服務(wù)器虛擬化一般的做法就是將原本多臺(tái)服務(wù)器的工作負(fù)載集中到幾臺(tái)物理服務(wù)器中，而且這些物理服務(wù)器后端也只使用幾臺(tái)存儲(chǔ)設(shè)備，這就意味著多臺(tái)虛擬機(jī)(VM)會(huì)爭(zhēng)搶存儲(chǔ)資源，瓶頸就這樣產(chǎn)生了。對(duì)于桌面虛擬化環(huán)境，這種集中整合變得更加固實(shí)，因?yàn)楸姸嗟淖烂嫫鋵?shí)后臺(tái)都運(yùn)行在同一臺(tái)主機(jī)之上。所以，對(duì)虛擬環(huán)境下的存儲(chǔ)系統(tǒng)的管理，是一項(xiàng)持續(xù)的挑戰(zhàn)，它通常需要管理員同時(shí)具有桌面、服務(wù)器、虛擬化以及存儲(chǔ)系統(tǒng)方面的知識(shí)和技能，從而支撐整個(gè)虛擬化系統(tǒng)良好運(yùn)行。這里有10條技巧來幫助你更好的管理虛擬環(huán)境中的存儲(chǔ)系統(tǒng)。
1.了解你的存儲(chǔ)負(fù)載情況。虛擬桌面產(chǎn)生的負(fù)載與虛擬服務(wù)器產(chǎn)生的負(fù)載是顯著不同的，同時(shí)，不同的虛擬桌面之間以及不同的虛擬服務(wù)器之間所產(chǎn)生的負(fù)載情況也會(huì)差異顯著。如果完全不考慮它們對(duì)磁盤IO方面的需求而隨便將虛擬機(jī)放置到任何一臺(tái)主機(jī)上，那么便可能會(huì)產(chǎn)生持續(xù)的瓶頸。
根據(jù)某臺(tái)虛擬機(jī)上運(yùn)行的應(yīng)用程序以及其他負(fù)載，你應(yīng)當(dāng)可以估算出來這臺(tái)虛擬機(jī)所耗費(fèi)的大概磁盤IO情況。利用這種方法，你就可以將有高磁盤IO需求的虛擬機(jī)平衡的部署到所有的物理服務(wù)器以及存儲(chǔ)資源之上。如果一臺(tái)物理主機(jī)所承載的需要高磁盤IO性能的虛擬機(jī)太多的話，那么可能就會(huì)造成這臺(tái)主機(jī)底層的存儲(chǔ)控制器超載。同樣的，多臺(tái)具有高磁盤IO需求的虛擬機(jī)如果共同訪問單個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)或者Lun的話，那么就會(huì)造成性能瓶頸。所以，即便是你對(duì)虛擬機(jī)所耗費(fèi)的磁盤IO資源的情況有自認(rèn)為很準(zhǔn)的估計(jì)，也最好還是使用性能監(jiān)控工具來獲取更為詳細(xì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)比如平均利用率以及峰值利用率等。
此外，還有一點(diǎn)需要注意，虛擬機(jī)是可以移動(dòng)的，它們并不總是被承載于同一臺(tái)物理服務(wù)器。它們可以通過諸如VMwareVMotion這種技術(shù)被移動(dòng)到另外一臺(tái)主機(jī)。如果某臺(tái)物理主機(jī)承載了多臺(tái)具有高負(fù)載的Exchange服務(wù)器，那么就極有可能將這臺(tái)服務(wù)器底層的存儲(chǔ)設(shè)備拖垮。如果你正在使用VMware的DistributedResourceScheduler(分布式資源調(diào)度器，DRS)工具來將工作負(fù)載均衡到多臺(tái)主機(jī)上的話，那么請(qǐng)注意了，DRS并沒有把磁盤IO資源考慮在內(nèi)，也就是說它并不能均衡磁盤存儲(chǔ)資源，它只能根據(jù)CPU以及內(nèi)存利用率來做均衡。但是為了補(bǔ)償這個(gè)不足，可以讓DRS總是將特定的虛擬機(jī)分布到不同的物理主機(jī)上。
