Rzeczywiste dane w wirtualnym świecie

Uniezależnienie fizycznej struktury dysków twardych od ich logicznej reprezentacji w postaci wolumenów dyskowych, dostępnych na potrzeby poszczególnych serwerów, jest jedną z najważniejszych korzyści wynikających z wdrożenia sieci SAN. Za realizację tej idei odpowiadają rozwiązania wirtualizacji pamięci masowych. Wirtualizacja taka może być jednak realizowana na wiele sposobów, a od tego, który z nich zostanie zastosowany, zależy ostateczny efekt wdrożenia.

Uniezależnienie fizycznej struktury dysków twardych od ich logicznej reprezentacji w postaci wolumenów dyskowych, dostępnych na potrzeby poszczególnych serwerów, jest jedną z najważniejszych korzyści wynikających z wdrożenia sieci SAN. Za realizację tej idei odpowiadają rozwiązania wirtualizacji pamięci masowych. Wirtualizacja taka może być jednak realizowana na wiele sposobów, a od tego, który z nich zostanie zastosowany, zależy ostateczny efekt wdrożenia.

Rzeczywiste dane w wirtualnym świecie

SAN w szczegółach

Standardowo żadna z technologii pamięci masowych, takich jak RAID, SAN i NAS, nie oferuje mechanizmów wirtualizacji udostępnianych zasobów. Technologia RAID umożliwia co prawda agregowanie dysków w pule, ale czyni to na poziomie dysków, nie pamięci masowych (np. macierzy pochodzących od różnych producentów, dysków o różnych interfejsach itd.). Podobnie wygląda sytuacja w przypadku sieci SAN. Dostępne w jej ramach zasoby mogą być grupowane w wolumeny, ale nadal przydzielane są "na sztywno" na potrzeby konkretnego serwera. Taki sposób gospodarowania zasobami nie jest jednak efektywny. Wymaga on bowiem od administratora wcześniejszego przewidzenia i zaalokowania określonej przestrzeni dyskowej - niezbędnej dla aplikacji pracującej na danym serwerze. Wszelkie późniejsze modyfikacje wielkości tak utworzonego wolumenu wiążą się z koniecznością wstrzymania pracy aplikacji w celu jego rozszerzenia. Jednak zaalokowanie od razu dużej wolnej powierzchni dyskowej spowoduje, że przez długi czas może ona pozostawać nie wykorzystana.

Aby uporać się z tym problemem, a jednocześnie umożliwić klientom optymalne gospodarowanie dostępną powierzchnią dyskową, producenci systemów pamięci masowych wprowadzili do swoich rozwiązań mechanizmy wirtualizacji. Ich podstawową zaletą jest fakt, że pozwalają one stworzyć wirtualną strukturę wolumenów dyskowych, udostępnianych na potrzeby poszczególnych serwerów, w rzeczywistości całkowicie niezależną od fizycznej struktury dysków. Administrator, dysponujący mechanizmami wirtualizacji, może więc utworzyć np. 10 wolumenów dyskowych o pojemności 2 TB każdy, choć dysponuje w rzeczywistości macierzą zdolną pomieścić w swojej aktualnej konfiguracji zaledwie 6 TB danych. Platforma wirtualizacji może zapisywane dane stopniowo rozmieszczać odpowiednio na dyskach i jednocześnie przypominać administratorowi o konieczności rozbudowy wolnej przestrzeni macierzy w przypadku, gdy rzeczywista zajętość wszystkich wolumenów zbliża się do fizycznej granicy pojemności macierzy.

Na kilka sposobów

Wirtualizacja, chociaż prosta w swych założeniach, nie jest jednak łatwa do realizacji. Firmy, decydujące się na wdrożenie rozwiązań sieci pamięci masowych, powinny przede wszystkim zastanowić się nad tym, który z dostępnych wariantów wirtualizacji wybrać. Decyzja ta jest bezpośrednio związana z wykorzystywanymi w danej firmie rozwiązaniami: zakresem heterogeniczności platform serwerowych oraz pamięci masowych.

Podejście do problemu wirtualizacji pamięci masowych można podzielić na kilka rodzajów. Producenci wyróżniają trzy podstawowe: host-based, storage-based i network-centric.

W pierwszym z nich (host-based) wirtualizacja jest realizowana przez oprogramowanie, pracujące na serwerach dołączonych do sieci SAN. Na każdym z nich jest instalowany spec-jalny sterownik dokonujący maskowania LUN-ów, które nie powinny być dostępne dla danego serwera. Rozwiązanie to sprawdza się dobrze w przypadku, gdy liczba dołączonych do sieci SAN serwerów nie jest duża i jednocześnie nie są to serwery heterogeniczne. Wraz ze wzrostem liczby serwerów może stać się znacznie utrudnione zarządzanie maskowaniem LUN-ów. Jednocześnie heterogeniczność środowiska serwerowego wymusza na producencie oprogramowania wirtualizacyjnego konieczność dostarczania odpowiednich sterowników dla wszystkich systemów operacyjnych oraz ich stałą aktualizację wraz z udostępnianiem przez ich producentów kolejnych wersji i zestawów poprawek. Minusem koncepcji wirtualizacji host-based jest również fakt, że instalowane sterowniki w pewnym stopniu obciążają system operacyjny. Zwraca się również uwagę na to, że dołączenie do sieci SAN serwera bez właściwie skonfigurowanego oprogramowania maskującego LUN-y może doprowadzić do naruszenia bezpieczeństwa sieci SAN.

Przeciwieństwem koncepcji instalowania sterowników na serwerach jest wirtualizacja typu storage-based. W jej przypadku funkcje wirtualizacji zasobów są realizowane bezpośrednio przez macierz dyskową, dołączoną do sieci SAN - najczęściej na poziomie (firmware), odpowiadającego również za obsługę funkcji RAID. Podstawowe zalety tego rozwiązania to: wysoka wydajność, łatwość zarządzania udostępnianymi wolumenami (konfiguruje się je bezpośrednio na poziomie macierzy), a także możliwość łatwego "dostrajania" wydajności całego rozwiązania przez producenta macierzy, który odpowiada również za pracę oprogramowania wirtualizacyjnego. Nie jest przy tym konieczne instalowanie dodatkowego oprogramowania na serwerach.


TOP 200