非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)帶來(lái)的難題
目前，SAN、NAS應(yīng)用得較廣泛的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)。然而，現(xiàn)在的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)越來(lái)越多，導(dǎo)致現(xiàn)在的存儲(chǔ)系統(tǒng)在管理上越來(lái)越難了。
據(jù)F5亞太及日本數(shù)據(jù)解決方案副總裁Joseph Signorelli 分析：由于很多非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)爆炸性的、無(wú)管理的增長(zhǎng)，文件虛擬化目前非常流行。這些數(shù)據(jù)不能放在數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行管理，例如郵件、Word文件和音頻視頻文件等。并且企業(yè)也沒(méi)有投資成百上千的美元去購(gòu)置成百上千的NAS設(shè)備以及PB級(jí)別的磁盤(pán)存儲(chǔ)來(lái)管理這些數(shù)據(jù)。
這些數(shù)據(jù)正以無(wú)法遏制的速度不斷增長(zhǎng)，企業(yè)只好花更多的人力去管理它們。而這些數(shù)據(jù)一開(kāi)始就創(chuàng)建的亂七八糟，隨處可見(jiàn)，這導(dǎo)致了當(dāng)前的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)解決方案難以管理它們。
在這種情況下，Acopia(已經(jīng)被F5 Network收購(gòu))等廠商提出了文件虛擬化解決方案。文件虛擬化技術(shù)能夠隱藏所有你的物理設(shè)備，通過(guò)子物理設(shè)備上面構(gòu)建一個(gè)新的層，本質(zhì)上也就是為那些NAS設(shè)備提供一個(gè)對(duì)外的邏輯視圖。所以你可以非常有效的管理你的NAS設(shè)備，讓一切變得非常容易。
使用文件虛擬化的另一個(gè)原因是存儲(chǔ)的需求繼續(xù)不斷的擴(kuò)大，我們需要找到一個(gè)非常有效的方式幫助管理員來(lái)管理這些數(shù)據(jù)。并且更為關(guān)鍵的是，哪些數(shù)據(jù)能夠管理？多少數(shù)據(jù)需要管理？這兩者之間存在著很大的差異。而這種差異也將變得越來(lái)越大并產(chǎn)生更壞的結(jié)果。
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理解存儲(chǔ)虛擬化
虛擬化是當(dāng)前討論最多的技術(shù)之一，服務(wù)器虛擬化已經(jīng)得到了很多企業(yè)的認(rèn)同，如今，虛擬化已經(jīng)進(jìn)入存儲(chǔ)領(lǐng)域。
但存儲(chǔ)虛擬化是IT業(yè)的一個(gè)奇怪的現(xiàn)象。人們總是不停的提到它，但是準(zhǔn)確的說(shuō)，虛擬化到底是什么，它的真正功能是什么，還是有很多疑問(wèn)。
根據(jù)調(diào)查公司Freeform Dynamics在英國(guó)最近所進(jìn)行的一次定向企業(yè)的調(diào)查，對(duì)于服務(wù)器虛擬化，用戶還是有很高的熱情，而且清楚明白如何部署以及它所帶來(lái)的變化。但是到了存儲(chǔ)虛擬化，只有一半的報(bào)告回答者可以非常清楚或部分清楚存儲(chǔ)虛擬化的概念。
有一種看法是：存儲(chǔ)虛擬化指在現(xiàn)有的存儲(chǔ)陣列上增加虛擬層的做法來(lái)實(shí)現(xiàn)。在現(xiàn)在的應(yīng)用中，例如文件系統(tǒng)和存儲(chǔ)陣列，其實(shí)就是虛擬化的例子。
其實(shí)，存儲(chǔ)虛擬化最重要的一個(gè)分類概念在于：將數(shù)據(jù)文件管理系統(tǒng)與存儲(chǔ)介質(zhì)分離出來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一存儲(chǔ)管理，這就是我們提到的文件虛擬化。
