觀察 NetApp 客戶群中顯現的新趨勢總是會有所收獲。在過去 18 個月左右的時間內我們看到，對業務關鍵型應用程序實施虛擬化的積極行動顯著增加。這些積極行動的首要目標是將私有云的優勢擴展到這些應用程序，以便提高業務靈活性，同時提高應用程序可用性。通常，這些工作整體上成功與否關鍵取決于在基礎架構層做出的選擇。

　　在通過虛擬基礎架構實現的各項改進中，最容易被忽視的一項是它能夠幫助您對數據中心操作進行標準化。通過對硬件層計算資源的消耗進行抽象化，您可獲得軟件驅動型數據中心的優勢，包括能夠在工作負載峰期為業務關鍵型應用程序動態分配更多計算資源，以及能夠執行工作流自動化和基礎架構業務流程。

　　傳統存儲基礎架構無法達到這種程度的資源靈活性。隨著在集群模式下運行的 Data ONTAP 8 架構的推出，NetApp 在將軟件定義的存儲基礎架構轉變成現實方面取得了巨大進步。這樣一來，您便可對服務器和存儲操作進行標準化，而且還能動態地分配資源。這些功能能夠讓虛擬化的業務關鍵型應用程序真正受益。

　　什么是業務關鍵型應用程序?

　　業務關鍵型應用程序由什么組成呢?大多數可能都是一些常見的應用程序：Microsoft Exchange、Microsoft SQL Server、Microsoft SharePoint、Oracle Database、Oracle 應用程序和 SAP。廣義上講，業務關鍵性應用程序就是這樣一類應用程序：對其依賴程度已達到服務中斷可通過生產率、客戶滿意度和收入方面的影響來衡量。根據這一定義，業務關鍵型應用程序以多種形式存在。有些極為常見，而其他一些則不為人知。它們中有很多是多層式的，有些是以行業或市場為中心的，還有很多是專門定制的。

　　盡管我們無法跟蹤每種業務關鍵型應用程序虛擬化的比率，但是卻有部分“現成的”企業應用程序的一些相關數據。

　　圖 1) 已在 VMware 上運行的業務關鍵型應用程序實例百分比。

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　　業務關鍵型應用程序的要求

　　就業務關鍵型應用程序的虛擬化而言，要符合三個“必備”要求：

　　可用性必須等于或高于同一應用程序在物理環境中運行時的可用性。

　　性能也必須高于或等于物理環境中的性能。有人擔心虛擬化層可能會增加性能開銷，如果確實如此，您需要知道如何補償。

　　應用程序備份和恢復、災難恢復、數據遷移等操作功能的可管理性必須能夠作用于大量的數據。

　　這些要求對服務器和存儲同樣適用。現在的虛擬機管理程序平臺不僅能夠滿足最為嚴苛的應用程序工作負載的資源要求，而且還能為本機不提供或無法提供足夠可用性的應用程序提供高可用性。

　　虛擬機管理程序還可提供數據管理機制，以便在資源受到限制或基礎架構更新時無中斷遷移數據集，但這本質上是一種被動型數據管理方法。發生不太理想的情況(例如出現存儲性能問題)時，您可能需要“渡過難關”，直到數據遷移完成并獲得資源來應對工作負載的變化。這些機制還可能會帶來其他許多“下游”問題，這些問題會影響一些重要方面，例如復制、數據恢復、存儲節省等。

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　　集群模式可滿足業務關鍵型應用程序的需求

　　隨著 Data ONTAP 8 集群模式的推出，NetApp 推出了一個變革性的存儲平臺，它的設計能夠滿足在私有云中部署的所有虛擬化工作負載的要求。集群模式將傳統的 2 節點 NetApp 存儲集群擴展為龐大的 24 節點存儲基礎架構。這種全新的集群功能提供了單點存儲管理，同時支持大規模的容量和性能擴展。

　　Data ONTAP 是第一個通過對硬件中的數據訪問和管理功能進行抽象化而創建的存儲平臺，它具有類似于虛擬機管理程序的功能，而且可通過軟件接口進行無中斷控制。NetApp 通過稱為 Vserver 的存儲配置機制來實現該功能。這樣便于您根據需要動態分配存儲資源，而無需停機和重新配置，也不會出現采用“強制”復制機制進行數據管理時產生的任何負面影響。

