VMWare虛擬化環(huán)境中的存儲效率分析

左華紅+陳嘯

摘 要：該文對VMWare虛擬化環(huán)境下四種不同的存儲方案進行了對比，從應用和管理兩個層面對存儲系統(tǒng)的效率進行了測試，并分析了每種方案的優(yōu)勢、缺點和適合的應用場景，對多種存儲方式的綜合應用給出了可行的意見，具有較強的理論研究和實用價值。

關鍵詞：虛擬化 ?VMWare ?共享存儲

中圖分類號：TP316 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）10（c）-0043-01

1 性能測試

測試方案：使用一臺服務器部署VMW are服務器虛擬化組件，分別在本地硬盤陣列、網(wǎng)絡存儲系統(tǒng)、硬件ISCSI（小型計算機系統(tǒng)接口）和FC SAN（光纖存儲區(qū)域網(wǎng)絡）四種不同的存儲系統(tǒng)上進行性能測試，每個存儲系統(tǒng)使用相同數(shù)量的SAS硬盤組成raid 5陣列。測試內(nèi)ss容包括兩個部分，第一個部分是讀寫性能測試。使用DiskMark測試工具在不同的存儲系統(tǒng)上進行100MB的讀寫測試，對四個存儲系統(tǒng)的流式讀寫速度、塊大小為512KB的隨機讀寫速度和塊大小為4KB的隨機讀寫速度進行監(jiān)測。第二個部分是VMWare操作測試。在不同的存儲系統(tǒng)上分別執(zhí)行虛擬機克隆、遷移、備份和恢復四種具有代表性的操作，記錄操作花費的時間。

所有測試工作在同一臺虛擬機上完成，虛擬機分配2個邏輯處理器、2GB內(nèi)存，安裝Windows 7旗艦版操作系統(tǒng)，虛擬機實際占用空間約10GB。

2 測試結果

四個存儲系統(tǒng)的數(shù)據(jù)讀寫測試結果如表1所示。

從測試結果來看，由于服務器本地磁盤陣列使用了6Gb/s帶寬的SAS硬盤，在同樣為5塊硬盤組成raid 5陣列的情況下，無論是流式還是隨機讀寫速度均表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢。其余三種形式的存儲，雖然都使用了帶寬為4Gb/s的SAS硬盤組成同樣的磁盤陣列，但受數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)的影響，表現(xiàn)出的讀寫性能差距較大。值得關注的是，使用相同傳輸介質(zhì)和傳輸協(xié)議的網(wǎng)絡存儲和硬件ISCSI存儲仍表現(xiàn)出了30%左右的性能差距。

在VMWare應用環(huán)境中的測試結果如表2所示。遠端克隆是指從不同的服務器和存儲上將虛擬機克隆到本地，本地克隆是指在本服務器和本存儲內(nèi)部克隆虛擬機。遠端備份是指在VWMare Data Protection組件的管理下，將虛擬機備份至遠端存儲，遠端恢復則是從遠端存儲上將備份恢復至原來的存儲。遷移是使用VMWare vMotion功能，將測試虛擬機在線轉(zhuǎn)移至遠端存儲，再遷移回原存儲。

從測試數(shù)據(jù)來看，四個存儲系統(tǒng)在遠端操作上的表現(xiàn)基本上在一個水平。存儲內(nèi)部的克隆操作上則表現(xiàn)出很大差距，本地硬盤陣列和FC SAN的效率處于同一水平，ISCSI存儲表現(xiàn)次之，網(wǎng)絡存儲最差。值得注意的是，在執(zhí)行數(shù)據(jù)恢復時，本地硬盤陣列與FC SAN花費的時間要略長于其它兩種存儲，一個可能的原因是這兩種存儲方式在讀寫并發(fā)時的緩存機制有別于另外兩種存儲形式。

