发表于: 2009-12-29