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作者:王丛 中桥调研咨询总经理兼首席分析师

马艳 中桥调研咨询调研分析师

日期:2014年6月

前言

相关数据显示,目前欧美市场,80%以上的用户已经部署了虚拟化。在未来18个月,中国市场虚拟化的部署占比也将超过80%。数据中心正快速从传统以物理为核心,向虚拟数据中心和云计算中心演进。在这一演进过程中,存储性能变得越来越不可预见。随着越来越多的生产应用虚拟化,以及虚拟机密度的不断提升,采用控制器架构的传统存储不仅导致IT对业务响应速度越来越慢,同时,也给业务的稳定运营带来很大挑战。如何在数据中心演进过程中选择可靠的IT架构和存储,满足业务关键应用的部署、性能、可用性和管理效率的需求,给用户带来很大挑战。

中桥国际调研咨询(以下简称“中桥”)曾于2013年上半年就中国市场虚拟化技术的采用和趋势进行了调查。结果显示,中国的虚拟化市场正在从“接受”快速向“普及和提高”演进。参加调查的683名来自最终用户IT管理人员和专业人士中,40.8%的受访者表示已经实施了虚拟化,其中,在企业级用户里(员工在1000人以上),55.2%的受访企业已经部署了虚拟化;在未来两年(截至到2015年3月),将有90.8%的企业级用户部署虚拟化,而中小企业中,也将有88.3%的受访企业将部署虚拟化。这些数据表明,随着虚拟化的不断普及,不同规模的企业已经意识到,虚拟化是数据中心提高集中管控和IT效率的核心技术。

在IT演进过程中,虚拟机密度和生产应用虚拟化(包括业务关键型应用)的占比,是用来衡量虚拟化投资回报和IT效率的重要因素。中国用户,无论是企业级还是中小企业,生产应用(包括业务关键负载)虚拟化的比率和虚拟机密度都远滞后于欧美同行。这种滞后具体体现在:接受调查的中国受访企业中,虚拟机密度大于10的占比为24.3%。这相对于欧美市场虚拟机密度大于10的61%占比,有很大距离。

受访企业中,有32.4%已经把虚拟化用于生产和测试环境;而欧美市场这一比例已经超过半数。这种虚拟化水平的滞后,不仅影响着中国企业在全球化的市场中通过IT创造价值的能力,也限制着企业从IT架构管理向IT服务交付(云计算)的转变过程。

在高动态数据中心演进过程中,IT架构的部署和管理效率,以及存储动态资源配置、高性能、高可用、高安全是导致中国虚拟化水平相对欧美滞后的主要原因。下面,我们结合中桥调查数据,分析一下数据中心演进过程中传统IT面临的挑战;如何在IT演进过程中提高IT创造价值的效率;参考架构的价值和评估因素;存储需要什么样的革新架构,来确保物理、虚拟和云计算应用的性能稳定性、业务连续性,以及业务动态可扩展性;并结合在全球市场广为采用的HP 3cV( 3PAR、HP刀片服务器和VMware软件组成虚拟化方案)蓝图参考架构,来看看蓝图架构结合着HP 3PAR一层公用存储,如何保证数据中心演进过程所需要的性能、可靠性和可用性;并通过提高资源利用率,简化数据生命周期管理,来满足高度虚拟化和云计算的各种性能和可靠性需求。

数据中心演进过程传统IT架构和存储面临的挑战

虚拟化给传统 IT 带来挑战

数据中心演进过程中,用户会持续运行在物理、虚拟和云计算的混合环境下。虚拟化技术的部署,可以将服务器和存储资源的利用率从传统的20%-30%显著提高到80%以上。但与此同时,也增加了应用部署和资源管理的复杂性。而这种高度混合环境下企业架构的IT管理效率直接决定着IT的响应速度。中桥2013年6月针对中国455名最终用户的调查显示(图2),提高IT对业务的响应速度(27.3%)被受访者列为第一大IT挑战。随着数据量和数据价值的增长,以及应用多样化,和IT虚拟化和云计算演进 ,传统IT不能快速响应业务需求。这就直接限制了企业的核心竞争力提升,从而影响到企业的资源优化、业务生产能力和市场发展空间。

中桥真对中国用户的新应用部署和IT系统调优(即IT资源配置和调整,确保IT系统处于运行最佳状态)的调查进一步量化了导致IT对业务的响应速度慢的因素。调查结果显示(图3),采用传统IT架构,68.2%的受访者表示架构部署(不包括应用部署和调优)需要3个月以上时间,59%的受访者声称需要3个月以上时间进行应用部署和系统调优。这意味着,在传统IT架构环境下,超过半数的企业需要6个月以上时间来完成应用部署和IT系统调优。相对于其它企业规模,企业级用户所占比例更高(69.7%需要3个月以上部署时间,63.3%需要3个月以上调优时间),IT对业务的响应时间制约着业务通过IT提升效率。

