服务器虚拟化给存储系统和维护系统的管理员带来了一些严峻的挑战。一个简单的事实就是全球只有50%的数据中心被虚拟化的原因之一很可能就是因为这个——尽管服务器虚拟化带来的好处也是明显的和实在的。
一个最基本的考虑就是成本。服务器虚拟化可以带来一些成本节约，但是前提条件是支持它的存储系统必须胜任。William Blair and Company，一家芝加哥投资银行，在2010年进行的调查发现进行服务器虚拟化项目的公司通常在服务器虚拟化上每花1美元，在存储上就得花2到3美元。企业策略集团(ESG)高级分析师Mark Peters认为，这样的数字显然会降低服务器虚拟化的经济性。他表示：“那些没有事先做好足够规划的人有可能因为存储成本的缘故而失去服务器虚拟化的经济性优势。”
存储成本上升的一个原因是因为随着服务器虚拟化将虚拟机(VM)从它们所运行于上的硬件上脱钩，它也将VM与底层存储脱钩，后者通常位于一个SAN(存储局域网)中。服务器虚拟化厂商虽然宣称这种解决方案可以快速和轻松的分立出新的VM，但是它也可能带来VM泛滥，导致出现数百个幽灵VM——不再有用或不被使用但仍然消耗存储资源的VM。让问题更严重的是许多VM是由标准镜像分立出来的，而这些标准镜像通常配置比实际所需要的存储量更多的存储资源。
更一般地来说，服务器虚拟化本质上对存储资源是非常饥渴的。它尤其会加重存储系统的负担，因为它会让本来顺序的存储访问变得随机——随机访问也是最为挑战存储系统的存储行为类型。Peters表示：“由于新的VM很容易建立，因此存储容量的需求上升，同时由于VM在虚拟化架构中移动，因此你会碰到更多的随机I/O，你对性能以及存储系统容量的要求也会提高。这样的情况会让一些人放缓虚拟化的步伐，因为他们必须在存储上花费比原来预计的更多的钱。”
Peters提到了事先规划，在没有清晰的战略下扩展存储的后果之一就是存储蔓延——向外扩展存储，增加新的设备来满足虚拟化需求以获得更多的性能和容量，而不是使用一个可以在必要时升级或扩展的存储架构来确保向上扩展的可能性。单个可以向上扩展的系统是容易管理和维护的;它占用较少的宝贵的数据中心楼面空间;它的耗电和冷却成本也更少。考虑到购买一个存储系统的采购成本只占到整个寿命周期中总的运行和维护成本的20%，这样做所带来的成本节约是明显的。
减轻存储对虚拟服务器的制约
服务器虚拟化所带来的最大的挑战之一就是如何管理多个VM运行在一个物理主机上所产生的高水平I/O，而所有这些I/O都要通过运行在主机上的一个虚拟机管理器。一个日渐流行的解决方案就是安装虚拟化高速缓存——通常是几百GB的高速固态记忆体——在处理旁边使用一个PCIe总线连接。
如果配置一个运行在虚拟机管理器和客机操作系统里面的应用程序层面高速缓存软件，那可以有效地从存储系统中卸载IOPS(每秒输入输出)并将它灌进高速缓存，从而缓解存储系统的压力，减少延迟时间，有效加快应用程序运行速度。提供这种类型固态高速缓存硬件和软件的厂商包括Fusion-io(通过io Turbine软件)，OCZ(VXL)和SanDisk(FlashSoft)。
另一个趋势是一些提供动态分层存储的厂商将存储技术应用到虚拟化上(比如EMC和NetApp)，以及一些新的厂商将SSD(固态驱动器)设备迁移到离服务器更近的地方(比如Tintri、Nimble、Nutanix和StorSimple)。
另一个解决方案则是进一步将存储直接呈现在VM层面上，也就是所谓的存储虚拟机管理器。一个例子就是加州Virsto提供的产品。它的存储虚拟机管理器作为一个虚拟设备安装在每个物理虚拟化主机上，然后它会截取本来要进入虚拟机管理器的I/O请求。这些I/O请求被写入到一个日志文件中，然后用一个优化后的方式写入到一个共享式异质存储池中。受益于底层虚拟磁盘的自动精简配置功能，这样做可以将性能提升10倍，同时将存储要求减少90%。
ESG的Peters表示：“我很支持使用存储虚拟机管理器。如果你其他地方都虚拟化了，那为什么不以异质的方式来管理存储，像Virsto那样将存储变成一个大的资源池?”
自动精简配置这个技术用在虚拟化基础设施中可以带来很大的好处。根据ESG进行的研究，大约一半的公司浪费了大约一半的存储容量。虚拟化要求大量的存储，而自动精简配置可以帮助减少被浪费的存储。Peters表示：“每个人都应该用自动精简配置技术。”
不过，一个让人惊讶的事实是，根据一家厂商提供给Peters的数据，只有大约一半的企业实际使用自动精简配置技术。他表示：“许多用户是没有开启这项功能。”
当然，在一些情况下，自动精简配置可能不是个好主意——比如，它不适合用于那些存储需求变动非常大和非常快的应用程序。不过Peters相信在许多情况下自动精简配置之所以没被使用只是因为用户的保守主义。
这里面还有另一个因素。Ovum首席分析师Roy Illsley表示在那些虚拟化了任务关键型应用程序的公司中，很少有公司愿意在这些应用程序上使用自动精简配置。“他们最终会使用，但是目前要想实现利用自动精简配置的话，他们还需要某种形式的复杂的自动配置系统。”自动系统现在就有，不过Illsley表示还需要更强大的系统来帮助提供有保障的服务水平。
这涉及到存储分层以及将数据分配到不同存储层(通常是根据数据访问频率)的存储系统的概念。Illsley暗示通过类似于VMTurbo的方式，自动存储分层系统有可能越来越多地采用经济型模型：不是根据使用频率来分配数据存储层，VM或应用程序可能被分配不同的“预算”然后从存储系统“购买”存储层。通过为重要的应用程序分配更多的预算，自动系统可以确保不同的存储层的数据分配更加有效。
服务器虚拟化给存储带来的其他挑战
服务器虚拟化还从其他方面挑战存储系统——想象备份和灾难恢复，以及在虚拟环境下管理存储的一些看起来平常的问题。现在大厂商本身越来越倾向于寻求提供解决方案。存储巨头EMC营销经理Phil George表示：“你的针对虚拟化环境的存储平台应该非常紧密地和虚拟化平台联系在一起。尤其是，我们认为你的备份必须和存储被整合在一起。”存储厂商们也在将他们的产品和管理系统整合在一起，比如VMware的vCenter，这意味着存储管理员和虚拟化管理员之间的界限正变得越来越模糊。
虽然这个是模糊的，但是有一件事情却是清楚的：服务器虚拟化给存储带来了严峻的挑战。除非这些挑战能用最新的技术解决，企业有可能会放缓它们的虚拟化脚步，导致错失服务器虚拟化的好处。
9/21/2012
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