3 應用分析

上述實驗過程從兩個層面對VMWare環(huán)境下四個存儲系統(tǒng)的性能進行了測試，測試內(nèi)容的選擇具有很強的針對性。數(shù)據(jù)讀寫測試反映了存儲系統(tǒng)在應用層面的效率，三種不同的讀寫模式分別對應于多媒體、數(shù)據(jù)庫和應用程序服務器三種主流的服務類型。VMWare操作測試反映了存儲系統(tǒng)在管理層面的效率，參與測試的幾種操作是VMWare虛擬化日常維護過程中的幾個典型操作。

服務器本地磁盤陣列在讀寫速度方面表現(xiàn)優(yōu)異，成本也相對較低，適合運行各種類型的VMWare虛擬服務器。其最大的問題在于不能組建共享存儲，無法在VMWare集群中使用HA、DRS等高級特性，可靠性較差。雖然通過存儲虛擬化技術，可以實現(xiàn)本地硬盤陣列邏輯層面的共享，但效率與真實的共享存儲還是存在很大差距[2]

網(wǎng)絡存儲系統(tǒng)的綜合性能最差，但在大多數(shù)應用場景下，這種差距在用戶端的表現(xiàn)并不明顯，因此在對應用效率要求不高的情況下，網(wǎng)絡存儲系統(tǒng)是一種很好的選擇，可以花較低的成本享受VMWare虛擬化的高級特性。搭建網(wǎng)絡存儲系統(tǒng)的方式較多，較為常用的有Windows文件服務器和Openfiler存儲服務器，或者使用專用的NAS硬件設備。

ISCSI存儲可以說是性價比最高的一種選擇，萬元級的成本，可以達到接近光纖存儲的效率，適合預算不高的中小企業(yè)開展VMWare虛擬化方案實施，這也是VMWare官方推薦的存儲解決方案之一。該存儲方案對網(wǎng)絡環(huán)境有一定要求，虛擬服務器需要通過專用的網(wǎng)絡接口與存儲連接，以便達到最佳數(shù)據(jù)傳輸效率。

4 結語

文章在測試的基礎上，對VMWare虛擬化環(huán)境下的服務器硬盤陣列、網(wǎng)絡存儲、硬件ISCSI和FC SAN四種存儲系統(tǒng)的性能進行了量化對比，從應用和管理兩個角度評價了四種存儲系統(tǒng)的性能，分析了每種存儲系統(tǒng)的優(yōu)勢和缺點，針對存儲系統(tǒng)的特點，指出了多媒體、數(shù)據(jù)庫和應用服務器三種主流服務器類型適合的存儲方案。

參考文獻

[1] Sander van Vugt.選擇VMWare存儲：找到價格合適的共享存儲[EB/OL]. http：//www.searchvirtual.com.cn/，2012-8-7.

[2] TechTarget中國.VMware存儲陣列解決虛擬環(huán)境存儲問題[EB/OL]. http：//www.enet.com.cn/，2011-5-26.endprint

摘 要：該文對VMWare虛擬化環(huán)境下四種不同的存儲方案進行了對比，從應用和管理兩個層面對存儲系統(tǒng)的效率進行了測試，并分析了每種方案的優(yōu)勢、缺點和適合的應用場景，對多種存儲方式的綜合應用給出了可行的意見，具有較強的理論研究和實用價值。

關鍵詞：虛擬化 ?VMWare ?共享存儲

中圖分類號：TP316 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）10（c）-0043-01

1 性能測試

測試方案：使用一臺服務器部署VMW are服務器虛擬化組件，分別在本地硬盤陣列、網(wǎng)絡存儲系統(tǒng)、硬件ISCSI（小型計算機系統(tǒng)接口）和FC SAN（光纖存儲區(qū)域網(wǎng)絡）四種不同的存儲系統(tǒng)上進行性能測試，每個存儲系統(tǒng)使用相同數(shù)量的SAS硬盤組成raid 5陣列。測試內(nèi)ss容包括兩個部分，第一個部分是讀寫性能測試。使用DiskMark測試工具在不同的存儲系統(tǒng)上進行100MB的讀寫測試，對四個存儲系統(tǒng)的流式讀寫速度、塊大小為512KB的隨機讀寫速度和塊大小為4KB的隨機讀寫速度進行監(jiān)測。第二個部分是VMWare操作測試。在不同的存儲系統(tǒng)上分別執(zhí)行虛擬機克隆、遷移、備份和恢復四種具有代表性的操作，記錄操作花費的時間。

