融合与统一构建灵活优化的虚拟化基础架构

融合与统一：构建灵活优化的虚拟化基础架构

    转眼间，虚拟化技术走过了十多年的风风雨雨，而且丝毫没有放缓脚步的迹象。随着企业数据中心快速迈向私有云，虚拟化技术更是从作为支持性技术的“可选项”一跃成为与基础性架构相融合的“必选项”，并不断发展成长。

    对企业数据中心而言，尤其以服务器虚拟化技术最负盛名，经过前期企业的实践，服务器虚拟化技术对数据中心运营的价值正逐渐凸显，并具有“颠覆性”的技术前景。归纳起来，服务器虚拟化技术为企业带来的利益体现在两个方面：首先，通过对物理服务器和遗留存储平台的整合，提高了现有硬件和软件的利用率，避免了新一轮的采购，从而提高投资回报率 (ROI)；其次，虚拟化能提高IT系统的灵活性。

    毫无疑问，服务器虚拟化技术对企业IT运营发挥着积极的影响。然而随着服务器虚拟化的快速普及，成功的背后也暴露出一些棘手的运营挑战：服务器整合率逐渐达到极限，虚拟服务器蔓延已成为威胁，并直接威胁到成本优势甚至导致成本效益的消失；此外，供应商、平台过多及接口不兼容、存储网络(SAN) 架构和协议繁多，都限制了企业迅速响应、按需扩展容量的能力；最后，随着虚拟化支持高性能应用程序，并迅速成为面向所有负载的默认配置平台，企业迫切需要平台化的统一管理来超越服务器整合，最大程度提高应用程序的性能，同时最大程度降低硬件和软件的运营开支。

存储虚拟化和服务器虚拟化紧密相关

    企业的IT架构正日趋复杂，这无疑给数据中心管理带来了难度，使计算和存储资源不能得到有效的利用，从而浪费能源和成本。要想优化现有资源的利用，提升数据移动性及整体架构的运行效率，就不得不提及虚拟化的另一个重要部分——存储虚拟化。
   
    存储虚拟化并不是近期才提出的“新鲜词”，它是伴随大型计算机发展而出现的一个经典概念。近年来随着企业开始转向网络存储架构，存储虚拟化已与服务器虚拟化的性能紧密相关，虚拟化服务器平台依赖于网络存储来实现其高级性能和最大限度地提高IT灵活性。随着企业逐渐对更大比例的服务器实施虚拟化，更多存储虚拟化的实施已不可避免。根据IDC统计，部署了服务器虚拟化并结合使用存储虚拟化的公司平均可获得387%的投资回报（ROI），包括部署时间在内，不到10个月就可获得回报。（源自IDC白皮书《存储虚拟化的商业价值》）

    存储虚拟化技术创建了高效而灵活的存储池，不仅简化了虚拟机的存储操作过程，还可以直接利用存储基础架构的各项功能，为在虚拟环境中使用和管理存储系统提供了最有效的方式。以VMware存储虚拟化软件为例，VMware存储虚拟化技术整合了存储资源，对数据中心实施分级存储，将原先部署在一百多台服务器上的应用整合到四十多台服务器上，并在后端连接SAN存储，这种后端连接存储、多台服务器整合构成Server Farm的方式，显著地提升了服务器的可用性和可靠性。

    服务器虚拟化已经打破了传统“一台服务器对应一个应用程序”的计算方法，也需要更加灵活的一套基础架构按需对每个VM配置和分配存储。

Dell EqualLogic：无边界的虚拟化基础架构

    作为业界领先的存储平台，Dell EqualLogic正帮助企业满足日益动态化和虚拟化的数据中心管理需求。在典型工作负载方面，最新的EqualLogic PS 系列存储平台比上一代的EqualLogic阵列的性能提高60%，全面满足企业可靠性的要求。EqualLogicPS系列解决方案专为企业部署构建，通过完全冗余、热插拔系统架构提供高达99.999%的可用性。Dell EqualLogic PS系列阵列采用拥有专利的对等存储架构，每个硬盘架都作为高效的实体，包含其自有的控制器、缓存、带宽、多电源和RAID保护，通过高级系统和磁盘监控，无需停机便可快速识别并找出故障。