　　集群模式具備 NetApp 廣為人知的所有功能，包括應用感知、基于 Snapshot 的備份和復制、業內最廣泛的存儲效率技術組合(包括重復數據刪除、精簡配置、數據壓縮和節省空間的克隆)以及久經驗證的可用性和可靠性，并將這些功能擴展成一種新的存儲服務交付模式。

　　集群模式將存儲基礎架構轉變成具備以下特點的架構：

　　至久。執行維護、數據遷移、升級和技術更新等基于硬件的活動時，始終都能使用和訪問數據。

　　至極。集群存儲資源可從幾 TB 擴展到 50 PB，從幾千擴展到上百萬的 IOPS。該功能可位于多個命名空間中，也可位于單個邏輯命名空間中。

　　至能。高級數據管理，專為管理大規模數據而設計，可提供一套全新的無中斷功能來簡化操作。

　　這些功能與領先的虛擬機管理程序的功能相結合，支持對業務關鍵型應用程序實施虛擬化的工作。

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　　至久基礎架構

　　毫無疑問，業務關鍵型應用程序有全天候服務的服務級別要求。上述所有現成的應用程序都內置高可用性選項和機制，很大程度上是因為運行這些應用程序的基礎架構缺少高可用性。作為應對停機的第一道防線，您肯定要調查何時適合部署這些內置功能，并在能夠發揮經濟高效的作用時利用這些功能。

　　此外，基礎架構也需要具備高可用性。對于數據存儲，這不僅僅是指冗余 I/O 路徑和冗余硬件組件。NetApp 提供多項重要技術來確保和提高可用性。這些技術構建在基于 NetApp HA 對和 RAID-DP 技術久經驗證的可靠性的基礎之上，可保護您的數據，有助于您確保重要的數據集幾乎永久在線且可用。

　　無中斷運行。由于存儲集群由多個節點組成，而接入點是一項軟件配置，因此您可在存儲控制器和(或)集群中不同類型的磁盤驅動器之間無中斷地移動大規模多 VM 工作負載。這意味著執行硬件維護、資產淘汰、硬件更新等操作時不再發生運營中斷。

　　復制技術與業務關鍵型應用程序相集成。NetApp 復制技術可與 Exchange、SQL Server、SharePoint、Oracle 和 SAP 深度集成，這樣可確保復制到災難恢復站點的數據處于一致的狀態，以便能夠快速恢復服務。

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　　至極的容量和性能

　　業務關鍵型應用程序的容量需求可能會迅速增加，而高峰期和非高峰期的性能要求可能差別很大。利用集群模式提供的工具，您可滿足容量和性能要求，而不會浪費資源或讓昂貴的硬件閑置。

　　動態擴展。借助通過存儲配置抽象化實現的靈活性，您可動態分配資源來滿足每種特定工作負載的要求，還能在不再需要這些資源時將其重新分配到其他地方。

　　由于能夠動態更改分配給業務關鍵型應用程序的存儲資源(容量和 IOPS)，因此應用程序在整個生命周期內更易于擴展。您可將應用程序從開發和測試環境移至生產環境，使其度過高峰期，最終到淘汰。

　　根據需要增加和縮減存儲資源的功能使新的工作方式成為可能。由于能夠在不重新配置環境的情況下一致地重新分配計算和存儲資源，因此可創建更加動態且更加高效的云基礎架構。

　　即時適應工作負載變化。云環境需要適應無法預測的應用程序工作負載變化。NetApp 開發了虛擬存儲分層技術，對此類事件做出更好的動態響應。閃存是用于隨機讀取熱數據且能以模塊形式擴展的控制器緩存。閃存池將 SSD 與旋轉式磁盤相結合，形成最適合隨機讀取和寫入操作的混合 FAS 陣列。Flash Accel 將 VST 的價值擴展到 vSphere 虛擬機管理程序，可幫助對延遲敏感的應用程序實現最快的 I/O。

　　這些技術共同創建了一個按需性能層，確保在出現意外的活動高峰時，業務關鍵型應用程序能夠保持較快的響應速度。

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　　智能管理

　　集群模式提供的無與倫比的信息移動性使存儲基礎架構變得透明。數據可根據用戶需求(對業務是否重要)在集群內自由移動。隨著應用程序消耗資源的增加，遷移、備份和復制等重要管理功能也隨之擴展。