在這個(gè)市場(chǎng)上，主要存在兩種主流的技術(shù)結(jié)構(gòu)，一種是以Acopia為代表的采用以FPGA硬件處理的在線式結(jié)構(gòu)，另外一種是以服務(wù)器+軟件的旁路式結(jié)構(gòu)，基本上除Acopia之外的所有產(chǎn)品都是服務(wù)器+軟件的旁路結(jié)構(gòu)。
文件虛擬化的關(guān)鍵：全局命名空間
在傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)文件傳輸或共享應(yīng)用中，依靠的是文件服務(wù)器或NAS與客戶端計(jì)算機(jī)之間，通過(guò)統(tǒng)一命名約定路徑（UNC）來(lái)識(shí)別并確認(rèn)存儲(chǔ)路徑，從而通過(guò)UNC提供的目錄與路徑即可讓客戶端計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)上的文件。
但在大型應(yīng)用環(huán)境中，文件服務(wù)器、NAS與客戶端計(jì)算機(jī)間的存儲(chǔ)連接關(guān)系十分復(fù)雜，除了難以管理外，也不易改變連接結(jié)構(gòu)或更新設(shè)備，一旦設(shè)備變動(dòng)，將會(huì)同時(shí)牽涉到許多存儲(chǔ)路徑的修改。
因此一種解決方式就是舍棄過(guò)去的UNC路徑存儲(chǔ)法，在客戶端計(jì)算機(jī)與NAS、文件服務(wù)器間插入一個(gè)虛擬層，讓它來(lái)為客戶端計(jì)算機(jī)與NAS建立連接。而NAS上的空間也不是通過(guò)實(shí)際的位置或名稱，而是通過(guò)虛擬層的“全局命名空間（Global Name Space）”提供的虛擬位置來(lái)提供。
F5亞太及日本數(shù)據(jù)解決方案副總裁Joseph Signorelli解釋到：“在全局命名空間的架構(gòu)下可擺脫對(duì)UNC的依賴，所有文件存儲(chǔ)資源都被虛擬層整合為統(tǒng)一的存儲(chǔ)池，因此用戶存儲(chǔ)文件的“邏輯”名稱或位置與“實(shí)際”名稱或位置無(wú)關(guān)――用戶發(fā)起的存儲(chǔ)需求會(huì)被虛擬層導(dǎo)向到設(shè)定的位置，不用知道文件實(shí)際位置為何。這種關(guān)系可模擬為用戶不用知道實(shí)際IP地址，只需通過(guò)DNS的轉(zhuǎn)譯就能自動(dòng)連接到正確的Web一樣。若某一存儲(chǔ)路徑失效，也能通過(guò)虛擬層自動(dòng)轉(zhuǎn)到另一存儲(chǔ)路徑上，因此文件存儲(chǔ)服務(wù)的可靠性有所提高。”
由于不會(huì)受限于實(shí)際連接，管理者可輕易的在不同NAS或文件服務(wù)器間遷移數(shù)據(jù)，而無(wú)須擔(dān)心前端使用者原來(lái)的存儲(chǔ)會(huì)因此而受到影響，大幅降低數(shù)據(jù)遷移的難度，而且管理者還能制定政策，讓虛擬層依據(jù)文件的屬性或時(shí)間，自動(dòng)將文件遷移到不同等級(jí)的存儲(chǔ)設(shè)備上，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)歸檔或分級(jí)存儲(chǔ)。
“其他的解決方案之所以不能持續(xù)的在線式運(yùn)行，主要是由于性能受限于服務(wù)器的處理能力不足所致。采用旁路模式的主要缺點(diǎn)是需要在客戶端（也就是使用NAS的服務(wù)器和客戶端）上都需要安裝專用的代理軟件來(lái)進(jìn)行管理”。Joseph Signorelli解釋到：“而采用FPGA處理的Acopia在線式解決方案去除了很多旁路式管理的弊端，不需要安裝客戶端軟件，不限制客戶端的數(shù)量，在進(jìn)行ILM(Information Life Cycle Management管理)的時(shí)候不在后端存儲(chǔ)上生成文件Link。因此可以實(shí)現(xiàn)非常靈活的存儲(chǔ)分配，并降低了管理維護(hù)的工作量和系統(tǒng)崩潰的風(fēng)險(xiǎn)”。
群雄共謀文件存儲(chǔ)虛擬化
由上的分析可見(jiàn)，文件虛擬化系統(tǒng)可能給當(dāng)前的存儲(chǔ)系統(tǒng)帶來(lái)革命性的變化，這是一個(gè)潛在的龐大的市場(chǎng)。因此，不少?gòu)S商介入了這個(gè)領(lǐng)域。