2.避免磁盤IO過載。某些場(chǎng)景下，虛擬機(jī)可能會(huì)產(chǎn)生周期性的極大的磁盤IO操作，這導(dǎo)致的結(jié)果便是產(chǎn)生大量的資源吞噬從而導(dǎo)致所有的虛擬機(jī)都會(huì)變慢。對(duì)于虛擬桌面環(huán)境，這種情況一般發(fā)生在某些特定時(shí)間點(diǎn)，比如早晨上班時(shí)大量用戶同時(shí)打開各自的桌面，這種情況被稱為“啟動(dòng)風(fēng)暴”，雖然這種情況是無法避免其發(fā)生的，但是依然有辦法來應(yīng)對(duì)，比如在控制器中增加更大容量的緩存，比如NetApp的Perfor mance AccelerationModule(性能加速模塊，PAM)，或者通過使用Automatedstoragetiering(自動(dòng)存儲(chǔ)分級(jí))技術(shù)來充分使用更高速的存儲(chǔ)介質(zhì)比如SSD固態(tài)硬盤。
對(duì)于其他場(chǎng)景，比如虛擬機(jī)備份以及虛擬機(jī)的計(jì)劃任務(wù)比如病毒掃描、補(bǔ)丁安裝等，這些情況便是可以控制的了。對(duì)運(yùn)行在同一臺(tái)物理機(jī)或者底層使用同一臺(tái)存儲(chǔ)設(shè)備的多個(gè)虛擬機(jī)進(jìn)行并行的備份任務(wù)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量的IO從而導(dǎo)致運(yùn)行于同一臺(tái)物理機(jī)或者底層對(duì)應(yīng)同一臺(tái)存儲(chǔ)設(shè)備的其他虛擬機(jī)運(yùn)行緩慢。你可以考慮一下那些支持Server-Free的備份軟件，它們可以直接訪問虛擬機(jī)底層對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)資源而無需通過前端主機(jī)，從而對(duì)前端主機(jī)運(yùn)行不產(chǎn)生影響。再比如一些特殊的虛擬化磁盤到磁盤的備份產(chǎn)品，可以縮短備份窗口，而且支持將磁盤臨時(shí)備份區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)下寫到磁帶存放，對(duì)主機(jī)以及虛擬機(jī)的運(yùn)行不產(chǎn)生影響。對(duì)于一些計(jì)劃任務(wù)比如病毒掃描以及補(bǔ)丁安裝等，盡量將所有任務(wù)平衡排列，進(jìn)行任務(wù)優(yōu)先級(jí)計(jì)劃從而可以將這些操作平衡以至于它們不會(huì)同時(shí)被觸發(fā)。你也需要注意一些磁盤碎片整理操作，這些操作將會(huì)產(chǎn)生大量的磁盤IO，而且一個(gè)副作用是使得開啟ThinProvision功能的Lun快速的變胖，不再Thin。(譯者注：由于地層無法感知上層文件系統(tǒng)邏輯，文件系統(tǒng)需要將數(shù)據(jù)讀出并寫入新空間從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)存放，而這個(gè)動(dòng)作會(huì)導(dǎo)致底層存儲(chǔ)為這個(gè)Lun分配實(shí)際空間，從而越來越胖，直到達(dá)到額定空間為止)