　　在虛擬機管理程序數據遷移(無需存儲協助)過程中，在服務器級別發生數據移動。將數據從原始位置逐塊讀取到服務器，然后將其寫入新位置。相比之下，NetApp 集群中的數據移動通過專用高速集群互連以存儲速率進行。隨著集群的擴展，支持數據移動活動的可用帶寬也隨之增加。結果不言而喻。

　　在 2012 年 VMworld 大會上，與 NetApp 創始人 Dave Hitz 一起的還有 PeakColo 公司的 Luke Norris，他介紹了集群模式如何幫助 PeakColo 靈活地整體移動租戶 VM。有這樣一個案例：某個 PeakColo 客戶部署了包含 30 個 VM 的 Oracle 環境，他們懷疑出現了存儲性能問題。

　　PeakColo 透明且近乎即時地將工作負載從 SATA 遷移到 SSD。結果，該客戶確定性能問題是代碼問題，而不出在存儲層。由于能夠在如此短的時間內排除因存儲引起問題的可能性，該客戶得以迅速地將其工作重心重新轉移到應用程序開發。

　　磁盤上恢復點。隨著大規模數據增長對業務關鍵型應用程序產生的影響，僅僅改為采用越來越快的數據傳輸方法來滿足備份時限已不再行之有效。正確方法是在主磁盤本地上創建恢復點，讓存儲陣列自動將數據復制到其他存儲目標。集群模式采用 NetApp Snapshot 副本和 SnapMirror 復制技術實現該功能，這些技術可提供集成的數據保護方法，該方法滿足擴展需求且基于可靠的存儲效率技術。現在的 1 TB VM 可能會增長為 10 TB VM，而不會更改備份時限或延長復制所需時間。NetApp SnapManager 產品套件可將這些技術與 Exchange、SQL Server、SharePoint、Oracle 和 SAP 緊密集成，確保備份和復制不僅速度快，而且能夠保持完全的應用程序一致性。

　　透明增長。只需向集群中另外添加節點，而無需對主機進行任何更改，即可擴展集群模式存儲平臺。擴展不要求新節點與現有節點的硬件型號相同。您可將最新的 NetApp 平臺與集群中已有的硬件混合使用，淘汰較舊的平臺，而無需使數據脫機。集群模式內置在不發生中斷的情況下進行這些更改的功能。

　　識別并更正錯位虛擬機。困擾所有存儲平臺的一個常見問題是 VM 內分區錯位。NetApp 的 VMware vCenter 虛擬存儲控制臺 (VSC) 插件可提供優化和遷移功能，無中斷地識別并更正對齊問題。

　　將控制權委派給應用程序所有者。借助集群模式，您可將對每項存儲配置中部分或全部功能的控制權委派給應用程序所有者。應用程序所有者可獲得靈活性，而且更有能力快速滿足日常需求。

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　　結論

　　業務關鍵型應用程序的虛擬基礎架構需要較高級別的可用性、性能和可管理性。將現代化虛擬機管理程序和 Data ONTAP 8 集群模式配合使用后，您可對運營操作進行標準化，并創建軟件的數據中心 — 該數據中心可靠、可動態擴展，比傳統基礎架構更易管理且效率更高。因此，采用這種技術實施虛擬化的應用環境可用性超過物理環境，同時提供相同或更高的性能(不會令寶貴的資源在非高峰期閑置)，而且其可管理性級別是非虛擬化環境根本不可能實現的。

　　NetApp Data ONTAP 8 集群模式的變革性設計提供的優勢堪比服務器虛擬機管理程序，能夠滿足高級虛擬化和云計算的需求。對硬件中數據管理和訪問進行抽象化的功能可為業務關鍵型應用程序提供無與倫比的性能、容量和靈活性。

　　作者：云計算總監兼虛擬化推廣專員 Vaughn Stewart

　　Vaughn 是 NetApp 公司的云計算總監兼虛擬化推廣專員。他是開放虛擬化聯盟的 NetApp 代表，發布了“The Virtual Storage Guy”博客，與他人合著的《Virtualization Changes Everything》一書最近已經出版。他正在申請一項專利，VMware 授予了他 vExpert 頭銜，他還獲得了多項行業認證。