介入文件虛擬化領(lǐng)域的廠商主要分為兩類：一類是原本為存儲(chǔ)設(shè)備的供應(yīng)商，例如博科等，另一類就是F5、思科等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備供應(yīng)商。
基本上，這些大的廠商都是通過(guò)收購(gòu)獲得這種技術(shù)的，EMC 收購(gòu)的Ranfinity,博科收購(gòu)了NeoPath。
網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用交付領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者F5在2007年10正式收購(gòu)了Acopia，從而進(jìn)入了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)領(lǐng)域。Acopia是當(dāng)前最著名的文件虛擬化企業(yè)之一。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的整合，2008 年 2 月，整合后的文件虛擬化解決方案F5 Acopia FreedomFabric全面上市。由此，F(xiàn)5 Acopia 產(chǎn)品系列拓展了應(yīng)用交付網(wǎng)絡(luò) (ADN)，使之達(dá)到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層的自動(dòng)化管理，本次產(chǎn)品發(fā)布是 F5 公司堅(jiān)持不懈貫徹實(shí)施該項(xiàng)戰(zhàn)略過(guò)程中的又一項(xiàng)重大事件。
在這之前，思科也收購(gòu)了另一家文件虛擬化廠商：NeoPath，以此進(jìn)入文件虛擬化市場(chǎng)。存儲(chǔ)設(shè)備廠商和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠商都看中了這個(gè)市場(chǎng)，由此可見(jiàn)，文件虛擬化市場(chǎng)的確是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。
文件虛擬化：讓文件存儲(chǔ)管理與存儲(chǔ)設(shè)備分離
不知現(xiàn)在你對(duì)存儲(chǔ)虛擬化結(jié)構(gòu)清楚了沒(méi)有。
現(xiàn)在，我們?cè)傩蜗蟮亟忉屢幌拢捍鎯?chǔ)虛擬化方案主要包括兩個(gè)部分，首先就是硬件存儲(chǔ)介質(zhì)，例如EMC等供應(yīng)商提供磁盤(pán)機(jī)等，另一方面，就是文件管理系統(tǒng)，這是獨(dú)立與存儲(chǔ)介質(zhì)的存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，通過(guò)與存儲(chǔ)介質(zhì)的分離，實(shí)現(xiàn)虛擬化的管理、數(shù)據(jù)的集中管理，并且?guī)?lái)兼容性、低成本等優(yōu)勢(shì)。
要知道，此前的文件管理系統(tǒng)往往與存儲(chǔ)介質(zhì)聯(lián)合在一起，并且通常由某一個(gè)廠商提供，在這種情況下，就帶來(lái)了兼容性、技術(shù)高成本、重復(fù)投資等多種問(wèn)題，這也是當(dāng)前存儲(chǔ)系統(tǒng)價(jià)格居高不下的主要原因。
F5 Acopia FreedomFabric是存儲(chǔ)領(lǐng)域內(nèi)第一個(gè)用于文件虛擬化的獨(dú)立管理軟件平臺(tái)。其在F5 專有的ARX硬件平臺(tái)上運(yùn)行，為在大型企業(yè)中跨多個(gè)分布式文件虛擬化系統(tǒng)進(jìn)行管理的管理策略提供了基礎(chǔ)，因而顯著簡(jiǎn)化了部署和操作，減少了錯(cuò)誤，并降低了運(yùn)營(yíng)成本。
在這個(gè)圖中，我們可以看到：通過(guò)F5 Acopia FreedomFabric，將EMC、NetApp、Windows file storage等多種存儲(chǔ)系統(tǒng)進(jìn)行了統(tǒng)一的管理。這也是F5公司進(jìn)一步完善ADN應(yīng)用交付網(wǎng)絡(luò)的重要戰(zhàn)略之一。
