如何在虛擬化環境下進行數據存儲管理
工程師們知道，存儲空間在任何環境下都是極具價值的資源。存儲也是虛擬化實施時所需面對的重要問題之一。問題關鍵不在于空間不足，而在于如何管理數據存儲資源。例如，IT經理可能考慮購買一臺NetApp FAS3200系列產品，并配置幾十TB磁盤空間。我們關注的焦點是如何以最有效的方式分配與管理存儲空間。通常分配所需存儲資源并沒有經過詳細規劃或設計。這樣便導致了時間、存儲空間及性能上的浪費。
通過分析與了解環境中虛擬機及相關負載需求，IT工程師可設計針對需求的存儲架構，這樣更能提高效率與可用性。但是，虛擬化環境將持續增長，分配存儲變成了件令人生畏的任務。幸運的是，許多新技術可以幫助我們處理現代數據存儲管理任務，包括更好的存儲性能與服務器虛擬化集成、簡化的工作負載遷移、在線格式化、優化數據安全、高級自動精簡配置和更便利的配置工具等。
盡管有許多強力工具助力，工程師們仍面臨許多挑戰。該如何利用這些新的存儲功能管理來分配資源，動態管理虛擬化環境下工作負載的存儲需求？
理解虛擬機存儲需求
規劃部署方案可以節約時間和資金，并避免在將來出現令人頭疼的問題。部署物理存儲環境前，因當了解當前環境的具體情況。我們開始研究如何在虛擬化環境下解決存儲的需求分配問題。每個環境都不盡相同，盡管如此，還是有一些簡單問題可以幫助我們理清數據存儲管理規劃：
- 工程師需要理解環境中虛擬化的程度。環境中是否大多數服務器都已虛擬化，還是僅僅運行了少量的虛擬機。
- 需要超前規劃將來用戶、服務與應用增長所需的計算資源。環境會不斷演變，既要滿足當前應用，也要規劃未來發展。
一旦開始規劃，工程小組需要對自己即將部署的存儲解決方案類型有深入認識。某些虛擬機需要為其存儲設置許多固定參數，而其他虛擬機則可以更為靈活的調整。根據大多虛擬機監控（VMM）實現方案，可以大致分為兩個主要部分：
- 在創建虛擬磁盤時預先分配所需的整個存儲空間。此方案中，虛擬磁盤既可以被拆分為許多水平文件（默認情況下為每文件2GB大小）所組成的文件集，被稱做“分割水平文件”,也可以采用單一的水平文件。預分配存儲機制也被成為“厚配置”.
- 按需動態增長存儲。若采用此機制，虛擬磁盤可以分割或單一文件保存，但其有一個重要特性--存儲可以根據需求進行分配。此種類型的動態增長存儲同樣被稱為“自動精簡配置”,VMware Inc.和Citrix System都支持此種磁盤配置。
一旦負載評估確定以及相關可行性調查完成，就可著手研究如何將存儲添加至環境中。但比這更重要的一環是明確工作負載究竟需要多少存儲空間，因為此時已進入存儲資源分配過程了。
#p# 動態存儲分布
管理員現在可以通過虛擬化平臺接口進行監控，分配和管理所有虛擬機的存儲需求。Vsphere、XenServer和Hyper-V目前都提供了非常復雜的圖形用戶接口（GUI），這些管理工具可以提供關于虛擬機的詳細信息。例如，管理員可以查看系統所連接的存儲倉庫，了解其是如何被利用的，也可以查看每個虛擬機（VM）的磁盤使用狀況。虛擬化管理平臺的每次更新都加強了針對存儲設備的連接能力，包括支持更多廠商的產品，新功能以及通過GUI界面所能實現的存儲設備管理。
在部署自動精簡配置（或動態存儲分配）作為虛擬磁盤特性時，需要留意存儲資源池或數據存儲中那些還未被使用的空間。通過跟蹤未使用資源，工程師可以調整最佳實踐并決定下一步操作是回收現有未使用資源，或者在應用中斷與宕機發生之前往資源池中加入新的可用空間。為避免系統宕機，建議對磁盤使用情況進行追蹤并設置告警等通知，保證在空間不足時能通知到管理員。動態空間分配并不是什么新技術，該功能在現今大部分主流虛擬化軟件中都可以實現。盡管如此，關于這種數據存儲機制還是有一些管理技巧的：
1.設置磁盤空間需求告警。添加額外磁盤空間并不困難。現實中，實現空間添加可能只需要大約3次鼠標點擊。挑戰在于了解有多少資源可以分配，以及數據存儲是否將要用盡。要解決這個問題，工程師應該為虛擬化平臺管理工具設置告警策略，以及準確管理自動精簡配置。對某些管理平臺來說，告警是項新功能，但十分重要。這些告警可以通2.過自定義觸發規則實現，這樣管理員們就可以對“磁盤空間耗盡”這項事故進行預防并才去行動。告警可設置為當數據存儲使用率到達某一百分數值或超額比率達到一定數值時觸發相關通知。
3.文檔與環境監控。每款主流虛擬化管理平臺的GUI工具都很實用，任何IT工程師都應該能夠檢索存儲倉庫并對存儲使用狀況與規劃有明確的認識。盡管如此，在處理存儲需求時，數據存儲管理是一項永無止境的過程，需要無時無刻關注。空間資源耗盡并不是一個好應對的問題，而且通常情況下，可以通過審計與對存儲環境的維護來避免事故發生。
確保存儲和虛擬化管理平臺及時更新。經常檢查負載狀況是件十分重要的例行公事，留意存儲硬件和虛擬化軟件平臺運行情況也十分重要。新硬件和軟件更新可提供更好的支持與功能及，提升IT工程師管理環境的能力。微小變更，諸如告警與警示，可以用來增強存儲空間管理能力。
最佳實踐與注意事項
每個環境都是獨一無二的；因此，存儲空間需求可能存在巨大差異。盡管如此，還是有一些關于數據存儲管理的最佳實踐與注意事項文檔，每個IT工程師都應該銘記在心：
- 一切都在變化之中。調整虛擬機（VM）的磁盤大小是件十分基本的任務。一些虛擬機可能無法進行變更，它們的空間可能是IT經理或廠商預設的。盡管如此，對于大多運行在存儲池中的虛擬機來說，都可以調整存儲空間。管理員可以在需要時添加或移除虛擬磁盤。
- 監控虛擬機。正如先前提及，了解特定時間內虛擬機資源負載狀況十分重要。負載管理涉及到監測虛擬機性能超載和存儲需求波動，可以讓工程師們更有效的按需分配資源。
- 了解負載。永遠不要認為應用或負載會以同樣的方式運作下去。隨著服務升級包，新增用戶和整體環境變更，負載在不同時期所需的存儲資源可能不同。
新存儲技管理術是把雙刃劍
動態分配存儲或自動精簡配置，都是通過提供某個負載在一段時期內所需存儲資源，并在后期進行調整的管理方法。目前還沒有辦法實現根據虛擬機或負載存儲需求而進行自動分配。配合使用通知、告警與虛擬平臺管理工具，管理員可以監控他們的存儲倉庫并獲知現有可分配的資源。動態存儲分配已經成為當前流行的實用技術，但其也存在一些隱患，可能引發資源過度分配進而造成虛擬機可用性降低。盡管如此，只要理解并采用正確方法管理存儲資源，IT工程師們就可以更加有效的為虛擬機負載分配動態存儲空間。
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