3.高效的使用存儲(chǔ)空間。對(duì)于虛擬機(jī)來講，很容易就會(huì)將磁盤空間用滿，但是仍然有辦法限制它們對(duì)底層存儲(chǔ)設(shè)備空間的使用。對(duì)于虛擬桌面或者用于測(cè)試的虛擬服務(wù)器環(huán)境下，使用鏈接克隆可以大大降低對(duì)磁盤空間的占用。鏈接克隆與虛擬機(jī)快照類似，即快照生成那一時(shí)刻，虛擬機(jī)底層的虛擬磁盤文件被置為只讀，后續(xù)的針對(duì)這個(gè)虛擬磁盤的更改都被另存到另外的文件當(dāng)中。鏈接克隆會(huì)創(chuàng)建一個(gè)主虛擬磁盤影像，這個(gè)影像被多個(gè)虛擬機(jī)只讀，但是所有虛擬機(jī)的寫入操作均被重定向到各自的delta磁盤或文件中。比如，你創(chuàng)建了100個(gè)虛擬機(jī)，每個(gè)分配40GB的虛擬磁盤，如果不使用鏈接克隆的話，那么他們總共會(huì)消耗4TB的磁盤空間，但是如果你使用了鏈接克隆的話，那么你就可以只將1份40GB的虛擬磁盤共享給所有虛擬機(jī)使用，而另外只需要1GB到2GB的虛擬磁盤用來保存每個(gè)虛擬機(jī)的寫入數(shù)據(jù)，這樣就可以大大節(jié)省磁盤空間。
Thin Provision(自動(dòng)精簡(jiǎn)配置)也可以幫助節(jié)省空間。自動(dòng)精簡(jiǎn)配置既可以在虛擬機(jī)層實(shí)現(xiàn)，也可以在存儲(chǔ)層實(shí)現(xiàn)。基本上所有的虛擬機(jī)均被分配了遠(yuǎn)大于它們實(shí)際需求的存儲(chǔ)空間。自動(dòng)精簡(jiǎn)配置可以讓你對(duì)底層的存儲(chǔ)空間進(jìn)行超供，讓虛擬機(jī)文件所占用的底層空間隨用隨分配，而不是一次性分配它所要求的空間。使用自動(dòng)精簡(jiǎn)配置可以極大的降低虛擬機(jī)對(duì)底層磁盤空間的消耗，同時(shí)可以讓你更好的控制昂貴的存儲(chǔ)系統(tǒng)擴(kuò)容。
4.避免不必要的IO操作。如果你根本不需要的話，那么為何要生成額外的磁盤IO呢？你應(yīng)該總是嘗試去限制虛擬服務(wù)器以及虛擬桌面生成磁盤IO。這包括金庸任何不需要的Windows服務(wù)、卸載不需要的應(yīng)用程序、禁用文件索引、限制操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序的日志生成等。當(dāng)然還有很多其他零零碎碎的可以調(diào)節(jié)的地方，這些細(xì)小的地方積累起來可以產(chǎn)生大量磁盤IO，如果消除它們，那么就可以大大降低額外不必要的磁盤IO了。你可以使用endpointmanagementtool以及ActiveDirectory組策略來幫助你控制和配置這些設(shè)置。這樣的話，你不僅可以降低虛擬機(jī)耗費(fèi)的不必要的磁盤IO，而且還可以降低對(duì)其他系統(tǒng)資源的消耗。降低虛擬機(jī)耗費(fèi)的磁盤IO絕對(duì)一個(gè)聰明之舉，它可以讓你的存儲(chǔ)系統(tǒng)最高效的運(yùn)行。
5.針對(duì)你的工作負(fù)載情況使用最適合的存儲(chǔ)系統(tǒng)。大多數(shù)物理主機(jī)服務(wù)器除了使用外部共享存儲(chǔ)系統(tǒng)之外，還使用本地存儲(chǔ)來存放虛擬機(jī)數(shù)據(jù)。各種各樣的存儲(chǔ)系統(tǒng)會(huì)體現(xiàn)出不同的性能屬性，比如8Gb的FC通道SAN和1Gb的iSCSI或者NFS存儲(chǔ)設(shè)備。除了不同的存儲(chǔ)協(xié)議之外，你還面對(duì)著不同的磁盤驅(qū)動(dòng)器類型和速度，比如10K或者15K轉(zhuǎn)速的，以及各種磁盤驅(qū)動(dòng)器接口，比如SAS，SATA等。面對(duì)如此多的存儲(chǔ)種類，針對(duì)虛擬機(jī)來選擇合適的存儲(chǔ)系統(tǒng)是非常有意義的。