VMware软件定义存储的设计 | 留言点赞获赠书&获奖名单公布

【编者按】

下面这篇文章摘选自《VMware软件定义存储》第1章的第3~5节，以及第6节的一小部分。文末有赠书规则。

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1.3      软件定义存储

数据所在之处！这是我几年前工作过的某大型金融服务组织的市场部门曾用过的一种描述。该市场团队在尝试描述那些用来维护客户数据及其可用性、性能和合规状态且对业务非常关键的存储系统时，经常喜欢这么说。

从那时开始，我们看到，vSphere 用来实现虚拟机和应用存储的技术发生了巨大变化，越来越多的存储供应商试图跟上这种转变并希望引领这种发展。现代化数据中心存储数据的方式也已发生变化，并将在未来几年内保持这种变化趋势，最终形成下一代数据中心，也就是人们通常说的软件定义存储。

毫无疑问，VMware 为全球的企业 IT 组织和服务提供商的数据中心带来了巨大变化，并显著改善了当前 IT 组织的运营管理和基础成本。然而，随着业务负载需求的增长，存储设备已无法跟上 IT 组织对更灵活的存储方案的需求，包括更好的扩展性、更高的性能和更优的可用性。这些设计上的挑战已成为运维团队和 IT 经理的日常话题。

主要挑战就在于，全球数据中心内许多最常用的存储系统都是基于过时的技术，管理复杂，而且专有程度较高。这也就意味着，IT组织被硬件供应商的长期支持协议绑定。

全球最大的一些云提供商并没有受制于此，他们已在存储操作扩展方面取得巨大的成功。例如 Amazon、Microsoft 和 Google，他们通过把传统存储系统转换为低成本的商用硬件来实现云存储平台扩展，并通过利用强大的软件来实现可用性、数据保护、操作简化和性能方面的目标。通过这种方法，同时凭借规模经济，这些大的公有云提供商拥有了巨大优势，与部署庞大的集中式存储系统相比，其成本有了显著的下降。这种方法就是人们所说的“Web-Scale”，我们将在第 6 章“设计Web-Scale的 Virtual SAN 平台”中进一步讨论。

本书的目标是帮助您理解新的 vSphere 存储方案，以及 VMware 如何通过软件定义存储产品（包括Virtual SAN 和 Virtual Volumes）来应对数据中心面临的严峻挑战。这两个下一代的存储解决方案旨在通过使用一些简单的、不需要大量经过深度培训的存储管理员进行维护的技术来实现效率的提升。这也是软件定义数据中心的基本思想，将彻底改变 vSphere 数据中心存储的方方面面，最终将这些虚拟化层驱动的概念融入计算、网络和软件定义存储层设计。

软件定义存储的目标是实现物理存储硬件与逻辑的分离，其中的逻辑会确定数据所在之处以及在读写操作期间应用于虚拟机和数据的存储服务。

借助 VMware 下一代的存储产品，用户就能根据不断变化的应用需求更灵活、更轻松地调整存储层。此外，其目的是从复杂的专用供应商系统转向由一致的数据连接组成的虚拟数据中心，以便通过单个管理工具集（也就是人们所说的单一管理平台）实现每个虚拟机的完全可见性。这些功能再加上低成本、自动化和以应用为中心的服务，已成为促使企业 IT 组织和云服务提供商开始重新思考他们的整体存储架构方法的主要驱动力。

接下来我们讨论一下软件定义存储所不具备的功能，因为这种方法有时也并不能完全实现存储供应商经常在市场宣传语中所称的某些功能。这是因为硬件供应商有时会随同自己的产品销售或绑定一些管理软件，而这并不是真正的软件定义解决方案。同样，一个部署了多个供应商提供的不同存储系统的数据中心，即使由单一的通用软件平台来管理，也不能称之为软件定义存储解决方案。由于每个底层存储系统仍有自己的传统构造块，例如磁盘池和 LUN（逻辑卷），这被认为是一种联合存储解决方案，而不是软件定义存储解决方案。存储供应商有时会混淆这两种方案，其实这也可以理解，因为他们总是想在自己的市场资料中使用一些最新的流行语。

虽然前面说了这么多，但实际上软件定义存储不只是一个软件。某些时候，您还必须考虑提供存储容量和性能的底层磁盘系统。您从 eBay 购买了一堆 5400 RPM的硬盘，您不能仅仅因为在上面增加了一个智能软件层，就期望获得类似固态闪存磁盘的性能。

 

1.4    VMware存储环境

对于身为架构师的您，收集需求和记录业务动因肯定是一项关键的目标。您的首要任务始终应是了解客户的业务目标、挑战和需求，然后才能据此推荐合适的设计。在此过程中，您可以将活动结果转化成设计因素、需求、限制、风险和假设，这些对于成功实现 vSphere 存储设计都是必不可少的。