所有測試工作在同一臺虛擬機上完成，虛擬機分配2個邏輯處理器、2GB內(nèi)存，安裝Windows 7旗艦版操作系統(tǒng)，虛擬機實際占用空間約10GB。

2 測試結果

四個存儲系統(tǒng)的數(shù)據(jù)讀寫測試結果如表1所示。

從測試結果來看，由于服務器本地磁盤陣列使用了6Gb/s帶寬的SAS硬盤，在同樣為5塊硬盤組成raid 5陣列的情況下，無論是流式還是隨機讀寫速度均表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢。其余三種形式的存儲，雖然都使用了帶寬為4Gb/s的SAS硬盤組成同樣的磁盤陣列，但受數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)的影響，表現(xiàn)出的讀寫性能差距較大。值得關注的是，使用相同傳輸介質(zhì)和傳輸協(xié)議的網(wǎng)絡存儲和硬件ISCSI存儲仍表現(xiàn)出了30%左右的性能差距。

在VMWare應用環(huán)境中的測試結果如表2所示。遠端克隆是指從不同的服務器和存儲上將虛擬機克隆到本地，本地克隆是指在本服務器和本存儲內(nèi)部克隆虛擬機。遠端備份是指在VWMare Data Protection組件的管理下，將虛擬機備份至遠端存儲，遠端恢復則是從遠端存儲上將備份恢復至原來的存儲。遷移是使用VMWare vMotion功能，將測試虛擬機在線轉(zhuǎn)移至遠端存儲，再遷移回原存儲。

從測試數(shù)據(jù)來看，四個存儲系統(tǒng)在遠端操作上的表現(xiàn)基本上在一個水平。存儲內(nèi)部的克隆操作上則表現(xiàn)出很大差距，本地硬盤陣列和FC SAN的效率處于同一水平，ISCSI存儲表現(xiàn)次之，網(wǎng)絡存儲最差。值得注意的是，在執(zhí)行數(shù)據(jù)恢復時，本地硬盤陣列與FC SAN花費的時間要略長于其它兩種存儲，一個可能的原因是這兩種存儲方式在讀寫并發(fā)時的緩存機制有別于另外兩種存儲形式。

3 應用分析

上述實驗過程從兩個層面對VMWare環(huán)境下四個存儲系統(tǒng)的性能進行了測試，測試內(nèi)容的選擇具有很強的針對性。數(shù)據(jù)讀寫測試反映了存儲系統(tǒng)在應用層面的效率，三種不同的讀寫模式分別對應于多媒體、數(shù)據(jù)庫和應用程序服務器三種主流的服務類型。VMWare操作測試反映了存儲系統(tǒng)在管理層面的效率，參與測試的幾種操作是VMWare虛擬化日常維護過程中的幾個典型操作。

服務器本地磁盤陣列在讀寫速度方面表現(xiàn)優(yōu)異，成本也相對較低，適合運行各種類型的VMWare虛擬服務器。其最大的問題在于不能組建共享存儲，無法在VMWare集群中使用HA、DRS等高級特性，可靠性較差。雖然通過存儲虛擬化技術，可以實現(xiàn)本地硬盤陣列邏輯層面的共享，但效率與真實的共享存儲還是存在很大差距[2]

網(wǎng)絡存儲系統(tǒng)的綜合性能最差，但在大多數(shù)應用場景下，這種差距在用戶端的表現(xiàn)并不明顯，因此在對應用效率要求不高的情況下，網(wǎng)絡存儲系統(tǒng)是一種很好的選擇，可以花較低的成本享受VMWare虛擬化的高級特性。搭建網(wǎng)絡存儲系統(tǒng)的方式較多，較為常用的有Windows文件服務器和Openfiler存儲服務器，或者使用專用的NAS硬件設備。

