Už za niekoľko málo rokov sa virtualizácia úložiska, známa tiež ako bloková virtualizácia, osvedčila vo veľkom podniku a prešla touto zabehanou cestou od drahých butikových riešení k cenovo dostupným komoditám. Ako štandardná funkcia vo všetkých, najskromnejších úložných systémoch strednej úrovne, virtualizácia úložného priestoru zmierňuje širokú škálu problémov so správou úložiska pre malé a stredné organizácie. Dedikované riešenia od špičkových dodávateľov súčasne poskytujú najväčšiu návratnosť investícií veľkým obchodom spravujúcim veľké siete SAN s požiadavkami na vysokú dostupnosť údajov.
Virtualizácia úložiska vytvára abstrakčnú vrstvu medzi hostiteľom a fyzickým úložiskom, ktorá maskuje osobitosti jednotlivých úložných zariadení. Keď je implementovaný v SAN, poskytuje jediný bod správy pre všetky úložiská na úrovni blokov. Zjednodušene povedané, virtualizácia úložiska združuje fyzické úložisko z viacerých heterogénnych sieťových úložných zariadení a predstavuje sadu virtuálnych úložných zväzkov, ktoré môžu hostitelia použiť.
Okrem vytvárania úložných oblastí zložených z fyzických diskov z rôznych polí ponúka virtualizácia úložiska širokú škálu služieb poskytovaných konzistentným spôsobom. Tie siahajú od základnej správy zväzkov, vrátane maskovania LUN (číslo logickej jednotky), zreťazenia a zoskupenia a rozdelenia zväzkov, cez zabezpečenie tenkých vrstiev, automatické rozširovanie zväzkov a automatickú migráciu dát, až po funkcie ochrany údajov a zotavenia po katastrofe vrátane snímok a zrkadlenia. Stručne povedané, virtualizačné riešenia možno použiť ako centrálny riadiaci bod na presadzovanie politík správy úložiska a dosahovanie vyšších SLA.
Snáď najdôležitejšou službou, ktorú umožňuje virtualizácia na úrovni blokov, je nerušivá migrácia údajov. Pre veľké organizácie je presun údajov takmer konštantnou skutočnosťou. Pretože staré zariadenie končí v nájme a nový prevod je online, virtualizácia úložiska umožňuje migráciu údajov na úrovni blokov z jedného zariadenia na druhé bez výpadku. Správcovia úložiska môžu vykonávať bežnú údržbu alebo vymieňať starnúce polia bez toho, aby zasahovali do aplikácií a používateľov. Výrobné systémy sa neustále striedajú.
Virtualizácia vám tiež môže pomôcť dosiahnuť lepšie využitie úložiska a rýchlejšie zabezpečenie. Náročné procesy pre zaisťovanie LUN a zvyšovanie kapacity sú prostredníctvom virtualizácie výrazne zjednodušené - dokonca automatizované. Keď zabezpečenie trvá 30 minút namiesto šiestich hodín a kapacitu je možné prerozdeliť takmer za behu, môžete oveľa efektívnejšie využiť úložný hardvér. Niektoré obchody zvýšili využitie úložiska z 25 na 50 percent na viac ako 75 percent pomocou technológie virtualizácie úložiska. Štyri architektonické prístupy
Vo virtualizovanej sieti SAN existujú štyri spôsoby poskytovania služieb virtualizácie úložiska: vnútropásmové zariadenia, mimopásmové zariadenia, hybridný prístup nazývaný architektúra virtualizácie rozdelenej cesty a virtualizácia založená na radiči. Bez ohľadu na architektúru musia všetky riešenia virtualizácie úložiska robiť tri základné veci: udržiavať mapu virtuálnych diskov a fyzického úložiska, ako aj ďalšie konfiguračné metadáta; vykonávať príkazy na zmeny konfigurácie a úlohy správy úložiska; a samozrejme prenášať dáta medzi hostiteľmi a úložiskom. Štyri architektúry sa líšia v spôsobe, akým narábajú s týmito tromi samostatnými cestami alebo tokmi - metadáta, kontroly a dátové cesty - vo vstupno-výstupnej štruktúre. Rozdiely majú dopad na výkon a škálovateľnosť.