在虚拟化、云计算、大数据分析和移动互联的驱动下,数据和信息快速成为企业核心业务资源。通过IT创造价值,通过IT实现业务突破创新,成为衡量CIO和IT管理者业绩的新的衡量指标。而采用传统IT架构,不仅部署和调优耗时长,以应用为核心资源配置和管理效率低下,并且,IT管理复杂,业务稳定性和安全性很难得到保证,IT运维成本高。其中,架构部署和应用性能调优是导致IT对业务响应速度滞后的关键环节。同时,故障排除周期长还直接影响着业务的稳定性、连续性及整个IT服务的交付能力,限制了企业向云计算的演进。因此,越来越多的用户考虑对IT架构进行整合,以提高应用部署效率,并简化系统管理。

企业级数据中心从“物理”向“虚拟”到“云”的演进是一个持续的过程。在这个过程中,业务会持续在高度混合的IT环境运行,对IT的弹性支撑能力、数据可靠性和IT可扩展能力的要求在不断提高。如何加快IT部署效率、简化IT管理、优化IT架构资源利用率,提供数据中心技术的灵活选择和可扩展性,决定着企业通过IT创造价值的效率。在虚拟化和云计算环境下,传统存储架构很难满足动态资源动态配置、细粒度存储资源优化、高性能以及超高可用和高可靠性的要求。

革新存储架构

应用多元化、虚拟化、云计算和大数据,对存储性能、可靠性和效率提出了更高的要求。在虚拟化环境中,用户需要确保不可预测的工作负载的性能要求,并满足虚拟机密度不断提升对资源的需求。因此,需要新型存储,以实现动态资源配置,并保证存储高可迁移性。同时,需要高并行处理能力满足苛刻的IOPs的要求。

传统的存储控制器架构满足高度虚拟化环境下的IOPs,不仅成本高昂,同时,也很难保证控制器故障过程中,业务性能的持续稳定性。而3PAR革新的全网格控制器架构的并行处理能力,可以经济高效地满足IOPs的需求。同时,其一致性缓存技术,保证控制器节点发生故障时应用性能的稳定性。此外,传统以物理硬盘为单元的条带化,导致虚拟环境的热点性能衰减,直接影响到业务稳定性。3PAR根据数据生命周期和价值来对存储进行子逻辑层细粒度宽条带化,避免热点性能衰减。对于传统存储,随着虚拟机密度的提升,往往出现因为资源争用导致混合负载性衰减。然而,混合负载性能是提高虚拟化投资回报的主要决定因素。3PAR技术通过信息和数据分流,满足高度混合负载性能,有效提高存储资源利用率。

•     资源优化和高效配置需求:传统IT环境下,企业为了未来的业务发展需求,往往会进行存储的过度配置。在实际运营中,往往只有20-30%的已配置存储会得到切实地使用,这就造成大量的存储资源闲置,使得存储利用率低下。同时,这些长期闲置的存储资源依然需要占用存放空间,消耗电力、散热和维护资源,造成了资源的进一步浪费。3PAR自动精简技术,实现资源优化,提高数据生命周期存储配置资源使用效率达80%,同时还减少了相关的能源和空间成本。此外,传统存储的配置操作复杂且非常耗时。假设一个传统存储阵列包含5台服务器和10个卷的集群,那么配置容量可能需要进行50次独立的手动配置。而在高度虚拟化环境下,企业的虚拟机数量以成百上千计算,这时,传统的手动配置资源的方式就难以满足需求。3PAR存储的自动化组配置功能,通过应用属性制定负载组,一次操作可以完成几百个虚拟机存储资源配置,这不仅减轻了管理员的工作负担,降低了人为误操作的可能性,而且通过自动化规则设定配置,让用户提高SLA(服务水平协议)水平,驱动标准化数据中心建设。

•     业务连续性和高可靠性:生产应用虚拟化对数据高可用和高可靠提出更高要求。3PAR Peer Motion架构通过故障切换,确保了硬件故障不影响业务的连续性和数据的高可用。作为主存储,3PAR保证在磁盘和设备出现故障,甚至某站点完全崩溃的条件下,能跨地域实现负载均衡和存储卷自动迁移,保证业务稳定运行。此外,为了保证云计算演进过程业务关键型应用性能,3PAR通过Adaptive Optimization软件,设定应用级别,保证业务关键型负载不会因为资源争用产生业务不稳定性。同时,让用户根据服务SLA动态调整应用和负载的RAID级别,实现按需调整存储QoS,保证云计算IT服务的交付和管理效率。

评估IT参考架构的主要考虑因素

中桥调查结果显示,在数据中心演进过程中,为了降低IT架构部署的复杂性,提高通过IT创造价值的能力,越来越多的中国用户选择IT参考架构。参考架构在加快IT对业务响应速度的同时,提高整个IT架构的弹性和可靠性,满足各型应用不断提升的性能需求。中桥分析师认为,评估IT参考架构的主要因素包括:

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