Mendalami: virtualisasi SAN dan NAS

Hanya dalam beberapa tahun yang singkat, virtualisasi penyimpanan, juga dikenal sebagai virtualisasi blok, telah membuktikan nilainya di perusahaan besar dan menempuh jalur yang sudah usang itu dari solusi butik yang mahal hingga komoditas yang terjangkau. Sebagai fitur standar di semua kecuali sistem penyimpanan tingkat menengah yang paling sederhana, virtualisasi penyimpanan menenangkan berbagai masalah manajemen penyimpanan untuk organisasi kecil dan menengah. Pada saat yang sama, solusi khusus dari vendor papan atas memberikan ROI terbesar ke toko-toko besar yang mengelola SAN besar dengan persyaratan ketersediaan data yang intens.

Virtualisasi penyimpanan menciptakan lapisan abstraksi antara host dan penyimpanan fisik yang menutupi keistimewaan perangkat penyimpanan individu. Saat diimplementasikan dalam SAN, ini memberikan satu titik manajemen untuk semua penyimpanan tingkat blok. Sederhananya, virtualisasi penyimpanan mengumpulkan penyimpanan fisik dari beberapa perangkat penyimpanan jaringan yang heterogen dan menyajikan satu set volume penyimpanan virtual untuk digunakan oleh host.

Selain membuat kumpulan penyimpanan yang terdiri dari disk fisik dari array yang berbeda, virtualisasi penyimpanan menyediakan berbagai layanan, yang disampaikan dengan cara yang konsisten. Ini membentang dari manajemen volume dasar, termasuk masking LUN (nomor unit logis), penggabungan, dan pengelompokan dan striping volume, hingga penyediaan tipis, perluasan volume otomatis, dan migrasi data otomatis, hingga perlindungan data dan fungsi pemulihan bencana, termasuk snapshot dan mirroring. Singkatnya, solusi virtualisasi dapat digunakan sebagai titik kontrol pusat untuk menegakkan kebijakan manajemen penyimpanan dan mencapai SLA yang lebih tinggi.

Mungkin layanan terpenting yang diaktifkan oleh virtualisasi tingkat blok adalah migrasi data yang tidak mengganggu. Untuk organisasi besar, memindahkan data adalah fakta kehidupan yang hampir konstan. Saat peralatan lama dilepas dari sewa dan peralatan baru dibawa online, virtualisasi penyimpanan memungkinkan migrasi data tingkat blok dari satu perangkat ke perangkat lain tanpa pemadaman. Administrator penyimpanan bebas untuk melakukan pemeliharaan rutin atau mengganti susunan yang sudah tua tanpa mengganggu aplikasi dan pengguna. Sistem produksi terus berjalan.

Virtualisasi juga dapat membantu Anda mencapai pemanfaatan penyimpanan yang lebih baik dan penyediaan yang lebih cepat. Proses yang melelahkan untuk penyediaan LUN dan peningkatan kapasitas sangat disederhanakan - bahkan otomatis - melalui virtualisasi. Jika penyediaan membutuhkan waktu 30 menit, bukan enam jam, dan kapasitas dapat dialokasikan kembali hampir dengan cepat, Anda dapat menggunakan perangkat keras penyimpanan yang jauh lebih efisien. Beberapa toko telah meningkatkan pemanfaatan penyimpanan mereka dari antara 25 dan 50 persen menjadi lebih dari 75 persen menggunakan teknologi virtualisasi penyimpanan.  Empat pendekatan arsitektur

Dalam fabric SAN virtual, ada empat cara untuk memberikan layanan virtualisasi penyimpanan: peralatan in-band, peralatan out-of-band, pendekatan hybrid yang disebut arsitektur virtualisasi jalur terpisah, dan virtualisasi berbasis pengontrol. Terlepas dari arsitekturnya, semua solusi virtualisasi penyimpanan harus melakukan tiga hal penting: memelihara peta disk virtual dan penyimpanan fisik, serta metadata konfigurasi lainnya; menjalankan perintah untuk perubahan konfigurasi dan tugas manajemen penyimpanan; dan tentu saja mengirimkan data antara host dan penyimpanan. Keempat arsitektur berbeda dalam cara mereka menangani tiga jalur atau aliran terpisah ini - jalur metadata, kontrol, dan data - di fabric I / O. Perbedaan tersebut berimplikasi pada kinerja dan skalabilitas.

Alat dalam pita memproses informasi metadata, kontrol, dan jalur data semua dalam satu perangkat. Dengan kata lain, manajemen metadata dan fungsi kontrol berbagi jalur data. Ini menunjukkan potensi hambatan dalam SAN yang sibuk, karena semua permintaan host harus mengalir melalui satu titik kontrol. Vendor peralatan dalam pita telah mengatasi potensi masalah skalabilitas ini dengan menambahkan kemampuan pengelompokan dan penyimpanan cache tingkat lanjut ke produk mereka. Banyak dari vendor ini dapat menunjuk ke penerapan SAN perusahaan besar yang menunjukkan skalabilitas dan kinerja solusi mereka. Contoh dari pendekatan in-band termasuk DataCore SANsymphony, FalconStor IPStor, dan IBM SAN Volume Controller.

Alat out-of-band menarik manajemen metadata dan operasi kontrol keluar dari jalur data, memindahkannya ke mesin komputasi terpisah. Masalahnya adalah agen perangkat lunak harus diinstal pada setiap host. Tugas agen adalah mengambil metadata dan mengontrol permintaan dari aliran data dan meneruskannya ke perangkat out-of-band untuk diproses, membebaskan host untuk fokus secara eksklusif pada transfer data ke dan dari penyimpanan. Penyedia tunggal alat out-of-band adalah LSI Logic, yang produk StoreAge-nya dapat disesuaikan dengan penggunaan out-of-band atau split path.

