自動(dòng)精簡(jiǎn)配置所面臨的三大挑戰(zhàn)

趙貴根

利用自動(dòng)精簡(jiǎn)配置技術(shù)來(lái)提高存儲(chǔ)資源利用率是大家的共識(shí)，并且它確實(shí)是一個(gè)很實(shí)用的綠色存儲(chǔ)解決方案。而且這也正在逐漸成為各種存儲(chǔ)解決方案的必備模塊。顯而易見(jiàn)，自動(dòng)精簡(jiǎn)配置措施其未來(lái)發(fā)展的前途是無(wú)限的。不過(guò)從目前的技術(shù)來(lái)看，其還有一定的缺陷。具體的來(lái)說(shuō)，在實(shí)際工作中主要會(huì)碰上以下三大挑戰(zhàn)。

實(shí)際容量與虛擬容量之間的沖突

自動(dòng)精簡(jiǎn)配置技術(shù)的核心原理是“欺騙操作系統(tǒng)”，讓操作系統(tǒng)認(rèn)為存儲(chǔ)設(shè)備中有很大的存儲(chǔ)空間，而實(shí)際上存儲(chǔ)空間遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有操作系統(tǒng)想的那么大。也就是說(shuō)，操作系統(tǒng)認(rèn)為的存儲(chǔ)空間其實(shí)有實(shí)際存儲(chǔ)空間與虛擬存儲(chǔ)空間兩部分組成。此時(shí)應(yīng)用服務(wù)器可能會(huì)以為還有很多的存儲(chǔ)容量可以使用，但是實(shí)際上可能物理存儲(chǔ)空間已經(jīng)用完，剩余的是虛擬存儲(chǔ)空間。此時(shí)如果管理員沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題，那么當(dāng)實(shí)際存儲(chǔ)空間用完而新存儲(chǔ)設(shè)備沒(méi)有增加之前，卷訪問(wèn)就會(huì)被鎖定。應(yīng)用服務(wù)器無(wú)法向存儲(chǔ)設(shè)備中存儲(chǔ)任何資料。這就是精簡(jiǎn)配置技術(shù)所面臨的第一個(gè)挑戰(zhàn)，采用了自動(dòng)精簡(jiǎn)配置技術(shù)之后可能出現(xiàn)實(shí)際容量與虛擬容量之間的沖突。

那么為什么自動(dòng)精簡(jiǎn)配置技術(shù)要采取這個(gè)手段呢?這主要是以為自動(dòng)精簡(jiǎn)配置技術(shù)通過(guò)“欺騙”的手段，將判斷存儲(chǔ)空間是否已滿的工作從應(yīng)用服務(wù)器轉(zhuǎn)移到存儲(chǔ)上。所以對(duì)于應(yīng)用服務(wù)器角色來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)利好消息。此時(shí)這些應(yīng)用服務(wù)器不用再擔(dān)心存儲(chǔ)空間的問(wèn)題。不過(guò)有利必有弊。在這種情況下，存儲(chǔ)管理員必須要承擔(dān)起這個(gè)責(zé)任。也就是說(shuō)，存儲(chǔ)管理員必須要時(shí)時(shí)的追蹤存儲(chǔ)容量的使用情況。在實(shí)際存儲(chǔ)容量快被耗盡的情況下，存儲(chǔ)管理員應(yīng)該及時(shí)添加新的硬盤(pán)以增加實(shí)際存儲(chǔ)空間的容量。為此在部署自動(dòng)精簡(jiǎn)配置方案時(shí)，應(yīng)該設(shè)計(jì)一些警報(bào)系統(tǒng)，當(dāng)實(shí)際存儲(chǔ)容量使用到一定百分比的時(shí)候，如80％，就向管理員發(fā)出警報(bào)。同時(shí)存儲(chǔ)管理員也需要隨時(shí)對(duì)其進(jìn)行追蹤，最好能夠分析出存儲(chǔ)容量增長(zhǎng)的趨勢(shì)，從而判斷出實(shí)際存儲(chǔ)容量的生命周期。這些工作說(shuō)起來(lái)比較簡(jiǎn)單，但是實(shí)際做的話，還是要求管理員有扎實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)與豐富的工作經(jīng)驗(yàn)，才能夠應(yīng)對(duì)這個(gè)挑戰(zhàn)。

