專家博客: 雲計算中存儲必備的9大要素

[導讀]典型的資料存儲和管理的"企業級特徵"在IT架構創新上不斷推成出新。 存儲架構師意識到這些特徵對於關鍵業務和生產應用非常重要，但目前的雲計算還缺乏這些特徵。

在最近對雲計算的所有關注中，存儲更多地被視為基礎平臺。 時至今日，許多雲計算提供的僅僅局限于CPU內核的集合，定量的記憶體分配，低轉速存儲，或者還有一些面向互聯網的IP技術。 近來，出現了有趣的與雲計算和存儲相關的高級技術，特別是使用Web Services訪問方式，使得訪問存儲不再受限於設備檔或者NFS載入點。

典型的資料存儲和管理的"企業級特徵"在IT架構創新上不斷推成出新。 存儲架構師意識到這些特徵對於關鍵業務和生產應用非常重要，但目前的雲計算還缺乏這些特徵。 本篇白皮書的目標是描述企業雲計算中存儲必備的9個要素。

要素1：性能

性能需要付出成本。 在一個架構良好的應用裡，性能和成本處於平衡狀態。 達到這點的關鍵是使用合適的技術去匹配企業業務應用的性能，首先要求將企業的業務語言轉換成IT模式。 因為這種轉換困難，通常企業止步于靜態的IT架構，無法應對業務變化著的性能需求。 企業雲計算提供了一個更能應對變化著的性能需求的平臺。

在早期的雲計算平臺裡，存儲I/O一般都會有較高的延遲。 這是因為廠商注意到使雲計算的資料更容易訪問，但沒注意到提高與性能、頻寬和IOPS相關的服務等級。 有兩個原因導致延遲較高：訪問的模式和類型，以及存儲分佈的配置。

訪問模式包括位於OSI模型實體層之上的多層協定的組合(如SOAP, NFS, TCP, IP和FCP)。 資料訪問包括共用的物理服務層(如乙太網)和幾個協定層(如SOAP或NFS)，一般比專門的實體層(如FC)產生更多的延遲。 市場上大多數雲計算平臺包括Internet的資料訪問，產生了更多的資料訪問延遲。

對於存儲介質，大多數雲計算的市場在RAID或JBOD配置中使用SATA磁片。 因為SATA(有段時間被視為近線磁片)的性能一般比企業磁片(一般指FC盤)稍差一些，導致存放裝置的性能低於應用的需求。

當你採用低性能存儲介質的相對低頻寬和高延遲的訪問模式時，使用整個儲存子系統的企業無法支援更多的關鍵業務應用的需求。 其結果是，這種方案通常僅適用于測試和開發。

相比來說，企業雲計算平臺需要提供更多不同性能存儲層的選擇。 當性能需求的變化時，例如，應用從測試遷移到生產環境，存儲平臺應該能使用這種變化。 理想的企業雲計算的存儲應該有多種性能區，能夠被調整，以提供合適的I/O性能級別給業務性能的需求。

最後，為了滿足企業高端存儲的性能需求，雲計算方案必須採用高於或者目前正在使用的企業級技術。 一般使用FC SAN。 此外，如何使用技術與技術本身同等重要。 在一個系統管理環境裡，企業級需求下的虛擬機器配置必須能夠持續提供高性能。

要素2：安全性

安全性和虛擬化通常被視為相互矛盾的。 畢竟虛擬化使得應用從物理硬體和網路邊界中解放出來。 安全性，換而言之，就是建立邊界。 企業需要考慮虛擬化設計的初始架構。

在大多數雲計算市場裡，無論公有的還是私有的，資料安全性都是基於信任的，這信任通常都在管理程式裡。 當多數虛機共用物理LUN，CPU和記憶體時，由管理程式確保資料是否毀壞或者被錯誤的虛機訪問。 這與集群伺服器多年來面臨的基本挑戰相同。 任何也許需要接管進程的物理伺服器必須能訪問資料/應用/作業系統的許可權。 例如，為了主機外備份，LUN也許需要映射給公共的備份伺服器。

在企業雲計算中，有兩種方式去保護業務資料。 第一種涉及系統程式管理安全。 主要的目標是：系統盡可能少地被使用，避免任何虛擬機器被其他虛擬機器造成負面的影響。 企業也需要保護LUN被其他伺服器訪問，如同主機外備份伺服器。

其他需要注意的地方是資料通道。 企業必須注意只能給需要維護必要功能的物理伺服器提供訪問路徑。 這可以通過NPIV(SAN N埠 ID虛擬化)使用得Zoning、LUN Masking、訪問清單、許可權配置來完成。

要素3：自動ILM存儲

資訊生命週期管理(ILM)曾經成為非常有效的市場行為的重心，被那些出售分層存儲的廠商所推崇。 雖然ILM本質上非常簡單 - 存儲的成本與資料的業務價值相匹配，實際的挑戰來自于真正的執行效果，眾多所謂的ILM方案，細微性都不夠細，難以達到這樣的目標。

今天，傳統的ILM並沒有部署到市場上的大多數雲計算平臺中。 原因有兩個，第一，在許多雲計算中，大部分磁片介質採用處於典型ILM方案中的最低層存儲，這樣就沒法把資料往更底層遷移，ILM也就無法部署。 第二，許多企業不需要為雲計算常用的計算類型而更長時間地管理資料，因為傳統雲計算通常用於功能測試/開發、概念驗證(POC)、Web伺服器測試等。 考慮到多種因素，實施ILM策略所需細細微性的複雜性和成本與經濟節省的雲計算不相符。

根據一些行業報告，70%的資料是靜態的。 通過將合適的資料存儲在合適的介質上，企業能削減成本。 他們能意識到通過部署雲平臺能節省成本，在雲計算中實施ILM帶來的經濟效益意義重大。 但前提是無需中斷應用，而且不能增加不必要的操作複雜性。

為了做到這些，企業必須使用基於策略的塊級ILM方法，無論訪問方式和應用類型。 通過在資料塊一級跟蹤資料的屬性，就無需在作業系統這一級執行資料歸檔或資料移轉。 這種方法還能獨立于作業系統類型，且獨立于用於存儲資料的訪問方式。 它不僅在保持性能(所有的資料寫入都在高速層完成)的同時優化存儲的成本，而且通過將不使用的資料塊沉澱到低速層減少電能的消耗。 這很合理，因為近線存儲僅消耗企業存儲的大約20%的能耗。 為此，要做到真正適合企業級應用的自動分級存儲，卷級或檔級資料移轉無法勝任，顆細微性必須細化到資料塊級。 只有資料塊級的資料移轉才可能獨立于作業系統類型，且獨立于存儲資料的訪問方式，做到對應用支援的隨需相應。

要素4：存儲訪問模式

訪問存儲空間有三種主流方式：基於資料塊(FC SAN或iSCSI)、基於檔(CIFS/NFS)、或通過Web服務。 基於塊和檔的訪問方式在企業應用中最常見，能更好地控制性能、可用性和安全性。 在這點上，市場上大多數雲計算平臺利用Web服務的介面，如SOAP和REST(代表性狀態傳輸)訪問資料。 雖然，這是最靈活的方式，但有性能的影響。 理想的情況是，企業雲提供全部的三種訪問存儲的方式來支援不同應用架構。

(責任編輯：劉芬)