將負(fù)載較小的虛擬機(jī)放置到稍微慢速一些的存儲(chǔ)層級(jí)中，而將負(fù)載較高的虛擬機(jī)虛擬機(jī)放置到性能較高的存儲(chǔ)層級(jí)中。你也可以選擇使用一些支持自動(dòng)分級(jí)存儲(chǔ)的存儲(chǔ)系統(tǒng)，比如CompellentTechnologiesInc.的FluidData(流動(dòng)的數(shù)據(jù))架構(gòu)，或者EMCCorp.的FAST(FullyAutomatedStorageTiering，完全自動(dòng)存儲(chǔ)分級(jí))技術(shù)，它們可以實(shí)現(xiàn)按照數(shù)據(jù)的訪問頻度來自動(dòng)的將數(shù)據(jù)在不同的存儲(chǔ)層級(jí)之間移動(dòng)。
此外，你可以更進(jìn)一步。比如你可以將虛擬機(jī)磁盤分成多個(gè)分區(qū)，而每個(gè)分區(qū)對(duì)應(yīng)的虛擬磁盤文件可以按照不同的性能需求放置到多個(gè)存儲(chǔ)層級(jí)中。通常的做法是，在操作系統(tǒng)中創(chuàng)建多個(gè)分區(qū)，比如Pagefile分區(qū)、應(yīng)用程序分區(qū)以及數(shù)據(jù)分區(qū)。數(shù)據(jù)分區(qū)可以使用高性能存儲(chǔ)層級(jí)以獲得高IO訪問速度，而慢速存儲(chǔ)層級(jí)則可以用于其它數(shù)據(jù)。就算你不這么做，你也依然可以將每個(gè)虛擬機(jī)生成的Swap文件放置到較慢的存儲(chǔ)層級(jí)中，當(dāng)虛擬機(jī)的內(nèi)存耗費(fèi)超出了物理內(nèi)存時(shí)，就會(huì)使用這些Swap文件。這樣做也可以確保降低虛擬機(jī)對(duì)更高性能層級(jí)存儲(chǔ)資源的耗費(fèi)。
6.別忘了監(jiān)控。人們基本上只有當(dāng)出現(xiàn)問題時(shí)才會(huì)去注意到存儲(chǔ)系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。但實(shí)際上，對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備的監(jiān)控應(yīng)該是一個(gè)連續(xù)的過程。如果你不是去連續(xù)的監(jiān)控存儲(chǔ)性能數(shù)據(jù)，那么就不可能發(fā)現(xiàn)一些潛在問題以及瓶頸，也不可能做出后續(xù)的預(yù)測(cè)，從而你就不能先于問題發(fā)生而動(dòng)作。這個(gè)問題對(duì)于基于以太網(wǎng)的iSCSI和NFS存儲(chǔ)設(shè)備尤為重要，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)狀況是否良好直接關(guān)系著存儲(chǔ)設(shè)備表現(xiàn)出的性能。存儲(chǔ)性能的監(jiān)控需要同時(shí)在虛擬機(jī)層和存儲(chǔ)層開展，因?yàn)橛行﹩栴}可能只在某一層才可以表現(xiàn)出來，而另一層根本發(fā)現(xiàn)不了。對(duì)虛擬環(huán)境的監(jiān)控相對(duì)于對(duì)物理環(huán)境的監(jiān)控會(huì)更加復(fù)雜，一些專門為虛擬機(jī)環(huán)境所設(shè)計(jì)的監(jiān)控工具可以監(jiān)控終端用戶和應(yīng)用程序的行為，它們可以幫助你定位到底是哪些資源或者組件出現(xiàn)了瓶頸。