    存储实体等多个设备对等联合，实现单一、逻辑的存储池。存储池的成员可动态共享资源，重新分配负载，并共同优化应用程序性能。EqualLogic PS系列架构可简化扩展战略，并具有高度的弹性，新磁盘或硬盘架添加到阵列时，其容量将纳入池中并立即共享。

    添加新阵列时，数据在池中自动且透明地进行负载平衡，覆盖不同的存储类型和RAID
级别，从而自动化分层。例如，根据所观察到的性能，阵列可能将某个应用程序从位于RAID  10的高性能SAS堆栈移动到位于RAID 5的较廉价SATA硬盘架。管理员无须事先决定具体的应用程序数据的位置或受保护的方式；EqualLogic PS系列阵列池负责为其完成该任务。

    PS系列阵列的模块化、灵活性和成本效益来自于创新的架构设计和iSCSI网络基础。PS 系列阵列的成员自动协作，以分享、平衡和管理数据和负载。由于它们共享相同的基础架构，PS系列阵列可用于以简单和具有成本效益的方式扩张SAN，不同于许多需要昂贵插件功能的iSCSI SAN，PS系列的高级特性均为标配，利用现有的IP组件和网络技能，企业节省了资金和时间。

    PS系列创新的存储虚拟化技术显著改善了三种主要的存储能力：合并、负载平衡和分层。首先，通过提取和虚拟化存储资源，PS系列技术可使SAN阵列及组件无须识别物理存储拓扑。如下图所示，这样将自动创建具有弹性的存储池，跨越主轴、控制器、网络和阵列的界限。

    iSCSI  SAN及相应的链接采用虚拟化，并采用单一IP地址。特定设备模块(DSM)和iSCSI启动程序进行协作，高效地定位数据所在的特定阵列（和IP地址）——这也是体现EqualLogic存储威力的范例。分配至特定池的资源可动态收缩，以满足基于VM的负载的需要。需要新阵列时，仅需点击鼠标即可添加到现有的对等组并连接至SAN，从而大幅增加磁盘、控制器、端口和缓存。

    EqualLogiciSCS阵列还可加快向万兆以太网(10GbE)等新技术的转型，同时保护SAN 基础架构中的现有投资；戴尔支持在同一SAN环境中的1GbE和10GbE交换机组合。PS系列合并功能可实现无中断的数据迁移和负载平衡，从而提高长期的效率和性能。卷在成员阵列中最先进行虚拟化并平均分布；随着需求变化或资源添加，负载布置不断进行重新评估和调整。

    而且，先进的合并和负载平衡功能为PS系列中强大的存储分层奠定了基础。分层允许管理员更好地将分配到应用程序的资源匹配到所需的服务级别。管理员可配置单独的存储池，每个池对应具体的容量或性能层。例如，低成本、高密度的SATA阵列可指定用于存档和备份。负载可按应用程序、服务级别或部门进行划分，然后以集合的形式分配给适当的存储层。最优的分层可提高容量趋势的准确性，并有助于推迟新的采购，从而以总是更经济的容量降低TCO。

    借助以上特性，PS系列阵列可为存储带来VMware和Hyper-V虚拟化技术，并帮助实现服务器虚拟化的灵活性、扩展性和具有成本效益的整合。

应用案例剖析

    目前，Dell EqualLogic PS系列存储平台已在模拟测试、制造、互联网等领域得到广泛的部署应用，以下介绍三则应用案例。

    福建华科光电有限公司（以下简称“福建华科”）是国际光电子领域著名高科技企业，公司主要开发生产光通讯网络中的各种光纤无源器件、晶体材料以及精密光学元器件。2010年2月，福建华科采用戴尔软硬件一体化方案，即“戴尔PE R710服务器+Dell EqualLogic PS6000XV IP SAN存储+ Exchange 2010+ICS（Infrastructure Consulting Services）服务”方案，打造一个全新的电子邮件系统。