Zariadenie v pásme spracúva metadáta, riadenie a informácie o dátovej ceste v jednom zariadení. Inými slovami, funkcie správy a kontroly metadát zdieľajú dátovú cestu. To predstavuje potenciálne úzke miesto v zaneprázdnenom SAN, pretože všetky požiadavky hostiteľa musia prúdiť cez jeden riadiaci bod. Predajcovia zariadení v pásme tento potenciálny problém so škálovateľnosťou vyriešili pridaním pokročilých funkcií klastrovania a ukladania do pamäte cache pre svoje produkty. Mnoho z týchto dodávateľov môže poukazovať na nasadenia veľkých podnikových sietí SAN, ktoré ukazujú škálovateľnosť a výkonnosť ich riešení. Medzi príklady prístupu v pásme patria DataCore SANsymphony, FalconStor IPStor a IBM SAN Volume Controller.
Mimopásmové zariadenie vytiahne operácie správy a kontroly metadát z dátovej cesty a vyloží ich do samostatného výpočtového modulu. Problém je v tom, že na každom hostiteľovi musia byť nainštalovaní softvéroví agenti. Úlohou agenta je vytrhnúť metadáta a riadiace požiadavky z dátového toku a preposlať ich out-of-band zariadeniu na spracovanie, čím sa hostiteľ uvoľní tak, aby sa sústredil výlučne na prenos dát do az úložiska. Jediným poskytovateľom mimopásmového zariadenia je LSI Logic, ktorého produkt StoreAge je možné prispôsobiť na použitie mimo pásma aj na rozdelené cesty.
Systém rozdelenej cesty využíva možnosti inteligentného prepínača na úrovni portu na odľahčenie metadát a riadiacich informácií z dátovej cesty. Na rozdiel od mimopásmového zariadenia, v ktorom sú cesty rozdelené na hostiteľovi, systémy rozdelenej cesty rozdelia údaje a riadiace cesty v sieti na inteligentnom zariadení. Systémy rozdelenej cesty postúpia metadáta a kontrolné informácie do výpočtového stroja mimo pásma na spracovanie a odovzdajú informácie o dátovej ceste ďalej úložnému zariadeniu. Systémy rozdelenej cesty teda eliminujú potrebu agentov na úrovni hostiteľa.
Virtualizačný softvér s rozdelenou cestou bude zvyčajne bežať v inteligentnom prepínači alebo v účelovom zariadení. Poskytovateľmi radičov virtualizácie rozdelenej cesty sú EMC (Invista), Incipient a LSI Logic (StoreAge SVM).
Radiče polí boli najbežnejšou vrstvou, kde boli nasadené virtualizačné služby. Radiče však zvyčajne virtualizovali iba fyzické disky interné v úložnom systéme. Toto sa mení. Twist v starom prístupe je nasadiť virtualizačné inteligencie na radič, ktorý dokáže virtualizovať interné aj externé úložisko. Rovnako ako prístup v rámci pásma, aj kontrolór spracováva všetky tri cesty: dáta, riadenie a metadáta. Primárnym príkladom tohto nového štýlu virtualizácie založenej na radičoch je Hitachi Universal Storage Platform.
Virtualizácia súborov
Rovnako ako virtualizácia blokov zjednodušuje správu SAN, virtualizácia súborov eliminuje veľkú časť zložitosti a obmedzení spojených s podnikovými systémami NAS. Všetci si uvedomujeme, že objem neštruktúrovaných údajov exploduje a že IT má malý prehľad alebo kontrolu nad týmito údajmi. Virtualizácia súborov ponúka odpoveď.
Virtualizácia súborov abstrahuje základné špecifiká fyzických súborových serverov a zariadení NAS a vytvára jednotný priestor názvov naprieč týmito fyzickými zariadeniami. Obor názvov je jednoducho vymyslený pojem odkazujúci na hierarchiu adresárov a súborov a ich zodpovedajúcich metadát. Spravidla so štandardným súborovým systémom, ako je NTFS, je menný priestor spojený s jedným strojom alebo súborovým systémom. Spojením viacerých súborových systémov a zariadení do jedného menného priestoru poskytuje virtualizácia súborov jediný pohľad na adresáre a súbory a dáva správcom jediný riadiaci bod pre správu týchto údajov.
