精简数据中心

来源:用户上传      作者: 明　月／译

　　瘦身数据中心已经成为趋势。众多服务器、交换机以及存储等硬件设备，也可以合并，减少它们所占的空间。
　　要从数据中心轻松选择可以精简的对象，这并非易事。
　　大家都知道，对空调、电力供应或者冷却方案进行任何改动都并非易事。改动数据中心的基础设施无异于动大手术。那么对数据中心里面的IT设备进行改动，效果又会如何？
　　不妨把IT设备分成服务器设备、存储设备和网络设备，有两种精简方法对付它们。首先，需要找出未充分利用的设备，然后对它们进行处理。第二，可以进一步提高设备的利用率，就会空出一些现在不需要的设备。这就意味着对服务器的工作负荷进行合并或者对它们进行虚拟化处理。
　　
　　虚拟化服务器
　　
　　由于Windows的多任务处理功能不太好，需要更多的存储设备，这样助长了购买另一台服务器来应付性能下降或者利用新应用软件处理问题的风气，结果服务器在数据中心到了泛滥成灾的地步。
　　一种采用硬件的对策就是，推出刀片服务器，把多块服务器刀片安装在一个机架上，而不是安装在单个的机架单元上。这可以把机架的服务器密度提高三四倍，因而腾出了空间。不过这本身也会带来新问题：机架的电源要求随之增加，冷却要求也是如此，这就进一步增加了电源要求。
　　所以，虽然刀片服务器有助于解决数据中心的空间问题，但同时加剧了数据中心的电源和冷却问题。为了能够获得一种比较简单的方法而把服务器激增现象减少到一定程度，就需要采取另一种方法来处理服务器――软件虚拟化路线。
　　这当然指的是VMware。它的迅速崛起表明了Windows在多任务处理方面有多么糟糕。单单一台VMware服务器就能取代五台、十台甚至更多台的Windows服务器，不过这基本上是同一个硬件，而现有的工作效率却大大提高。事实证明，对服务器进行虚拟化处理是一种有效减少服务器在数据中心占用空间的方法，又不必加大电源和冷却要求。
　　Unix和Linux也有各自的虚拟化产品，比如XEN Source和Solaris容器。有了这些产品，同样可以合并服务器硬件。
　　购买VMware后，显然可以把相当多比例的设备单单运行一种应用的Windows服务器――空出来。客户声称，x86服务器的利用率达到了60%到80%，而如今的利用率只有5%到15%。这表明，对于10台利用率仅为10%的服务器，可以扔掉其中的8台服务器，而让另外两台服务器各自运行在50%的利用率下――从减少电力和冷却成本方面来看，这是一种不错的想法。
　　不过一个新问题是，8台被丢弃的服务器都是直连到存储。又该如何处理这个问题呢？
　　
　　合并存储设备
　　
　　如果把存储设备合并到SAN，那么就要为每台物理服务器添加主机总线适配器（HBA）。HBA最好具有虚拟化功能，这样它们就能够与VMware虚拟机、光纤通道线缆、SAN光纤通道交换机设备、与光纤通道相连接的一组驱动器阵列以及SAN管理软件协同工作。
　　但这增加了设备电力成本和管理员费用及技能。
　　如果使用iSCSI SAN或者NAS方案，那么可以使用以太网作为存储链路，从而避免了与光纤通道相关的费用和技能。
　　合并存储设备是虚拟化服务器方案的一种自然延伸。
　　对存储设备进行虚拟化处理可以提高阵列磁盘的利用率。要是采用了虚拟化处理，应用就以为独立享用了存储设备的逻辑单元号（LUN），而实际上LUN被虚拟化软件映射到任何驱动器阵列卷，存储管理员可以设置这个卷，还可以随意移动。
　　对存储设备进行自动精简配置（thin provisioning）是一种更好的方法。在过去，存储应用会分配到在一段时间内需要的所有块存储，比如12个月或者更长时间。不过很多应用实际上不需要所有这些磁盘块;它们可能这个月只用10%的磁盘块，下个月使用另外10%的磁盘块等等。
　　自动精简配置的功能就是，比如告诉某个应用它有100GB大小的LUN，但实际上只分配了10GB。存储空间快用完时，就会分配另一批实际存储资源。3PAR、惠普和日立数据系统等供应商都有这项功能，EMC目前还没有。
　　另一种大有希望的方法就是删除重复数据。把数据备份到磁盘后删除重复数据，这样就可以确认文件里面及文章之间的重复字符串，然后用指针取而代之。重复数据删除比率可以达到10：1，甚至30：1。信息实际上只存储了一次。如果以前需要30TB的磁盘来保存基于磁盘的备份内容，现在只要5TB或者更少的磁盘就能满足要求。
　　还可以进一步采取的一个措施就是，把需要联机但访问不频繁的辅助数据保存在MAID驱动器阵列上，MAID的全称是大规模非活动磁盘阵列。大多数磁盘停止转动，因而不消费能源。如果需要非活动磁盘上的数据，磁盘又会转动起来。
　　因为大多数磁盘没有转动，驱动器阵列不会变得太热，更多的磁盘可以塞入到同一个空间。这样就降低了电源、冷却和空间等方面的要求。
　　最后，可以继续使用磁盘或者光学存储介质用于保存第三级数据（tertiary data）。第三级数据是指必须保存起来，但可能好几周、甚至好几个月都没有访问的数据。一旦数据写入到了磁带或者光学存储介质上，该介质就能处于离线状态，放到架子上或者磁带库槽位里面，这根本不耗电。
　　总而言之，可以采取几个进一步的措施来减少存储设备的电源和冷却要求，并且摒弃一些驱动器阵列。
　　
　　使用网络端口多的设备
　　精简网络方面的设备意味着，用端口数量多的一个设备取代端口比较少的几个设备；这是一种端口合并。这同样是服务器虚拟化的一种自然补充。不是许多不同的网络链路连接到单个的服务器设备，而是比较少的物理链路连接到比较少的物理服务器设备，而这些服务器运行的许多虚拟服务器都通过相同的网络链路来进行通信。
　　人们的直觉认为，网络链路的利用率很少与服务器或者存储设备的利用率一样低。实际情况是，通信链路被过多数据所阻塞，而不是缺少数据。可以预计，网络设备的精简不如服务器合并、虚拟化以及上述各种存储设备精简方法来得实用或者便当。（明月编译）

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