ISCSI存儲可以說是性價比最高的一種選擇，萬元級的成本，可以達到接近光纖存儲的效率，適合預算不高的中小企業(yè)開展VMWare虛擬化方案實施，這也是VMWare官方推薦的存儲解決方案之一。該存儲方案對網(wǎng)絡環(huán)境有一定要求，虛擬服務器需要通過專用的網(wǎng)絡接口與存儲連接，以便達到最佳數(shù)據(jù)傳輸效率。

4 結語

文章在測試的基礎上，對VMWare虛擬化環(huán)境下的服務器硬盤陣列、網(wǎng)絡存儲、硬件ISCSI和FC SAN四種存儲系統(tǒng)的性能進行了量化對比，從應用和管理兩個角度評價了四種存儲系統(tǒng)的性能，分析了每種存儲系統(tǒng)的優(yōu)勢和缺點，針對存儲系統(tǒng)的特點，指出了多媒體、數(shù)據(jù)庫和應用服務器三種主流服務器類型適合的存儲方案。

參考文獻

[1] Sander van Vugt.選擇VMWare存儲：找到價格合適的共享存儲[EB/OL]. http：//www.searchvirtual.com.cn/，2012-8-7.

[2] TechTarget中國.VMware存儲陣列解決虛擬環(huán)境存儲問題[EB/OL]. http：//www.enet.com.cn/，2011-5-26.endprint

摘 要：該文對VMWare虛擬化環(huán)境下四種不同的存儲方案進行了對比，從應用和管理兩個層面對存儲系統(tǒng)的效率進行了測試，并分析了每種方案的優(yōu)勢、缺點和適合的應用場景，對多種存儲方式的綜合應用給出了可行的意見，具有較強的理論研究和實用價值。

關鍵詞：虛擬化 ?VMWare ?共享存儲

中圖分類號：TP316 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）10（c）-0043-01

1 性能測試

測試方案：使用一臺服務器部署VMW are服務器虛擬化組件，分別在本地硬盤陣列、網(wǎng)絡存儲系統(tǒng)、硬件ISCSI（小型計算機系統(tǒng)接口）和FC SAN（光纖存儲區(qū)域網(wǎng)絡）四種不同的存儲系統(tǒng)上進行性能測試，每個存儲系統(tǒng)使用相同數(shù)量的SAS硬盤組成raid 5陣列。測試內(nèi)ss容包括兩個部分，第一個部分是讀寫性能測試。使用DiskMark測試工具在不同的存儲系統(tǒng)上進行100MB的讀寫測試，對四個存儲系統(tǒng)的流式讀寫速度、塊大小為512KB的隨機讀寫速度和塊大小為4KB的隨機讀寫速度進行監(jiān)測。第二個部分是VMWare操作測試。在不同的存儲系統(tǒng)上分別執(zhí)行虛擬機克隆、遷移、備份和恢復四種具有代表性的操作，記錄操作花費的時間。

所有測試工作在同一臺虛擬機上完成，虛擬機分配2個邏輯處理器、2GB內(nèi)存，安裝Windows 7旗艦版操作系統(tǒng)，虛擬機實際占用空間約10GB。

2 測試結果

四個存儲系統(tǒng)的數(shù)據(jù)讀寫測試結果如表1所示。

從測試結果來看，由于服務器本地磁盤陣列使用了6Gb/s帶寬的SAS硬盤，在同樣為5塊硬盤組成raid 5陣列的情況下，無論是流式還是隨機讀寫速度均表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢。其余三種形式的存儲，雖然都使用了帶寬為4Gb/s的SAS硬盤組成同樣的磁盤陣列，但受數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)的影響，表現(xiàn)出的讀寫性能差距較大。值得關注的是，使用相同傳輸介質(zhì)和傳輸協(xié)議的網(wǎng)絡存儲和硬件ISCSI存儲仍表現(xiàn)出了30%左右的性能差距。