Mnohé z výhod budú znieť povedome. Rovnako ako virtualizácia úložiska, aj virtualizácia súborov umožňuje nerušivý pohyb a migráciu údajov súborov z jedného zariadenia na druhé. Správcovia úložiska môžu vykonávať bežnú údržbu zariadení NAS a vyraďovať staré zariadenia z prevádzky bez prerušenia používateľov a aplikácií.
Keď sa virtualizácia súborov zoskupí s klastrovými technológiami, môže tiež dramaticky zvýšiť škálovateľnosť a výkon. Klaster NAS môže poskytnúť niekoľko rádov rýchlejšej priepustnosti (MBps) a IOPS ako jedno zariadenie NAS. Aplikácie HPC (vysokovýkonné výpočtové), ako sú seizmické spracovanie, vykresľovanie videa a simulácie vedeckého výskumu, sa pri poskytovaní škálovateľného prístupu k dátam výrazne spoliehajú na technológie virtualizácie súborov.
Tri architektonické prístupy
Virtualizácia súborov je stále v plienkach. Ako vždy, prístupy rôznych dodávateľov sú optimálne vhodné pre rôzne modely použitia a žiadna veľkosť nevyhovuje všetkým. Všeobecne povedané, na dnešnom trhu nájdete tri rôzne prístupy k virtualizácii súborov: menné priestory integrované do platformy, menné priestory odvodené od klastrovaného úložiska a virtualizované menné priestory rezidentné v sieti.
Menné priestory integrované do platformy sú rozšírením hostiteľského súborového systému. Poskytujú pre platformu špecifické prostriedky na abstrahovanie vzťahov medzi súbormi medzi strojmi na konkrétnej serverovej platforme. Tieto typy menných priestorov sú vhodné na spoluprácu viacerých miest, ale zvyčajne im chýbajú bohaté ovládacie prvky súborov a samozrejme sú viazané na jediný súborový systém alebo operačný systém. Príklady zahŕňajú Brocade StorageX, NFS v4 a Microsoft Distributed File System (DFS).
Klastrované úložné systémy kombinujú klastrovanie a pokročilú technológiu súborových systémov a vytvárajú modulárne rozšíriteľný systém, ktorý dokáže obslúžiť stále väčšie objemy požiadaviek NFS a CIFS. Prirodzeným výrastkom týchto klastrovaných systémov je jednotný zdieľaný priestor názvov vo všetkých prvkoch klastra. Klastrované úložné systémy sú ideálne vhodné pre vysoko výkonné aplikácie a na konsolidáciu viacerých súborových serverov do jedného systému s vysokou dostupnosťou. Medzi dodávateľov patria spoločnosti Exanet, Isilon, Network Appliance (Data ONTAP GX) a HP (PolyServe).
Virtualizované menné priestory rezidentných v sieti vytvárajú zariadenia pripojené k sieti (bežne sa označujú ako správcovia sieťových súborov), ktoré sa nachádzajú medzi klientmi a zariadeniami NAS. Tieto zariadenia v zásade slúžia ako smerovače alebo prepínače protokolov na úrovni súborov a poskytujú virtualizovaný priestor názvov naprieč súborovými servermi na zadnej strane a smerujú všetku komunikáciu NFS a CIFS medzi klientmi a úložiskom. Zariadenia NFM je možné nasadiť v pásme (siete F5) alebo mimo pásma (EMC Rainfinity). Virtualizované menné priestory rezidentných v sieti sú vhodné pre nasadenie stupňovitého úložiska a ďalšie scenáre vyžadujúce nerušivú migráciu údajov.
Virtualizácia úložiska súborov a blokov môže byť najlepšou šancou IT na zmiernenie bolesti spojenej s prebiehajúcou dátovou vlnou tsunami. Virtualizáciou prostredí úložísk blokov a súborov môže IT získať väčšiu ekonomiku správy a implementovať centralizované politiky a kontroly nad heterogénnymi úložnými systémami. Cesta k prijatiu týchto riešení bola dlhá a náročná, ale tieto technológie konečne dobiehajú naše potreby. Nájdete aktuálnu časť riešení virtualizácie súborov a blokov, na ktoré sa oplatí čakať.
Tento príbeh, „Hlboký ponor: virtualizácia SAN a NAS„, pôvodne vyšlo na serveri .com. Sledujte najnovší vývoj v oblasti virtualizácie, ukladania a správy dátovej explózie na serveri .com.
