雲端關鍵報告－企業虛擬儲存及其核心價值

雲端關鍵報告－企業虛擬儲存及其核心價值

       對企業主或IT管理者來說「雲端運算」應該是又愛又恨的一種錯綜複雜心境，它帶來的好處可以藉由購買服務來減少管理負擔、提升應用高可用性、彈性投資成本（Pay As You Go），但如果問到企業主可否將所有企業內部重要應用系統與資料全都放置在公共的服務供應商機房，答案必然是否定的。實際上，在與許多企業IT管理者討論後，得到的理由不外乎安全性與法令因素，權宜後也只能將企業一般性服務（例如：企業形象網站、客戶關係管理系統）遷至外部雲，最終企業能接受的，還是自建企業專屬的雲端運算平台（私有雲）。

       雲端基礎架構經常和主機虛擬化技術一起使用，因為結合兩者可以做到較佳的資源分配及高可用性。然而，事實上目前以台灣的應用現況而言，單就以主機虛擬化在企業導入的比例已達某種程度的飽和，舉凡高可用性（HA）、線上遷移不中斷（Live Migration）、動態資源分配等相關技術，也都已十分成熟且穩定，但仍有很大部份的企業單位，受限於硬體設備特別（專屬介面裝置）、軟體應用（UNIX）、巨量資源要求與無法抗力的管理因素，還是必須採用實體主機提供服務。因應不同應用服務衍伸出來的資訊架構與資料的倍數成長，對IT管理者來說都將面臨極大的維運管理挑戰。

       在資訊化極度普及的今天，資料已成為企業生存的命脈。主機硬體故障可以修復，系統損毀可以重新安裝（雖然需要耗費較長時間），但假若企業客戶資料、業務交易資料損毀，其嚴重性將迫使企業面臨存亡問題。無論私有雲、虛擬主機、虛擬桌面或應用系統建置，都不應忽略資料保護、儲存設備高可用性、甚至異地備援機制在專案中的重要性。另一方面，台灣企業在型態、規模上與國外企業有極大差異，企業任何資訊專案規劃，成本都將成為最後考量。如何有效整合既有投資、延長設備生命週期與提升設備使用率，便成為IT管理者亟欲達成的目標。根據iThome針對台灣不同產業所做的調查分析（「iThome 2012 CIO大調查」一文），因應內部資料巨量成長趨勢，每年企業計畫採購磁碟陣列、備份軟體需求的比例皆在3~5成，除此之外，企業對於資料管理還有諸多要求：

●如何集中管控、整合既有購置儲存，又能符合各種應用（FC、iSCSI、CIFS）需求？
●如何降低儲存空間投資成本，並確保（提升）應用服務整體效能？
●如何提昇儲存設備可用度，且不被特定廠商綁定?
●如何保護「巨量」資料，提供快速資料備份與還原機制？例如：資料快照（Snapshot）
●如何針對重要服務提供更細緻資料保護？例如：CDP（持續性資料保護）
●如何達成儲存設備本地／異地之備份／備援，並能支援不同品牌硬體設備？
●如何保留擴充彈性與提高使用率？例如：Scale-out儲存架構
●如何能在擴充、升級與淘汰儲存設備時，提供線上資料移轉且不需停機?
●如何整合既有儲存資源，並透過分層管理達到更高經濟效益？

企業如何滿足上述各項需求?

        答案就是儲存虛擬化（Storage Hypervisor）。如同整合運算資源的主機虛擬化技術，儲存虛擬化藉由虛擬儲存層整合異質品牌儲存設備，以資源池的概念整合所有實體儲存設備空間，並透過各種協定應用需求（FC、iSCSI、CIFS）提供邏輯的虛擬儲存空間給前端應用服務，達成更彈性的整合應用效益。市面上有廠商提出所謂Unified Storage的解決方案，其主要透過單一設備提供各種不同網路儲存協定（例如：FC、iSCSI、CIFS、NFS）對前端主機提供資料儲存服務，但實質上並無法廣泛支持各種異質儲存設備，不免有品牌綁定與高成本的潛在疑慮，因此只能說是All-in-One的整合式儲存設備。然而，真正儲存虛擬化本身便是具備廣泛支援各種開放式硬體設備的特點，不存在品牌綁定與架構限制的問題。

       除此之外，透過儲存虛擬層能提供整合既有投資的彈性與效益，其提供給前端主機的空間是邏輯化的虛擬磁碟，除了能具備用多少佔多少的精簡配置功能（Thin Provisioning）來解決企業以往必須一次投資多年所需儲存空間的困擾，也能透過快取加速技術提昇既有或未來擴充儲存設備的整體效能。另一方面，透過I/O scale-out架構整合多部儲存設備的效能達成分散式I/O架構，實質上可將I/O效能以倍數提升。除此之外，儲存虛擬化更能破除儲存硬體擴充限制，以資源池整合不同儲存實體達成彈性且經濟的儲存空間擴充／延展效益，這才是真正的Storage Hypervisor。

       儲存虛擬化打破實體儲存設備的疆界，為跨平台儲存整合與管理提供進階的解決方案，所有資料複製與保護功能（包括 Snapshot、HA Mirroring、Asynchronous Remote Replication、CDP），皆可在不同廠牌、型號、規格與界面的儲存設備間實現，其中包括：本地儲存同步鏡射、零停機即時備援自動切換、異地備份／援機制，不論進行線上資料搬移或複製皆可在不停機情況下完成，儲存設備內部亦可各自採用適當的RAID 技術，對實體磁碟空間加以保護。

       值得一提的是，新興的進階儲存虛擬化平台亦可提供兼顧效能、空間與成本最佳效益的解決方案－自動化儲存分層技術（AST，Automated Storage Tiering，一般亦稱為 Auto Tiering）。Auto Tiering可在單一儲存池中加入不同效能等級的磁碟，並區分為不同磁碟階層（例如：將 SSD 磁碟配置為最高階層 Tier 1、SAS 磁碟配置為次階層 Tier 2、SATA 磁碟配置為最低階層 Tier 3），系統持續監控虛擬磁碟區塊的存取頻率，較常被存取的區塊將被移入較高磁碟階層，較不常被存取的區塊則被移入較低磁碟階層，且所有磁碟區塊搬移作業皆在線上進行，不會中斷儲存服務。在過去，為避免存取速度較快的磁碟受速度較慢磁碟限制而無法充份發揮其效能特性，必須將不同效能等級的儲存裝置區分為不同儲存池，但在自動化儲存分層架構下，此限制已被解除。一般而言，較高階層磁碟具備高效能、高成本與低密度（即配置容量小）特性，而較低階層磁碟則反之。因此，具備自動化儲存分層能力的儲存池，其儲存空間配置猶如金字塔結構，自動化儲存分層功能可以確保單位時間內存取次數較高且相對少數的磁碟區塊被存放於較高速的磁碟裝置，而存取次數較低（或甚至已長時間未被存取）的大量磁碟區塊，則被存放於較低速磁碟裝置，如此便可充份發揮儲存設備存取效能，並降低總體儲存購置成本。

對企業而言，儲存虛擬化的核心價值，其實就是簡單、彈性、效能與低成本，而充份發揮這些效益將是提昇企業經營效率的重要關鍵。