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虚拟服务器存储管理工具大盘点

2018-12-06 18:31:06

虚拟服务器存储管理工具大盘点

不使用特殊工具的情况下,为运行在带有直连式存储(DAS)的物理机上的某个特定应用程序诊断和识别存储性能问题的根本原因,是一个相对简单的任务,但在虚拟化环境下根本不是这样。在某主机上运行着某虚拟机,该虚拟机与其他虚拟机访问某一SAN上同一存储池,而这个SAN为搭载虚拟化管理程序的其他类似的主机提供着存储。解决这样一个VM上运行的某应用程序的性能问题,就需要利用高效的管理工具。虚拟机存储管理复杂性的罪魁祸首是虚拟服务器和应用程序访问抽象共享物理资源的大量组合,以及其他各种迁移组件,包括从提供若干路径的多路径选择,到支持动态存储分层即将数据块打乱在不同存储层的附加存储。

虚拟机存储管理工具

高效的管理工具,能提供存储内视图和从虚拟机到磁盘转轴的存储监控,也使系统管理员能够克服这种交错纷杂,是虚拟服务器环境的一个关键组成部分。

在功能和管理维度有所不同,管理虚拟机的存储可以使用以下三种工具:

由虚拟化管理程序提供的管理工具

由存储系统厂商提供的基本管理器和工具

第三方存储管理工具及应用

虚拟化管理程序API使与存储系统和存储API进行交互成为可能,像全球存储络工业协会(SNIA)的存储管理倡议规范(SMI-S)描述了工具和应用程序如何与存储系统交互,这样便模糊以上三类间的界限,使比较市面上各种存储管理方案和产品的功能和特性,变得更具挑战性。举例来讲,一个存储阵列供应商支持SMI-S的程度直接影响依靠SMI-S管理存储资源的第三方管理工具的管理能力。同样,一个存储阵列对虚拟化管理程序API的支持级别也决定着VM存储可以管理的水平和粒度。换句话说,管理虚拟服务器存储需要对虚拟化管理程序、存储系统和管理工具的组合进行分析,并跟给定环境强耦合。

虚拟管理程序端存储管理工具

即使没有存储阵列的集成,在某种程度上虚拟管理程序也能够执行存储管理任务。一旦分配给虚拟管理程序一个卷或LUN,它就能够接管所分配的数据存储,如从数据存储到虚拟机的精简配置存储。如果下层存储阵列与虚拟管理程序没有进一步的集成,其关联虚拟化资源与物理存储阵列的能力,便只能停留在已分配的数据存储水平上。

如果多个VM栖身于这个数据存储,将VM所用的存储与物理存储组件相关联就不会太容易,比如磁盘与控制器。解除这种限制的一种方法就是配置许多小的LUNs或卷,但是这也会带来一系列新的挑战。除了会加重存储团队的负担之外,虚拟管理程序的特点,尤其是来自VMware软件的虚拟管理程序,会促进形成大型的存储池,这将由VM与多个VMware主机共享。VMware虚拟机文件系统(VMware集群文件系统)进行存储虚拟机磁盘文件以及快照、Storage vMotion将VM从一个数据存储转移到另一个而没有引起停机的时间以及Storage Distributed Resource Scheduler对存储资源进行负载均衡,这些都需要它们在大型数据存储配置方面达到潜力,而大型数据存储承载着许多虚拟机,并被多个vSphere主机共享。

为了克服虚拟管理程序与物理存储之间的连接障碍,虚拟管理程序供应商研制了能够使虚拟管理程序与物理存储相互作用的API.首先,用于Array Integration的VMware vStorage API(VAAI)使特定的存储任务从Vmware虚拟管理程序卸载到存储阵列中,比如复制与转移数据及自动精简配置。用于Storage Awareness的VMware vStorage(VASA)允许存储阵列与VMware vCenter进行管理功能方面的联合,通过插件(称作提供器)给予vSphere管理员存储能力,即vCenter能接受来自下层盘阵的容量、健康状态、配置信息,并且能够在vCenter用户界面上进行展示。

与VMware VAAI类似,Microsoft将卸载数据传输(Offloaded Data Transfer)引入Windows Server 2012,从而可以以卸载的方式进行对存储阵列的复制和移动操作。为了完成管理与第三方存储的深度联合,Windows Server 2012中新的微软存储管理API与系统中心虚拟机管理器(SCVMM)2012现在都能够支持SMI-S与存储管理包(SMP)。总之,SCVMM 201现在既能管理兼容SMP与SMI-S的阵列,又能管理SAN存储。微软支持的SMI-S不仅仅提升了标准(标准的支持一直发展的很慢),而且也使得大量支持SMI-S管理(包含SCVMM 2012)的存储系统不需要存储系统厂商的支持,而另一个专有API与所有的VMware API情况类似。

为了保证管理及与第三方存储的深度集成,Windows Server 2012中的Windows存储管理API以及系统中心虚拟机管理器(SCVMM)2012现在都能够支持SMI-S与SMP.