從塊級(jí)別來(lái)管理數(shù)據(jù)資源

傳統(tǒng)的資源管理器(如Windows系統(tǒng)的資源管理器)在使用的過(guò)程中有很大的局限性。最大的局限性可能就是應(yīng)用服務(wù)器和文件系統(tǒng)級(jí)別的已使用空間測(cè)量問(wèn)題。這主要是由于傳統(tǒng)的資源管理器在塊級(jí)別文件上不具有可視性。這是什么意思呢?假設(shè)現(xiàn)在某個(gè)文件系統(tǒng)需要使用100GB的存儲(chǔ)空間。不過(guò)由于某種原因，這個(gè)文件系統(tǒng)被錯(cuò)誤的復(fù)制了多次。此時(shí)對(duì)于傳統(tǒng)的資源管理器來(lái)說(shuō)被認(rèn)為是正常的，不能夠準(zhǔn)確的高速存儲(chǔ)管理員這個(gè)文件系統(tǒng)到底占用了多少存儲(chǔ)空間。

自動(dòng)精簡(jiǎn)配置采用塊為管理單位，很好的解決了這個(gè)可視性的問(wèn)題。自動(dòng)精簡(jiǎn)配置允許將存儲(chǔ)資源管理從應(yīng)用和文件級(jí)別移動(dòng)到存儲(chǔ)系統(tǒng)合塊級(jí)別。也就是說(shuō)，可以讓存儲(chǔ)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)在塊級(jí)別文件上具備可視性。此時(shí)數(shù)據(jù)分配的空間會(huì)在塊級(jí)別上進(jìn)行測(cè)量。直接帶來(lái)的好處就是所有分配的容量可以在一個(gè)中心控制臺(tái)進(jìn)行測(cè)量，而不受應(yīng)用服務(wù)器的類型和數(shù)量限制約束。為此如果企業(yè)有多個(gè)獨(dú)立的應(yīng)用服務(wù)器，就可以通過(guò)這個(gè)自動(dòng)精簡(jiǎn)配置技術(shù)來(lái)進(jìn)行集成。同時(shí)還可以在塊級(jí)別上觀測(cè)文件的復(fù)制情況，以判斷是否有大文件錯(cuò)誤復(fù)制的現(xiàn)象存在。

第二個(gè)挑戰(zhàn)到底是什么呢?這第二個(gè)挑戰(zhàn)就是在傳統(tǒng)的資源管理器與自動(dòng)精簡(jiǎn)配置塊級(jí)別管理技術(shù)上的沖突。雖然絕大部分存儲(chǔ)工程師堅(jiān)信，隨著自動(dòng)精簡(jiǎn)配置技術(shù)的成熟與普及，傳統(tǒng)的存儲(chǔ)管理器將會(huì)繼承塊級(jí)別的管理技術(shù)，進(jìn)行升級(jí)換代。但是可惜的是，到目前為止存儲(chǔ)資源管理還是無(wú)法實(shí)現(xiàn)在塊級(jí)別上的可視性。也就是說(shuō)，塊級(jí)別上的可視性還只是自動(dòng)精簡(jiǎn)配置技術(shù)的一個(gè)特性，無(wú)法跟存儲(chǔ)資源管理器很好的集成。這就增加了自動(dòng)精簡(jiǎn)配置方案管理的復(fù)雜性。不過(guò)，這種情況不會(huì)延續(xù)很久。現(xiàn)在很多存儲(chǔ)專家已經(jīng)在往這方面努力。

并不是所有的文件系統(tǒng)都能夠收回已經(jīng)刪除了的存儲(chǔ)空間

如果企業(yè)的存儲(chǔ)系統(tǒng)會(huì)頻繁的刪除文件，那么現(xiàn)在采用自動(dòng)精簡(jiǎn)配置方案可能會(huì)遇到一定的問(wèn)題。因?yàn)楦鶕?jù)測(cè)試，在自動(dòng)精簡(jiǎn)配置方案下，一些文件系統(tǒng)總是喜歡分配新的空間給應(yīng)用服務(wù)器用，而不是使用刪除文件后釋放的空間。如此當(dāng)頻繁的刪除和建立文件的時(shí)候，就會(huì)遇到一個(gè)很大的挑戰(zhàn)：自動(dòng)精簡(jiǎn)配置系統(tǒng)將會(huì)持續(xù)要求更多的物理空間。而那些因?yàn)槲募h除而被釋放的空間自動(dòng)精簡(jiǎn)配置系統(tǒng)則會(huì)視而不見(jiàn)。此時(shí)如果文件頻繁刪除，特別是容量比較大的文件，那么物理存儲(chǔ)空間很快就會(huì)被用完。這是在部署自動(dòng)精簡(jiǎn)配置方案中所必須要注意的文件。在實(shí)際工作中，我們還是可以采取一些必要的措施來(lái)避免這個(gè)問(wèn)題的發(fā)生。

