云计算环境中存储必备的9大要求

2011-03-25 11:32:02 责任编辑: cpslili 收藏本文

　　在最近对云计算的所有关注中，存储更多地被视为基础平台。时至今日，许多云计算提供的仅仅局限于CPU内核的集合，定量的内存分配，低转速存储，或者还有一些面向互联网的IP技术。近来，出现了有趣的与云计算和存储相关的高级技术，特别是使用WebServices访问方式，使得访问存储不再受限于设备文件或者NFS加载点。

　　典型的数据存储和管理的"企业级特征"在IT架构创新上不断推成出新。存储架构师意识到这些特征对于关键业务和生产应用非常重要，但目前的云计算还缺乏这些特征。本篇白皮书的目标是描述企业云计算中存储必备的9个要素。

　　要素1：性能

　　性能需要付出成本。在一个架构良好的应用里，性能和成本处于平衡状态。达到这点的关键是使用合适的技术去匹配企业业务应用的性能，首先要求将企业的业务语言转换成IT模式。因为这种转换困难，通常企业止步于静态的IT架构，无法应对业务变化着的性能需求。企业云计算提供了一个更能应对变化着的性能需求的平台。

　　在早期的云计算平台里，存储I/O一般都会有较高的延迟。这是因为厂商注意到使云计算的数据更容易访问，但没注意到提高与性能、带宽和IOPS相关的服务级别。有两个原因导致延迟较高：访问的模式和类型，以及存储分布的配置。

　　访问模式包括位于OSI模型物理层之上的多层协议的组合(如SOAP，NFS，TCP，IP和FCP)。数据访问包括共享的物理服务层(如以太网)和几个协议层(如SOAP或NFS)，一般比专门的物理层(如FC)产生更多的延迟。市场上大多数云计算平台包括Internet的数据访问，产生了更多的数据访问延迟。

　　对于存储介质，大多数云计算的市场在RAID或JBOD配置中使用SATA磁盘。因为SATA(有段时间被视为近线磁盘)的性能一般比企业磁盘(一般指FC盘)稍差一些，导致存储设备的性能低于应用的需求。

　　当你采用低性能存储介质的相对低带宽和高延迟的访问模式时，使用整个存储子系统的企业无法支持更多的关键业务应用的需求。其结果是，这种方案通常仅适用于测试和开发。

　　相比来说，企业云计算平台需要提供更多不同性能存储层的选择。当性能需求的变化时，例如，应用从测试迁移到生产环境，存储平台应该能使用这种变化。理想的企业云计算的存储应该有多种性能区，能够被调整，以提供合适的I/O性能级别给业务性能的需求。

　　最后，为了满足企业高端存储的性能需求，云计算方案必须采用高于或者目前正在使用的企业级技术。一般使用FCSAN。此外，如何使用技术与技术本身同等重要。在一个系统管理环境里，企业级需求下的虚拟机配置必须能够持续提供高性能。

　　要素2：安全性

　　安全性和虚拟化通常被视为相互矛盾的。毕竟虚拟化使得应用从物理硬件和网络边界中解放出来。安全性，换而言之，就是建立边界。企业需要考虑虚拟化设计的初始架构。

　　在大多数云计算市场里，无论公有的还是私有的，数据安全性都是基于信任的，这信任通常都在管理程序里。当多数虚机共享物理LUN，CPU和内存时，由管理程序确保数据是否毁坏或者被错误的虚机访问。这与集群服务器多年来面临的基本挑战相同。任何也许需要接管进程的物理服务器必须能访问数据/应用/操作系统的权限。例如，为了主机外备份，LUN也许需要映射给公共的备份服务器。

　　在企业云计算中，有两种方式去保护业务数据。第一种涉及系统程序管理安全。主要的目标是：系统尽可能少地被使用，避免任何虚拟机被其他虚拟机造成负面的影响。企业也需要保护LUN被其他服务器访问，如同主机外备份服务器。

　　其他需要注意的地方是数据通道。企业必须注意只能给需要维护必要功能的物理服务器提供访问路径。这可以通过NPIV(SANN端口ID虚拟化)使用得Zoning、LUNMasking、访问列表、权限配置来完成。

　　要素3：自动ILM存储

　　信息生命周期管理(ILM)曾经成为非常有效的市场行为的重心，被那些出售分层存储的厂商所推崇。虽然ILM本质上非常简单-存储的成本与数据的业务价值相匹配，实际的挑战来自于真正的执行效果，众多所谓的ILM方案，粒度都不够细，难以达到这样的目标。

　　今天，传统的ILM并没有部署到市场上的大多数云计算平台中。原因有两个，第一，在许多云计算中，大部分磁盘介质采用处于典型ILM方案中的最低层存储，这样就没法把数据往更底层迁移，ILM也就无法部署。第二，许多企业不需要为云计算常用的计算类型而更长时间地管理数据，因为传统云计算通常用于功能测试/开发、概念验证(POC)、Web服务器测试等。考虑到多种因素，实施ILM策略所需细粒度的复杂性和成本与经济节省的云计算不相符。

　　根据一些行业报告，70%的数据是静态的。通过将合适的数据存储在合适的介质上，企业能削减成本。他们能意识到通过部署云平台能节省成本，在云计算中实施ILM带来的经济效益意义重大。但前提是无需中断应用，而且不能增加不必要的操作复杂性。

　　为了做到这些，企业必须使用基于策略的块级ILM方法，无论访问方式和应用类型。通过在数据块一级跟踪数据的属性，就无需在操作系统这一级执行数据归档或数据迁移。这种方法还能独立于操作系统类型，且独立于用于存储数据的访问方式。它不仅在保持性能(所有的数据写入都在高速层完成)的同时优化存储的成本，而且通过将不使用的数据块沉淀到低速层减少电能的消耗。这很合理，因为近线存储仅消耗企业存储的大约20%的能耗。为此，要做到真正适合企业级应用的自动分级存储，卷级或文件级数据迁移无法胜任，颗粒度必须细化到数据块级。只有数据块级的数据迁移才可能独立于操作系统类型，且独立于存储数据的访问方式，做到对应用支持的随需相应。

　　要素4：存储访问模式

　　访问存储空间有三种主流方式：基于数据块(FCSAN或iSCSI)、基于文件(CIFS/NFS)、或通过Web服务。基于块和文件的访问方式在企业应用中最常见，能更好地控制性能、可用性和安全性。

　　在这点上，市场上大多数云计算平台利用Web服务的接口，如SOAP和REST(代表性状态传输)访问数据。虽然，这是最灵活的方式，但有性能的影响。理想的情况是，企业云提供全部的三种访问存储的方式来支持不同应用架构。