Oversee Domain Services 公司的技術(shù)副總裁 Stephen R. O’Neill 先生介紹說(shuō)：“一旦新品投入使用，顯然我們會(huì)在整個(gè)數(shù)據(jù)中心環(huán)境中充分發(fā)揮 F5 Acopia 虛擬化功能。對(duì)于 Oversee 公司而言，F(xiàn)5 Acopia 解決方案不僅簡(jiǎn)化了數(shù)據(jù)管理，還幫助我們將預(yù)算控制在合理的范圍內(nèi)。有了這項(xiàng)新功能之后，我們將不必再像以前那樣要管理單獨(dú)的文件和單個(gè)快照。”
文件虛擬化之后的一個(gè)重要功能就是可以實(shí)現(xiàn)文件生命周期管理（Information Life Cycle Management，簡(jiǎn)稱ILM）。所有的文件都是有生命周期的，當(dāng)一個(gè)文件被創(chuàng)建的時(shí)候，屬于價(jià)值最高的時(shí)候，文件的重要性隨著文件未被修改的時(shí)間的推移而降低。例如，企業(yè)可以用最好的存儲(chǔ)設(shè)備存放最新生成的文件，用低一些檔次的存儲(chǔ)設(shè)備存儲(chǔ)3-9個(gè)月之間的文件，再用更為廉價(jià)的存儲(chǔ)設(shè)備去存放9個(gè)月以上的文件。通過(guò)文件虛擬化技術(shù)，盡管這些文件分布在不同的NAS上，但他們可以對(duì)客戶端呈現(xiàn)在同一個(gè)目錄下。這樣，可以有效的降低企業(yè)的存儲(chǔ)資產(chǎn)投入，同時(shí)簡(jiǎn)化了系統(tǒng)管理和減小了備份窗口。
此外，文件虛擬化還有另外一個(gè)重要的特征：對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行熱遷移。
如果能夠使各公司能夠?qū)⒐ぷ髦械奶摂M機(jī)從一個(gè)物理服務(wù)器移動(dòng)到另一個(gè)物理服務(wù)器上，無(wú)需進(jìn)行中斷操作，這將極大地減少管理時(shí)間和成本，并保證了企業(yè)的關(guān)鍵應(yīng)用的業(yè)務(wù)連續(xù)性。
你可以這樣想像：一條生產(chǎn)彩電的生產(chǎn)線，斷電并啟動(dòng)一次，需要至少半個(gè)小時(shí)的時(shí)間，而三峽水電站如果因?yàn)橥Ｖ拱l(fā)電半小時(shí)間，這將帶來(lái)多大的機(jī)會(huì)損失？
為了解決這個(gè)問(wèn)題，F(xiàn)5 Acopia Freedom Fabric提供了數(shù)據(jù)熱遷移功能，它提供了在異構(gòu)（即采用多個(gè)不同供應(yīng)商的環(huán)境）環(huán)境下，在不中斷現(xiàn)有的生產(chǎn)環(huán)境運(yùn)行的同時(shí)，進(jìn)行后臺(tái)的數(shù)據(jù)遷移，而這種遷移對(duì)于前臺(tái)的客戶端來(lái)說(shuō)是完全透明的。在進(jìn)行數(shù)據(jù)遷移的時(shí)候，管理員只需要在Acopia上開(kāi)啟一條處理策略，Acopia就可以開(kāi)始自動(dòng)進(jìn)行文件的遷移工作，而與此同時(shí)，前臺(tái)的客戶端沒(méi)有任何的中斷，仍然可以按照平時(shí)一樣進(jìn)行文件的讀寫(xiě)操作。
數(shù)據(jù)中心虛擬化戰(zhàn)略
逐步的，存儲(chǔ)虛擬化將是是當(dāng)前企業(yè)架構(gòu)數(shù)據(jù)中心的重要組成部分之一。在整合數(shù)據(jù)中心結(jié)構(gòu)中，我們先要對(duì)服務(wù)器進(jìn)行虛擬化，此后，再對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行應(yīng)用交付的重構(gòu)，最后，對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)進(jìn)行虛擬化的管理，從而實(shí)現(xiàn)整體的數(shù)據(jù)中心虛擬化。
未來(lái)，數(shù)據(jù)中心在虛擬化技術(shù)的驅(qū)動(dòng)下，將得到更容易、更安全、更低成本的管理。