如存儲(chǔ)管理員在將這個(gè)方案付諸于實(shí)施之前，可以先在自動(dòng)精簡(jiǎn)配置系統(tǒng)下對(duì)相關(guān)的應(yīng)用做一個(gè)測(cè)試。以評(píng)估各種應(yīng)用對(duì)于實(shí)際存儲(chǔ)的利用率有多少。以判斷應(yīng)用是否合適采取自動(dòng)精簡(jiǎn)配置方案。另外值得一提的是，如果存儲(chǔ)管理員不想自己做測(cè)試，那么也可以向這個(gè)方案的供應(yīng)商要求相關(guān)的數(shù)據(jù)。因?yàn)檫@個(gè)問(wèn)題是自動(dòng)精簡(jiǎn)配置方案的共性問(wèn)題。為此各個(gè)供應(yīng)商在測(cè)試他們方案的時(shí)候，會(huì)對(duì)一些典型的應(yīng)用進(jìn)行測(cè)試，或者有一些測(cè)量實(shí)際存儲(chǔ)資源利用率的工具。存儲(chǔ)管理員可以憑借這些現(xiàn)成的資料來(lái)作出合理的判斷。

如可以憑借一些有用的工具來(lái)恢復(fù)已刪除的空間。在實(shí)際工作中，許多技術(shù)工程師喜歡采用一些程序來(lái)階段性的恢復(fù)已經(jīng)刪除的空間。如每隔12個(gè)小時(shí)或者24個(gè)小時(shí)，讓這個(gè)程序運(yùn)行一次，讓自動(dòng)精簡(jiǎn)配置系統(tǒng)可以重新使用已刪除的空間。不過(guò)這個(gè)程序不一定所有供應(yīng)商都回提供。所以在選購(gòu)產(chǎn)品之前，存儲(chǔ)管理員還需要先對(duì)市場(chǎng)上的產(chǎn)品作一番了解，看看供應(yīng)商是否提供類似的工具。

如同跟其他一些存儲(chǔ)和服務(wù)器技術(shù)結(jié)合使用，也可以減少這個(gè)不能夠使用刪除文件所釋放的空間帶來(lái)的負(fù)面影響。如在使用自動(dòng)精簡(jiǎn)配置的情況下，同時(shí)在服務(wù)器上實(shí)現(xiàn)虛擬化，可以讓管理員輕松面對(duì)這個(gè)挑戰(zhàn)。這主要是因?yàn)槿绻?wù)器實(shí)現(xiàn)虛擬化的話，每個(gè)虛擬機(jī)都有自己的啟動(dòng)卷很數(shù)據(jù)卷。而啟動(dòng)卷的容量是由操作系統(tǒng)和啟動(dòng)軟件來(lái)共同決定的。在沒(méi)有配置自動(dòng)精簡(jiǎn)策略的情況下，實(shí)際啟動(dòng)的數(shù)據(jù)容量會(huì)小于1GB，管理員可能會(huì)為啟動(dòng)分配4GB到8GB的容量。而如果采用了自動(dòng)精簡(jiǎn)配置方案之后，操作系統(tǒng)表面上可以分配到8GB的容量，而實(shí)際上只占用了1GB的物理存儲(chǔ)空間。如此就可以無(wú)形中提高存儲(chǔ)空間的使用率，減少刪除文件釋放空間不能夠被使用帶來(lái)的負(fù)面影響。不過(guò)這畢竟不能夠解決根本問(wèn)題，管理員還是需要周期性的恢復(fù)刪除所釋放出來(lái)的存儲(chǔ)空間。只是這個(gè)周期可以適當(dāng)?shù)难娱L(zhǎng)。

從這三個(gè)挑戰(zhàn)中我們也可以看出，并不是所有的應(yīng)用都適合采用自動(dòng)精簡(jiǎn)配置方案。或者說(shuō)不是所有的應(yīng)由都會(huì)從這個(gè)方案中獲得收益。如對(duì)于那些需要頻繁刪除大文件的應(yīng)用系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，反而采用了這個(gè)方案會(huì)得到適得其反的效果。不過(guò)筆者相信，這些問(wèn)題會(huì)在自動(dòng)精簡(jiǎn)配置方案的發(fā)展過(guò)程中逐漸的完善，擴(kuò)大其應(yīng)用的領(lǐng)域。