CIO：在虚拟化环境下进行数据存储管理

工程师们知道，存储空间在任何环境下都是极具价值的资源。存储也是虚拟化实施时所需面对的重要问题之一。问题关键不在于空间不足，而在于如何管理数据存储资源。例如，IT经理可能考虑购买一台NetApp FAS3200系列产品，并配置几十TB磁盘空间。我们关注的焦点是如何以最有效的方式分配与管理存储空间。通常分配所需存储资源并没有经过详细规划或设计。这样便导致了时间、存储空间及性能上的浪费。

通过分析与了解环境中虚拟机及相关负载需求，IT工程师可设计针对需求的存储架构，这样更能提高效率与可用性。但是，虚拟化环境将持续增长，分配存储变成了件令人生畏的任务。幸运的是，许多新技术可以帮助我们处理现代数据存储管理任务，包括更好的存储性能与服务器虚拟化集成、简化的工作负载迁移、在线格式化、优化数据安全、高级自动精简配置和更便利的配置工具等。

尽管有许多强力工具助力，工程师们仍面临许多挑战。该如何利用这些新的存储功能管理来分配资源，动态管理虚拟化环境下工作负载的存储需求?

理解虚拟机存储需求

规划部署方案可以节约时间和资金，并避免在将来出现令人头疼的问题。部署物理存储环境前，因当了解当前环境的具体情况。我们开始研究如何在虚拟化环境下解决存储的需求分配问题。每个环境都不尽相同，尽管如此，还是有一些简单问题可以帮助我们理清数据存储管理规划：

- 工程师需要理解环境中虚拟化的程度。环境中是否大多数服务器都已虚拟化，还是仅仅运行了少量的虚拟机。

- 需要超前规划将来用户、服务与应用增长所需的计算资源。环境会不断演变，既要满足当前应用，也要规划未来发展。

一旦开始规划，工程小组需要对自己即将部署的存储解决方案类型有深入认识。某些虚拟机需要为其存储设置许多固定参数，而其他虚拟机则可以更为灵活的调整。根据大多虚拟机监控(VMM)实现方案，可以大致分为两个主要部分：

- 在创建虚拟磁盘时预先分配所需的整个存储空间。此方案中，虚拟磁盘既可以被拆分为许多水平文件(默认情况下为每文件2GB大小)所组成的文件集，被称做“分割水平文件”，也可以采用单一的水平文件。预分配存储机制也被成为“厚配置”。

- 按需动态增长存储。若采用此机制，虚拟磁盘可以分割或单一文件保存，但其有一个重要特性--存储可以根据需求进行分配。此种类型的动态增长存储同样被称为“自动精简配置”，VMware Inc.和Citrix System都支持此种磁盘配置。

一旦负载评估确定以及相关可行性调查完成，就可着手研究如何将存储添加至环境中。但比这更重要的一环是明确工作负载究竟需要多少存储空间，因为此时已进入存储资源分配过程了。

动态存储分布

管理员现在可以通过虚拟化平台接口进行监控，分配和管理所有虚拟机的存储需求。Vsphere、XenServer和Hyper-V目前都提供了非常复杂的图形用户接口(GUI)，这些管理工具可以提供关于虚拟机的详细信息。例如，管理员可以查看系统所连接的存储仓库，了解其是如何被利用的，也可以查看每个虚拟机(VM)的磁盘使用状况。虚拟化管理平台的每次更新都加强了针对存储设备的连接能力，包括支持更多厂商的产品，新功能以及通过GUI界面所能实现的存储设备管理。

在部署自动精简配置(或动态存储分配)作为虚拟磁盘特性时，需要留意存储资源池或数据存储中那些还未被使用的空间。通过跟踪未使用资源，工程师可以调整最佳实践并决定下一步操作是回收现有未使用资源，或者在应用中断与宕机发生之前往资源池中加入新的可用空间。为避免系统宕机，建议对磁盘使用情况进行追踪并设置告警等通知，保证在空间不足时能通知到管理员。动态空间分配并不是什么新技术，该功能在现今大部分主流虚拟化软件中都可以实现。尽管如此，关于这种数据存储机制还是有一些管理技巧的：

1.设置磁盘空间需求告警。添加额外磁盘空间并不困难。现实中，实现空间添加可能只需要大约3次鼠标点击。挑战在于了解有多少资源可以分配，以及数据存储是否将要用尽。要解决这个问题，工程师应该为虚拟化平台管理工具设置告警策略，以及准确管理自动精简配置。对某些管理平台来说，告警是项新功能，但十分重要。这些告警可以通2.过自定义触发规则实现，这样管理员们就可以对“磁盘空间耗尽”这项事故进行预防并才去行动。告警可设置为当数据存储使用率到达某一百分数值或超额比率达到一定数值时触发相关通知。

3.文档与环境监控。每款主流虚拟化管理平台的GUI工具都很实用，任何IT工程师都应该能够检索存储仓库并对存储使用状况与规划有明确的认识。尽管如此，在处理存储需求时，数据存储管理是一项永无止境的过程，需要无时无刻关注。空间资源耗尽并不是一个好应对的问题，而且通常情况下，可以通过审计与对存储环境的维护来避免事故发生。

确保存储和虚拟化管理平台及时更新。经常检查负载状况是件十分重要的例行公事，留意存储硬件和虚拟化软件平台运行情况也十分重要。新硬件和软件更新可提供更好的支持与功能及，提升IT工程师管理环境的能力。微小变更，诸如告警与警示，可以用来增强存储空间管理能力。

最佳实践与注意事项

每个环境都是独一无二的;因此，存储空间需求可能存在巨大差异。尽管如此，还是有一些关于数据存储管理的最佳实践与注意事项文档，每个IT工程师都应该铭记在心：

- 一切都在变化之中。调整虚拟机(VM)的磁盘大小是件十分基本的任务。一些虚拟机可能无法进行变更，它们的空间可能是IT经理或厂商预设的。尽管如此，对于大多运行在存储池中的虚拟机来说，都可以调整存储空间。管理员可以在需要时添加或移除虚拟磁盘。

- 监控虚拟机。正如先前提及，了解特定时间内虚拟机资源负载状况十分重要。负载管理涉及到监测虚拟机性能超载和存储需求波动，可以让工程师们更有效的按需分配资源。

- 了解负载。永远不要认为应用或负载会以同样的方式运作下去。随着服务升级包，新增用户和整体环境变更，负载在不同时期所需的存储资源可能不同。

新存储技管理术是把双刃剑

动态分配存储或自动精简配置，都是通过提供某个负载在一段时期内所需存储资源，并在后期进行调整的管理方法。目前还没有办法实现根据虚拟机或负载存储需求而进行自动分配。配合使用通知、告警与虚拟平台管理工具，管理员可以监控他们的存储仓库并获知现有可分配的资源。动态存储分配已经成为当前流行的实用技术，但其也存在一些隐患，可能引发资源过度分配进而造成虚拟机可用性降低。尽管如此，只要理解并采用正确方法管理存储资源，IT工程师们就可以更加有效的为虚拟机负载分配动态存储空间。