Gartner的报告声称,企业在硬件上每花费一美元,在该硬件的整个生命周期内就要额外花费3.50美元为其提供支持。这就很容易理解为什么虚拟化会引起企业的关注。虚拟化有助于企业降低总拥有成本、提高业务灵活性和连续性以及实现随时随地的访问,并改善、安全性和法规遵从。

虚拟化的部署目前大部分的架构采用SAN集中存储方式,这样可以将每个虚拟机的文件系统创建在共享的SAN集中存储阵列上,VMware VMFS虚拟机文件系统,是一种高性能的集群文件系统,允许多个ESX Server 安装同时访问同一虚拟机存储。支持通过VMware VirtualCenter、VMware VMotion™ 技术、VMware DRS 和 VMware HA 提供的基于虚拟化的分布式基础结构服务。由于VMware的虚拟架构系统中的虚拟机实际上是被封装成了一个档案文件和若干相关环境配置文件,通过将这些文件放在SAN 存储阵列上的VMFS文件系统中,可以让不同服务器上的虚拟机都可以访问到该文件,从而消除了单点故障。

随着业务与数据量的增加,各大企业组织需要更频繁地对大量数据(包括各种类型的大型数据)执行复杂的读取与分析,通过检测和分析虚拟化系统常见性能瓶颈存在于存储系统的IO吞吐能力。

然而,部署大规模的磁盘虚拟化所面临的难题很快就超过了这些收益,包括:

1. 性能。磁盘系统的I/O限制导致性能低下。如果服务器虚拟化和虚拟桌面的性能未能赶超甚至不如物理桌面,最终用户会很不满意且影响到其生产力效率。不幸的是,提供大多数企业满意的性能需要多达数个机架的硬件,这使得虚拟化方案不切实际。

2. 高昂且不可预知的成本。购买NAS或SAN系统的初始投入是巨大的。此外,系统管理、电力、散热和托管费用也是一项日益增加的营运开支。即使企业负担得起这些费用,也很难正确预估非线性扩展系统的I/O。错误的I/O大小可能导致性能瓶颈和I/O风暴,从而影响到整个企业的生产效率并导致其他的未知费用。

IOPS(Input/Output Operations Per Second)即每秒进行读写操作的次数,用于衡量存储的性能。虚拟化系统I/O方面的特点是小规模随机读写,因而对存储系统IOPS要求特别高。IOPS分为前端应用IOPS及后端存储IOPS,计算起来比较复杂,跟存储RAID级别相关,跟业务的读写比例相关。前期方案设计采用存储系统IOPS方面考虑不充分,导致IOPS成为系统性能的瓶颈。

改善存储系统I/O性能的方案

同类型和转速的磁盘提供的IOPS不同,常见的转速为10Krpm和15Krpm的SAS磁盘提供的IOPS分别是140和180,而宝存Direct-IO™ PCIe FLASH可以提供590000以上的IOPS。提高存储IOPS最简单的方法是增加磁盘数量,为了应对高IO的需求,磁盘数量要增加几倍,显然这不是一个好的方案。同样,将全部磁盘都换成高I/O性能的FLASH也是不可取的,FLASH的成本是SAS磁盘的好几倍。
有没有更经济的的方案呢?

方案一:

将数据整体移动到一个高性能、高容量的闪存层,以消除了磁盘性能缓慢和存储IO延迟的问题。

方案二:

将存储中读写频繁的数据(或者称为热点数据)放到宝存Direct-IO™ PCIe FLASH上,则存储上大部分的读写操作都发生在高I/O性能FLASH上,存储性能会大幅提升。如:采用VMware View 分层存储技术 将数据存储在不同层级的介质中,在不同的层级之间使用有差别的存储介质,以期在相同成本下,既满足性能的需要又满足容量的需要。在实际工作中,用户希望将最重要的经常访问的数据保存在宝存FLASH快速的高I/O存储上,而将不太重要或者不常访问的数据保存在相对比较便宜的驱动器上,如SAS或SATA盘中。通过这种设置,用户可以在成本没有大幅增加的情况下获得更佳的存储性能。VMware View 5.0以上提供分层存储选项,用户可以将母盘映像和副本(Replica)存储在宝存FLASH上,而将链接克隆存储在相对比较便宜的驱动器上。借助这一分层存储选项,可以加快密集型操作(例如同时启动大量虚拟桌面)的速度,消除启动风暴的影响。

母版映像文件作为只读磁盘为所有桌面虚拟机所共享,每个虚拟机将单独保留一份可写的快照以存放所有对于母盘的修改,这些可写快照可以存放在较低层级(SAS或SATA)的存储上。当虚拟机经历启动过程时,大部分的磁盘活动来自于母版映像,也就是大部分的操作系统文件和应用文件存放的地方,由于宝存Direct-IO™ PCIe FLASH的高I/O性能,因而可以满足虚拟化大量IOPS的需求。

方案三:

宝存Direct-IO™ AFA(全闪存阵列)与VMware方案协作效果良好,可以提高数据仓库与 OLAP 应用程序、内容交付网络、视频渲染与编辑软件以及三维建模与模拟应用程序等关键企业级应用程序的性能。这些系统提供了极致的每 GB 性价比,因此用户可以通过 Oracle 和其他数据库应用程序快速发现业务见解。

宝存Direct-IO™ AFA(全闪存阵列)提高多种企业级应用程序(包括虚拟桌面基础架构、OLTP 和 OLAP 数据库、科学计算应用程序以及云级基础架构)的性能。可以实现更快的决策。

本次方案将数据移动到宝存闪存柜,解决后端磁盘性能缓慢和存储IO延迟的问题