7.時(shí)刻注意那些可能不斷增長(zhǎng)的存儲(chǔ)威脅。虛擬機(jī)快照以及自動(dòng)精簡(jiǎn)配置后的虛擬機(jī)磁盤具有雙倍的潛在威脅，因?yàn)樗鼈兛赡茈S時(shí)會(huì)消耗掉全部虛擬機(jī)存儲(chǔ)資源，而這會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰宕機(jī)。如果你打算用自動(dòng)精簡(jiǎn)配置的方式來對(duì)底層存儲(chǔ)進(jìn)行超供，那么你就必須時(shí)刻注意底層空間的消耗情況。不要全靠自動(dòng)精簡(jiǎn)配置來解決存儲(chǔ)消耗問題，當(dāng)你創(chuàng)建虛擬磁盤時(shí)，首先要去對(duì)虛擬機(jī)磁盤進(jìn)行精確地空間分配，而不要去給他們分配一個(gè)它們根本不用不滿的尺寸。
快照是個(gè)更大的威脅。虛擬機(jī)可以創(chuàng)建多個(gè)快照，這些快照的總共邏輯空間可以遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過它們實(shí)際占用的空間。雖然快照是個(gè)很方便的工具，但是絕對(duì)不要認(rèn)為它可以替代傳統(tǒng)的備份。不但快照會(huì)占用額外的存儲(chǔ)空間，它們還會(huì)降低存儲(chǔ)系統(tǒng)的性能。對(duì)性能的影響尤其體現(xiàn)在你刪除某個(gè)快照之后，因?yàn)橄到y(tǒng)需要將delta磁盤內(nèi)的之前寫入的數(shù)據(jù)寫回到原來的虛擬磁盤內(nèi)，這樣就會(huì)產(chǎn)生高密度的磁盤IO。對(duì)于每個(gè)快照，試著去合理的規(guī)劃它們的刪除時(shí)間點(diǎn)，盡量排在非生產(chǎn)時(shí)段，這樣會(huì)降低額外磁盤IO對(duì)性能的影響。
不要依賴手動(dòng)方式來監(jiān)控自動(dòng)精簡(jiǎn)配置以及快照。對(duì)于Thin磁盤，對(duì)空間消耗比例設(shè)置一個(gè)報(bào)警閥值，一旦達(dá)到閥值，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)報(bào)警讓你第一時(shí)間知道。對(duì)于快照，對(duì)超過一定尺寸的快照設(shè)置一個(gè)報(bào)警觸發(fā)點(diǎn)。此外，你也應(yīng)當(dāng)對(duì)系統(tǒng)整體的剩余空間進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警監(jiān)控，當(dāng)剩余空間低時(shí)你將會(huì)第一時(shí)間得到通知。確保你的報(bào)警觸發(fā)頻率設(shè)置要高一些，因?yàn)門hin以及快照磁盤可能會(huì)增長(zhǎng)的很快，有時(shí)候甚至都來不及對(duì)應(yīng)。同時(shí)，也不要完全依靠快照自動(dòng)報(bào)警，可以使用定期報(bào)告工具來監(jiān)控快照，以確保不需要的快照可以第一時(shí)間被刪掉。
8.將服務(wù)器虛擬化與存儲(chǔ)虛擬化進(jìn)行整合。越來越多的存儲(chǔ)廠商正在將服務(wù)器虛擬化與存儲(chǔ)正好，以便于在同一個(gè)管理控制臺(tái)中同時(shí)管理和監(jiān)控。典型的例子便是NetApp以及EMC分別為VMwarevCenterServer開發(fā)的插件：VirtualStorageConsole以及VirtualStorageIntegrator這兩款產(chǎn)品，它們可以讓管理員直接在vCenterServer中隊(duì)存儲(chǔ)系統(tǒng)進(jìn)行管理和監(jiān)控。這種整合方式極大的簡(jiǎn)化了對(duì)虛擬機(jī)所使用的存儲(chǔ)系統(tǒng)的管理和監(jiān)控，因?yàn)樗械墓ぷ鳎热绫O(jiān)控、供應(yīng)、復(fù)以及其他很多存儲(chǔ)操作步驟都可以直接在vCenter服務(wù)器上進(jìn)行操作了。