    方案实施后，其电子邮件系统获得了四个方面的提升：1.邮件处理能力提升100%：邮件用户数由以前的100户提升到现在的200多户，与此同时邮件发送接收不顺畅的现象不复存在。2.邮件系统可靠性提升100%：福建华科采用双机系统后，避免了以前单机故障影响邮件服务的现象，邮件系统的可靠性和可用性得到了提升。3.邮件存储部署更快、性价比更好：采用戴尔ICS服务可以让邮件系统部署效率提升10%-20%，同时由于采用Dell EqualLogic PS6000XVIP SAN存储系统，避免了光纤SAN的昂贵支出，同时也获得了与光纤SAN一样的性能和更好的扩展性。4.系统维护更高效：选择与戴尔合作让系统维护效率大概提升了30%。戴尔联合微软公司共同为客户提供一站式、端到端的技术服务，无论是IP SAN设备出现故障，还是Exchange 2010邮件系统出现问题，戴尔都会提供高效的技术支持。

    特灵空调是全球大型空调设备制造和系统服务解决方案提供商，上世纪80年代进入中国市场。为提升在中国市场的竞争力，特灵空调在江苏太仓建立了一个大型的技术研发测试实验室。2009年8月，特灵空调引入8片戴尔PE M610刀片式服务器，1套EqualLogic PS6500E  IP SAN存储阵列，搭建了一个高效的HPCC系统。同时戴尔为特灵空调提供了ICS（Infrastructure Consulting Services）服务。

    该方案给特灵空调带来的改善体现在五个方面：１.计算效率提升100%：客户以前需要1个月完成的计算任务，现在只需要2个星期就可以完。2.技术手段更为科学：以前需要在实验室实际操作的测试工作，例如环境加温、设备加热、空调外围加湿等加速损坏测试，现在可以利用HPCC实现模拟化测试。3.系统部署更快速：采用戴尔ICS服务可以让HPCC系统部署效率提升50%-60%。4.系统维护更高效：选择与戴尔合作让系统维护效率提升了30%-50%。戴尔联合Platform等IT厂商共同为企业提供一站式、端到端的技术服务，无论是硬件设备出现故障，还是相关软件出现问题，戴尔都会提供高效的技术支持。5.发展模式更为集约：实验室实物性的测试工作量减少80%，不仅加快了产品测试速度，而且也减少了试验过程中的资源消耗，例如电费一个月就可以节省30%以上。

    凡客诚品（北京）科技有限公司（以下简称“凡客诚品”）成立于2007年10月，是国内电子商务B-TO-C（Business  to Customer企业对消费者）领域发展最为快速的明星企业。从2009年6月开始，凡客诚品在近1年多的时间内，分四批先后购买了4套戴尔EqualLogic  IP SAN存储产品，打造完成一个全新的IP SAN存储系统，该系统包括2套戴尔EqualLogic PS 6000XV和2套戴尔EqualLogic PS 6000E IP SAN阵列，其中2套PS 6000XV作为B-TO-C电子商务系统的后台存储平台，2套PS 6000E则承担了冗余备份的容灾任务。戴尔EqualLogic  IP SAN方案的引进彻底解决了凡客诚品原有DAS存储系统架构局限性大、管理繁琐、扩展不便的难题。首先存储系统维护的技术难度降低了80%以上，维护工作量也降低了80%左右；其次，存储系统的可扩展性是以前的10倍。

存储虚拟化与服务器虚拟化加深融合

    一直以来，服务器虚拟化和存储虚拟化就密不可分，两者相互依存，相得益彰。服务器层的虚拟化和存储设备层的虚拟化也只有更好地融合，才能将虚拟化的价值完美地释放。作为业界最领先的服务器和存储方案供应商，戴尔目前正与VMware、微软等业界厂商广泛合作，为虚拟化提供基础架构与服务器、存储虚拟化的整合方案，必将极大地推动虚拟化技术的向前发展。