2018年10月1日 星期一

.雲儲存必備的六大要素是哪些

Cloud Storage vs Cloud Backup – What's the Difference?









在最近對雲計算的所有關注中,儲存更多地被視為基礎平台。時至今日,許多雲計算提供的僅僅局限於CPU內核的集合,定量的內建記憶體分配,低轉速儲存,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儲存相關的高級技術,特別是使用Web Services訪問方式,使得訪問儲存不再受限於設備文件或者NFS加載點。


典型的數據儲存和管理的「企業級特徵」在IT架構創新上不斷推成出新。儲存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儲存必備的6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,通常企業止步於靜態的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台。


在早期的雲計算平台裡,儲存 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數據更容易訪問,但沒注意到提高與性能、頻寬和IOPS相關的服務級別。有兩個原因導致延遲較高:訪問的模式和類型,以及儲存分布的配置。

訪問模式包括位於OSI模型物理層之上的多層協議的組合(如SOAP、 NFS、 TCP、 IP和FCP)。數據訪問包括共享的物理服務層(如以太網)和幾個協議層(如SOAP或NFS),一般比專門的物理層(如FC)產生更多的延遲。

市場上大多數雲計算平台,包括Internet的數據訪問,產生了更多的數據訪問延遲。

對於儲存媒介,大多數雲計算的市場在RAID或JBOD配置中,使用SATA硬碟。因為SATA(有段時間被視為近線硬碟)的性能一般比企業磁碟(一般指FC碟)稍差一些,導致儲存設備的性能低於應用的需求。

當你採用低性能儲存媒介的,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,無法支持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於測試和開發。

相比來說,企業雲計算平台需要提供,更多不同性能儲存層的選擇。當性能需求的變化時,例如,應用從測試遷移到生產環境,儲存平台應該能使用這種變化。理想的企業雲計算的儲存應該有多種性能區,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,為了滿足企業高端儲存的性能需求,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里,企業級需求下的虛擬機配置,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,數據安全性都是基於信任的,這信任通常都在管理程式裡。當多數虛機共享物理LUN,CPU和內建記憶體時,由管理程式確保數據,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,必須能訪問數據/應用/操作系統的權限。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數據。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,被其他虛擬機造成負面的影響。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數據通道。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。這可以透過NPIV(SAN N端口 ID虛擬化)使用得Zoning、LUN Masking、訪問列表、權限配置來完成。
要素3:自動ILM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,被那些出售分層儲存的廠商所推崇。雖然ILM本質上非常簡單 - 儲存的成本與數據的業務價值相匹配,實際的挑戰來自於真正的執行效果,眾多所謂的ILM方案,粒度都不夠細,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,大多數雲計算平台中。原因有兩個:
第一,在許多雲計算中,大部分硬碟媒介,採用處於典型ILM方案中的最低層儲存,這樣就沒法把數據往更底層遷移,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,而更長時間地管理數據,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策略所需細粒度的複雜性,和成本與經濟節省的雲計算不相符。

根據一些行業報告,70%的數據是靜態的。透過將合適的數據儲存在合適的媒介上,企業能削減成本。他們能意識到透過部署雲平台能節省成本,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。透過在數據塊一級跟蹤數據的屬性,就無需在操作系統,這一級執行數據歸檔或數據遷移。

這種方法還能獨立於操作系統類型,且獨立於用於儲存數據的訪問方式。

它不僅在保持性能(所有的數據寫入都在高速層完成)的同時優化儲存的成本,而且透過將不使用的數據塊,沈澱到低速層減少電能的消耗。

這很合理,因為近線儲存,僅消耗企業儲存的大約20%的能耗。為此,要做到真正適合企業級應用的自動分級儲存,卷級或文件級數據遷移無法勝任,顆粒度必須細化到數據塊級。

只有數據塊級的數據遷移,才可能獨立於操作系統類型,且獨立於儲存數據的訪問方式,做到對應用支持的隨需相應。


要素4:儲存訪問模式
訪問儲存空間有三種主流方式:基於數據塊(FC SAN或iSCSI)、基於文件(CIFS/NFS)、或透過Web服務。基於塊和文件的訪問方式,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台,利用Web服務的接口,如SOAP和REST(代表性狀態傳輸)訪問數據。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儲存的方式來支持不同應用架構。
要素5:可用性
IT架構的維護窗口被大量的縮減,因為企業需要支持在不同時區的用戶,並保證全天候的可用性。雖然服務級別協議(SLA)一般與可用性密不可分,從業務角度看,它難以衡量,因為有著多種架構的複合SLA的重疊。

在前面提到,在市場上大多數雲計算平台中,I/O性能最先得到考慮。如果雲平台依賴於不被內部IT集團管理的部分架構,那麼冗餘的架構部分和途徑,是減少停機風險的最佳方式。雖然,雲儲存服務提供商在考慮成本的同時,繼續增加可用性,但是目前市場上的服務級別協議,不能滿足企業關鍵應用的需求。

在高端的企業級雲計算中,儲存系統夠出來企業內的企業級存儲方案,包括多路徑、控制器、不同的光纖網、RAID技術、端到端的架構控制/監控,和成熟的變更管理過程。

在低端的企業級雲計算中,儲存可用性與今天市場上雲計算平台的服務水準平相當。為了提供企業需要的服務水平,企業級雲儲存供應商,必須利用健全的架構設計,和被充分驗證過的創新技術。
要素6:主數據保護
主數據指的是在線運行的數據。主數據能夠採用單一技術,或者結合多種技術進行保護。一些常用的方法包括:RAID保護、多份拷貝、遠端複製、快照、和持續數據保護。

在市場上大多數雲計算平台裡,主數據保護的問題,常常留給用戶。今天,很少發現上述的方法,在大眾雲計算平台中使用,因為技術的複雜性和成本。有一些大眾雲儲存方案,透過維護數據的多份拷貝來保護主數據,整個系統運行沒有RAID保護的儲存裡,以此降低成本。

企業級雲的主數據保護,應該基於內部企業級方案。當方案的業務影響分析(BIA)需要時,例如快照和容災等可靠的技術應該就緒。

內部企業方案和企業雲儲存的主要差別,在於主數據保護在方案中是如何綁定的。為了延續根據需要部署雲環境的經驗,各種選項必須打包,這樣服務能自動部署。

其結果是,將一系列綁定的選項打包,能夠應對大量需求。也許不存在可以利用快照、遠端複製等與客戶需求相匹配的技術。無論如何,多數用戶將意識到,常常需要犧牲靈活性,去獲取在企業雲中其它的管理好處。

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