固態存儲對服務器虛擬化的影響

　　這變得越來越明顯，就像熱狗上的芥末，小小的閃存可以讓虛擬化好得多。或者，如企業策略集團分析師馬克·彼得斯更加清楚地指出，“少量使用固態存儲的明智決定可以提高性能。”

　　由于固態存儲設備的性能遠遠超過了一個個磁盤，你會覺得更多地使用固態存儲會更有意義。也就是說，全是芥末，沒有熱狗。

　　但這么做的意義真的不大，彼得斯認為，“除非或等到所有存儲設備都一個價，或者免費。”

　　本質上，只需要固態存儲的虛擬化應用是端點解，用經濟學術語來講。這些應用確實存在，但更有可能情況是依照價格，性能等等的最佳解決方案會是這兩者的平衡點。

　　亞馬遜顯然認為，公共云計算的數據庫需要端點解，其EC2服務現正提供一個高輸入/輸出的四倍超大(hi1.4xlarge)虛擬機實例類型。雖然這一開始聽起來像是“查理和巧克力工廠”里的某種糖果吧，hi1.4xlarge實際上是一個配有兩個1TB固態硬盤的EC2實例。

　　在4k隨機讀取方面，hi1.4xlarge在使用準虛擬化的虛擬機時提供了120,000的IOPS，使用標準虛擬機時為90,000。“使用15000轉磁盤你最好也就能看到超過100多一點的IOPS”，亞馬遜首席技術官沃納·威格爾說。“盡管總存儲的角度看，固態硬盤仍然比較昂貴，但從IOPS的角度，它們是更加具有成本效益解決方案。”

　　拋開端點解，服務器虛擬化是如此常見這意味著有很多虛擬主機想要通過連接某種形式的混合存儲而獲得更好的性能，而不是普通的光纖通道和SAS陣列。這就解釋了之所以一些混合陣列存在的原因，而且也有助于揭示專用的混合存儲設備和其他為虛擬化環境而優化的設備人氣飆升的秘密。

　　混合存儲設備，從對Tintri和Nutanix的喜愛把固態存儲帶到了物理主機上，在這里它們可以從固態存儲上在必要時以高速儲存和提供常用數據，而把其他的部分交給更廉價，低性能的硬盤驅動器。

　　這也解釋了固態存儲的巨大緩存在服務器虛擬化主機內部的作用。像OCZ，Fusion-io，EMC和LSI這樣的公司正促進固態存儲器的合理使用，通過PCIe接口直接與系統總線關聯，同時利用它們專有的軟件使閃存存儲器可以被運行在主機上的所有虛擬機使用。

　　OCZ的軟件叫作VXL，Fusion-io提供了io-Turbine，EMC有VFCache，LSI則出售其NytroXD解決方案。這背后的想法都是一樣的：通過讓虛擬機與閃存緩存直接溝通，讓閃存緩存以一種更加優化，連續的方式把數據寫入外部存儲系統，來加快應用程序性能并解除I/0瓶頸。

　　儲存分級的想法本身并不是新的，但令人吃驚的是在使用服務器虛擬化技術的地方，使用閃存分級已變得司空見慣的程度的速度。一個原因是價格在近幾年迅速降低，而與此同時存儲性能問題已經變得越加緊迫。

　　閃存技術價格在接下來的一段時間會繼續下降，而且隨著緩存算法變得更加高效，看來我們越來越想把錢花在閃存上了

　　緩解存儲對虛擬服務器的制約

　　服務器虛擬化所帶來的最大挑戰之一就是如何應付多個VM在一個物理主機上運行來帶來的高I/O水平，所有I/O都要通過主機上運行的一個虛擬機管理器。目前越來越流行的一個解決方案就是安裝一個虛擬化高速緩存--通常是數百GB的快速固態記憶體--在處理器旁邊使用一個PCIe主線連接。

　　如果再加上在虛擬機管理器和客機操作系統中運行的應用程序層面的高速緩存軟件，用戶可以有效地將后端存儲系統的IOPS(每秒輸入輸出)卸載到高速緩存，從而減輕存儲系統的壓力，降低延遲性，有效加快應用程序速度。提供這種類型固態高速緩存和軟件的廠商包括Fusion-io(ioTurbine軟件)、OCZ(VXL產品)和SanDisk(FlashSoft產品)。

　　這股將存儲技術應用到虛擬化中的潮流還在繼續。這些存儲技術包括動態分層存儲陣列(比如EMC和NetApp的產品)，服務器這邊的SSD設備(包括Tintri、Nimble、Nutanix和StorSimple的產品)。

　　另一個解決方案就是所謂的存儲虛擬機管理器，它進一步將存儲在VM層次上呈現。一個例子就是加州Virsto提供的產品。它的存儲虛擬機管理器被安裝為每個物理虛擬化主機上的虛擬設備，然后它可以干涉處理那些原來正常情況下應該直接給虛擬機管理器的I/O請求。這些I/O請求被寫入到一個日志文件，然后以優化的方式寫入到一個異質共享存儲池中，在底層虛擬磁盤的自動精簡配置功能的幫助下，這種方式可以將性能提升10倍，也就是說可以將存儲要求降低至多90%.

　　ESG的Peters表示：“我很贊成使用存儲虛擬機管理器。如果你虛擬化了所有其他東西，那為什么不像Virsto那樣把存儲放在一個存儲池中來管理呢？”

　　自動精簡配置在用于虛擬化架構的時候可以帶來很多好處。根據ESG進行的研究，大約一半的公司浪費了一半的存儲容量。虛擬化要求大量的存儲，而自動精簡配置可以幫助確保這些存儲沒有被浪費。Peters表示：“每個人都應該使用自動精簡配置。”

　　然而，一個讓人驚訝的事實是，根據一位廠商提供給Peters的數據，只有大約一半的企業在使用自動精簡配置技術。他表示：“許多組織甚至是沒有開啟這個功能。”

　　當然，在一些情況下，自動精簡配置也許不是一個好主意--例如，它不適合用于那些存儲要求變化非常劇烈和快速的應用程序。不過Peters認為在許多情況下自動精簡配置只是因為保守主義而沒有被使用。

　　這里邊還有另一個因素。Ovum首席分析師RoyIllsley表示，在那些已經虛擬化了任務關鍵型應用程序的公司中，很少有公司愿意在這些應用程序上使用自動精簡配置。“它們最終會使用，但是要想實現這點，它們將需要某種形式的復雜的自動配置系統。”自動系統現在就已經存在，不過Illsley表示還是需要那種可以幫助提供穩定的服務水平的東西。

　　這可能涉及存儲分層或是那種可懷疑將數據分配到不同存儲層(通常是根據數據訪問頻率)的存儲系統。Illsley建議自動存儲分層系統可以使用類似VMTurbo產品那樣的技術來提高使用的經濟性：放棄根據使用頻率將數據自動分配到各個存儲層的做法，VM或應用程序可以根據分配的“預算”從存儲系統中“購買”不同的存儲層。

　　通過為重要的應用程序分配更高的預算，自動系統可以確保不同的存儲層以更有效的方式進行數據分配。

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