存储厂商提供的基本管理器及工具

所有的存储厂商都会提供基本管理器或者其他管理工具对配置、容量及操作进行管理。他们的管理工具涵盖存储系统所有的配置方面,甚至如果将类似于分配的配置任务移交给第三方存储存储管理工具或者虚拟管理控制台,通常会要求基本管理器限于非常特殊而且使用次数更少的任务,比如配置系统参数、压缩、重复数据删除及自动精简配置,同样也适用于不需要使用API集成的管理任务,如SMI-S.总之,基本管理器与其他工具与存储阵列结合是多样化的存储工具,但是它们的设计是针对于特定的存储系统,而且存储专家更倾向使用它们。

为了克服这些限制并且将特定存储管理任务扩展到虚拟管理程序控制台与第三方管理工具(能够提供额外的容量与异构存储系统支持),存储厂商为他们的阵列提供插件与提供器,以便支持多种API,比如SMI-S、SMP、VAAI 与VASA.尽管所有的存储供应商都意识到与Vmware和不断增加的Hyper-V的紧密集成的重要性,但他们的提供器显现出来存储管理能力以及他们所支持的虚拟管理程序还是有所不同。

EMC为VMware环境提供一系列的集成及自动化选项,并为任务(如存储发现)提供与SCVMM 2012集成的SMI-S提供器。NetApp既带有支持VMware的虚拟存储控制台(Virtual Storage Console),又带有支持Microsoft与System Center 2012集成的OnCommand插件,将精简配置、克隆、调整大小以及监控等存储任务扩允到虚拟服务器管理员。通过使用支持vCenter的插件程序HP Insight Control Storage Module,HP使得VMware管理员能够管理和监控VM、VMware ESX Server以及HP存储之间的物理或虚拟关系,而且就像其他产品一样,HP与SCVMM 2012的集成也通过SMI-S提供器来实现。IBM并没有能够管理来自vCenter的存储系统的VASA插件;然而,IBM存储部门主管Justin Youngblood说,通过vCenter,VASA插件将能够保证近乎理想的存储配置和性能监测.Dell支持VAAI与VASA,尽管它的VASA提供商目前缺少自动支持,而且是通过SMP提供到SCVMM的集成。

第三方存储管理工具

在某种程度上,第三方存储管理工具和存储资源管理(SRM)程序能与虚拟化管理程序端的管理工具相提并论,但他们也有很多共同之处:

皆能够管理异构存储资源

他们依赖于API,并与存储系统集成

以single-pane-of-glass管理范式工作

IT管理软件提供商SolarWinds的副经理Sanjay _castelino说:我们的竞争者是Microsoft系统中心虚拟机管理器(Microsoft System Center Virtual Machine Manager)和VMware vCenter.重要不同点之一在于,目标用户不同。虚拟管理程序的管理工具目标人群是管理服务器的IT团队,而SRM工具主要针对的是存储系统管理员。

而且,虚拟管理程序中管理工具的存储管理能力通常受限于与特定虚拟管理工具的VM有关的任务,而SRM工具可以管理虚拟化和物理服务器的存储;后者同时也提供了更为强大和完备的存储管理特性集。

毫无疑问,服务器虚拟化带来超复杂的存储管理任务,但是至今大多数SRM工具都能够完成关联VM与物理存储资源的存储任务。举例来说,HP Storage Essentials能够在不需要代理的情况下发现Vmware虚拟管理程序、VM以及VM存储。它也能够使使用者看到VM存储络拓扑,管理和报告虚拟管理程序或虚拟机的能力,而且能够对虚拟管理程序分配存储。在IBM Tivoli Storage Productivity Center及其他现代SRM工具中也能够发现类似功能的集成。

复杂环境阐述

服务器虚拟化增加了存储管理的复杂性,并对存储的管理方式产生了影响。一方面来讲,虚拟管理程序的存储管理能力已经变得更为重要,而且许多公司就是选择简单地将基于虚拟管理程序的存储管理与基本管理器相结合。但是SRM工具仍然在由存储系统、物理服务器、虚拟服务器混合构成的异构存储系统环境中占有一席之地;而且,那些SRM工具通常能够提供基于虚拟管理程序的存储管理所不能提供的附加特色与功能。

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