存儲(chǔ)廠商同時(shí)也在對(duì)虛擬化API進(jìn)行大力的支持，以將存儲(chǔ)層和虛擬化層進(jìn)行更緊密的整合。通過使用VMwarevStorageAPI，一些原本只能在虛擬機(jī)中執(zhí)行的動(dòng)作，比如Blockzeroing(塊清零)以及StorageVMotion(存儲(chǔ)遷移)等就可以被下放到存儲(chǔ)陣列中執(zhí)行了。這樣就可以降低對(duì)虛擬機(jī)服務(wù)器的資源消耗。這些API同時(shí)也提供了更加智能的多路徑管理從而實(shí)現(xiàn)更好的IO吞吐量以及IO路徑冗余接管，同時(shí)為諸如VMware的vCenterSiteRecoveryManager提供了更好的復(fù)制支持。
9.先不要拋棄傳統(tǒng)的一些方法。從物理環(huán)境遷移到虛擬環(huán)境，往往伴隨著一些思想上的變化。比如對(duì)于備份、服務(wù)器部署、監(jiān)控和管理等過程均會(huì)隨著虛擬環(huán)境的部署而模樣大變。那些為監(jiān)控物理環(huán)境而編寫的應(yīng)用程序可能將變得不再對(duì)虛擬環(huán)境有效，因?yàn)檫@些程序根本無法感知處于硬件和Guest操作系統(tǒng)之間的虛擬層中的邏輯以及部件。
對(duì)于備份，舉例來講，如果通過運(yùn)行在物理服務(wù)器上的虛擬機(jī)操作系統(tǒng)層來執(zhí)行備份的話，那樣效率不會(huì)高。一些可以感知虛擬層的備份軟件可以直接與虛擬層打交道，這樣就可以做到更加迅速和高效。性能監(jiān)控是另外一個(gè)例子，如果你使用一個(gè)無法感知虛擬層的OS監(jiān)控工具，那么這將會(huì)導(dǎo)致性能監(jiān)控結(jié)果不準(zhǔn)確，因?yàn)樗緹o法深入到底層的硬件層。
10.對(duì)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)流量進(jìn)行優(yōu)先級(jí)劃分。對(duì)于一個(gè)承載多個(gè)虛擬機(jī)運(yùn)行于其上的物理服務(wù)器，此時(shí)此刻這臺(tái)服務(wù)器上的狀況正猶如狂野西部一樣，多個(gè)虛擬機(jī)會(huì)爭(zhēng)搶這臺(tái)物理服務(wù)器上有限的資源。極端情況下你可能會(huì)發(fā)現(xiàn)非關(guān)鍵的虛擬機(jī)影響了那些關(guān)鍵虛擬機(jī)對(duì)資源的控制和使用。為了避免這種情況的發(fā)生，可以考慮使用存儲(chǔ)IO控制，對(duì)特定的關(guān)鍵虛擬機(jī)或者虛擬機(jī)上的關(guān)鍵業(yè)務(wù)提供一種QualityofService(QoS)服務(wù)質(zhì)量級(jí)別保證。Vmware的vSphere4.1引入了一項(xiàng)新功能，叫做StorageIOControl(SIOC)存儲(chǔ)IO控制，它通過衡量存儲(chǔ)IO的延遲來工作。當(dāng)在4秒鐘的時(shí)隙內(nèi)如果發(fā)生IO擁塞，這個(gè)功能便會(huì)強(qiáng)制讓高優(yōu)先級(jí)的虛擬機(jī)獲得更多的IO資源。SIOC可以協(xié)助在多臺(tái)忙碌的服務(wù)器之間回歸秩序，讓多個(gè)虛擬機(jī)和平的共存，避免幾臺(tái)搶資源厲害的虛擬機(jī)拖慢系統(tǒng)的整體性能。