架构师使用许多方式和方法为客户提供有意义的设计，以满足他们当前或未来的需求。图 1.2 展示了这样一种方法，其中列出的弹性活动序列基本覆盖了设计过程的所有阶段。当然，许多组织都有自己的独特方法，期望能够控制整个过程并实现特定的可交付物和项目方法。

图1-2  设计顺序方法示例

Requirements    要求

Analysis    分析

Plan    计划

Design   设计

Gathering Information   收集信息

Research   研究

Deliverables   交付物

Solution   解决方案

1.5    技术评估和需求收集

对于任何设计行为，第一步都是发现和收集准备部署 vSphere 存储的环境需求。收集需求有许多不同的方法，每种方法在不同的客户场景中有不同的价值。作为架构师，您必须使用最合适的技术，以确保从所有相关人员那里获取到完整的图景。在此过程中，您可能需要与 IT 组织的领导和相关人员进行面对面的讨论，积极与负责存储运营管理的团队交谈或召开网络会议，审核现有的相关文档。表 1.1 列出了您需要向相关人员和运维团队询问的一些问题。

表1.1 收集需求

架构师的问题	架构目标
准备用于哪些方面？	专注于应用和系统
将由谁使用？	用户和相关人员
目的是什么？	目的和目标
需要做什么？何时做？怎么做？	帮助创建一个场景
如果出错怎么办？	可用性和可恢复性
质量如何？有多快？有多可靠？有多安全？数量有多少？	扩展性、安全性和性能

在审核和分析完所有设计因素和业务动因之后，开始资格认证以选取可用产品并确定哪种方案能够满足客户期望之前，很重要的一项工作就是考虑设计中所有组件的集成。只有当数据架构、业务动因、应用架构和技术等要素都整合到一起后，才能在设计中实现所有组件的集成。

所有问题的总体目的就是对客户的期望和业务目标进行量化。例如，客户的期望和目标可能包括：

¨      性能 用户数和应用需求：组织想要实现的存储环境是否能够应对不断增长的用户数和应用存储需求，而不会影响最终用户的体验？

¨      总体拥有成本 组织是否希望为不同的业务部门提供单独的存储环境并显著降低成本？

¨      扩展性 组织是否希望确保存储架构的容量和扩展性足以满足业务持续发展和未来增长的需求？

¨      管理 组织是否希望提供一种能够简化存储资源管理的解决方案以改进工具并支持新的方式？

¨      业务连续性和灾难恢复 组织是否希望提供的解决方案有助于实现更高的可用性、灾难预防能力以及从事故中快速、可靠地恢复的能力？

 

除了专注于这些目标，您还需要收集与现有架构相关的信息以及可能存在的所有新技术需求。这些技术需求来自于对业务目标和环境的当前状态分析。它们可能包括：

¨      应用分类

¨      物理网络和虚拟网络的限制

¨      主机服务器方案

¨      虚拟机和负载部署方法

¨      网络附加存储（NAS）系统

¨      存储区域网络（SAN）系统

理解客户的业务目标极为重要，但由于任何两个项目都不会完全相同，使得这项工作颇有挑战。无论是硬件还是操作系统不同，抑或是维护级别、物理/虚拟服务器或者卷的数量有所不同，新设计都必须在每个客户的特定架构中对每一个组件进行验证。此外，正如每个环境都是独一无二的，任何两个负载都不会完全相同。例如，不同站点、不同客户的高峰时间都会有所不同。这些差异因素必须逐个进行验证，以便确定能够符合客户设计目标的最终配置。

1.6        确立存储设计因素

对任何架构而言，很关键的一步就是确立存储设计因素。然而，如前所述，不同环境中的相关要素会有所不同。尽管如此，还有很重要的一点是，设计应该专注于业务动因和设计因素，而非产品功能或客户青睐的存储供应商的最新技术规范。

客户青睐的存储设备在过去曾是最佳选择，但不管硬件提供商怎么说，这些产品可能不再能适应客户当前的使用场景。因此，如果构建的架构专注于硬件规范而非业务目标，很可能引入巨大的风险，最后成为一个失败的设计。

虽然每个客户的业务动因和设计因素都不一样，在准备设计时需要充分考虑每个客户自己的优先事项和目标，但您应该会看到其中很多共有的特质，如图 1.3 所示。

 

图1.3 存储架构业务驱动因素和设计因素

Availability 可用性

Compliance 合规性

Usability 适用性

Manageability 易管理性

Budget 预算

Capacity 容量

Goals 目标

Scalability 可扩展性

Security/Governance 安全性/监管

Recoverability 可恢复性

Standards 标准

        Performance 性能

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赠书规则：

欢迎大家转发本篇文章，您的留言获赞数较多的，有机会获得《VMware软件定义存储：原理剖析和设计指南》、《vSAN权威指南（第2版）》或《中国IT运维能力建设指南》中的一本，也就是说至少有3个人有机会各自获得一本赠书。再提醒一遍，要获得赠书机会，您需要先留言！ 然后邀请别人给你的留言点赞，留言获赞数较多的，且言之有物的，才有机会获得赠书！

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