在VMWare應用環(huán)境中的測試結果如表2所示。遠端克隆是指從不同的服務器和存儲上將虛擬機克隆到本地，本地克隆是指在本服務器和本存儲內(nèi)部克隆虛擬機。遠端備份是指在VWMare Data Protection組件的管理下，將虛擬機備份至遠端存儲，遠端恢復則是從遠端存儲上將備份恢復至原來的存儲。遷移是使用VMWare vMotion功能，將測試虛擬機在線轉(zhuǎn)移至遠端存儲，再遷移回原存儲。

從測試數(shù)據(jù)來看，四個存儲系統(tǒng)在遠端操作上的表現(xiàn)基本上在一個水平。存儲內(nèi)部的克隆操作上則表現(xiàn)出很大差距，本地硬盤陣列和FC SAN的效率處于同一水平，ISCSI存儲表現(xiàn)次之，網(wǎng)絡存儲最差。值得注意的是，在執(zhí)行數(shù)據(jù)恢復時，本地硬盤陣列與FC SAN花費的時間要略長于其它兩種存儲，一個可能的原因是這兩種存儲方式在讀寫并發(fā)時的緩存機制有別于另外兩種存儲形式。

3 應用分析

上述實驗過程從兩個層面對VMWare環(huán)境下四個存儲系統(tǒng)的性能進行了測試，測試內(nèi)容的選擇具有很強的針對性。數(shù)據(jù)讀寫測試反映了存儲系統(tǒng)在應用層面的效率，三種不同的讀寫模式分別對應于多媒體、數(shù)據(jù)庫和應用程序服務器三種主流的服務類型。VMWare操作測試反映了存儲系統(tǒng)在管理層面的效率，參與測試的幾種操作是VMWare虛擬化日常維護過程中的幾個典型操作。

服務器本地磁盤陣列在讀寫速度方面表現(xiàn)優(yōu)異，成本也相對較低，適合運行各種類型的VMWare虛擬服務器。其最大的問題在于不能組建共享存儲，無法在VMWare集群中使用HA、DRS等高級特性，可靠性較差。雖然通過存儲虛擬化技術，可以實現(xiàn)本地硬盤陣列邏輯層面的共享，但效率與真實的共享存儲還是存在很大差距[2]

網(wǎng)絡存儲系統(tǒng)的綜合性能最差，但在大多數(shù)應用場景下，這種差距在用戶端的表現(xiàn)并不明顯，因此在對應用效率要求不高的情況下，網(wǎng)絡存儲系統(tǒng)是一種很好的選擇，可以花較低的成本享受VMWare虛擬化的高級特性。搭建網(wǎng)絡存儲系統(tǒng)的方式較多，較為常用的有Windows文件服務器和Openfiler存儲服務器，或者使用專用的NAS硬件設備。

ISCSI存儲可以說是性價比最高的一種選擇，萬元級的成本，可以達到接近光纖存儲的效率，適合預算不高的中小企業(yè)開展VMWare虛擬化方案實施，這也是VMWare官方推薦的存儲解決方案之一。該存儲方案對網(wǎng)絡環(huán)境有一定要求，虛擬服務器需要通過專用的網(wǎng)絡接口與存儲連接，以便達到最佳數(shù)據(jù)傳輸效率。

4 結語

文章在測試的基礎上，對VMWare虛擬化環(huán)境下的服務器硬盤陣列、網(wǎng)絡存儲、硬件ISCSI和FC SAN四種存儲系統(tǒng)的性能進行了量化對比，從應用和管理兩個角度評價了四種存儲系統(tǒng)的性能，分析了每種存儲系統(tǒng)的優(yōu)勢和缺點，針對存儲系統(tǒng)的特點，指出了多媒體、數(shù)據(jù)庫和應用服務器三種主流服務器類型適合的存儲方案。

參考文獻

[1] Sander van Vugt.選擇VMWare存儲：找到價格合適的共享存儲[EB/OL]. http：//www.searchvirtual.com.cn/，2012-8-7.

[2] TechTarget中國.VMware存儲陣列解決虛擬環(huán)境存儲問題[EB/OL]. http：//www.enet.com.cn/，2011-5-26.endprint