Sistem jalur terpisah memanfaatkan kemampuan pemrosesan tingkat port dari sakelar cerdas untuk memindahkan metadata dan mengontrol informasi dari jalur data. Tidak seperti perangkat out-of-band, di mana jalur dibagi di host, sistem jalur terpisah membagi data dan jalur kontrol dalam jaringan di perangkat cerdas. Sistem jalur terpisah meneruskan metadata dan informasi kontrol ke mesin komputasi out-of-band untuk diproses dan meneruskan informasi jalur data ke perangkat penyimpanan. Dengan demikian, sistem jalur terpisah menghilangkan kebutuhan akan agen tingkat host.

Biasanya, perangkat lunak virtualisasi jalur terpisah akan berjalan di sakelar cerdas atau alat yang dibuat khusus. Penyedia pengontrol virtualisasi jalur terpisah adalah EMC (Invista), Incipient, dan LSI Logic (StoreAge SVM). 

Pengontrol array telah menjadi lapisan paling umum tempat layanan virtualisasi telah diterapkan. Namun, pengontrol biasanya hanya memvirtualisasikan disk fisik internal ke sistem penyimpanan. Ini berubah. Sebuah twist pada pendekatan lama adalah dengan menerapkan kecerdasan virtualisasi pada pengontrol yang dapat memvirtualisasi penyimpanan internal dan eksternal. Seperti pendekatan peralatan dalam pita, pengontrol memproses ketiga jalur: data, kontrol, dan metadata. Contoh utama dari gaya baru virtualisasi berbasis pengontrol ini adalah Hitachi Universal Storage Platform.

Virtualisasi file

Sama seperti virtualisasi blok yang menyederhanakan manajemen SAN, virtualisasi file menghilangkan banyak kerumitan dan batasan yang terkait dengan sistem NAS perusahaan. Kita semua menyadari bahwa volume data yang tidak terstruktur meledak, dan TI memiliki sedikit visibilitas atau kendali atas data tersebut. Virtualisasi file menawarkan jawaban.

Virtualisasi file mengabstraksi hal-hal spesifik yang mendasari server file fisik dan perangkat NAS dan membuat namespace yang seragam di seluruh perangkat fisik tersebut. Namespace hanyalah istilah mewah yang mengacu pada hierarki direktori dan file serta metadata yang sesuai. Biasanya dengan sistem file standar seperti NTFS, namespace dikaitkan dengan satu mesin atau sistem file. Dengan membawa beberapa sistem file dan perangkat dalam satu namespace, virtualisasi file menyediakan satu tampilan direktori dan file dan memberi administrator satu titik kontrol untuk mengelola data itu.

Banyak manfaat yang terdengar tidak asing. Seperti virtualisasi penyimpanan, virtualisasi file dapat mengaktifkan pergerakan non-gangguan dan migrasi data file dari satu perangkat ke perangkat lainnya. Administrator penyimpanan dapat melakukan pemeliharaan rutin perangkat NAS dan menghentikan peralatan lama tanpa mengganggu pengguna dan aplikasi.

Virtualisasi file, jika digabungkan dengan teknologi pengelompokan, juga dapat secara dramatis meningkatkan skalabilitas dan kinerja. Kluster NAS dapat memberikan beberapa kali lipat throughput yang lebih cepat (MBps) dan IOPS daripada satu perangkat NAS. Aplikasi HPC (komputasi kinerja tinggi), seperti pemrosesan seismik, rendering video, dan simulasi penelitian ilmiah, sangat bergantung pada teknologi virtualisasi file untuk memberikan akses data yang dapat diskalakan.

Tiga pendekatan arsitektur

Virtualisasi file masih dalam tahap awal. Seperti biasa, pendekatan vendor yang berbeda secara optimal cocok untuk model penggunaan yang berbeda, dan tidak ada satu ukuran yang cocok untuk semua. Secara umum, Anda akan menemukan tiga pendekatan berbeda untuk virtualisasi file di pasar saat ini: ruang nama terintegrasi platform, ruang nama turunan penyimpanan berkerumun, dan ruang nama tervirtualisasi penduduk jaringan.

Namespace terintegrasi platform adalah ekstensi dari sistem file host. Mereka menyediakan sarana khusus platform untuk mengabstraksi hubungan file di seluruh mesin pada platform server tertentu. Jenis ruang nama ini sangat cocok untuk kolaborasi multisite, tetapi cenderung kekurangan kontrol file yang kaya dan tentu saja mereka terikat pada satu sistem file atau OS. Contohnya termasuk Brocade StorageX, NFS v4, dan Microsoft Distributed File System (DFS).

Sistem penyimpanan berkerumun menggabungkan pengelompokan dan teknologi sistem file canggih untuk membuat sistem yang dapat diperluas secara modular yang dapat melayani volume permintaan NFS dan CIFS yang terus meningkat. Perkembangan alami dari sistem berkerumun ini adalah namespace bersama yang terpadu di semua elemen kluster. Sistem penyimpanan berkerumun cocok untuk aplikasi berkinerja tinggi dan untuk menggabungkan beberapa server file menjadi satu sistem dengan ketersediaan tinggi. Vendor di sini termasuk Exanet, Isilon, Network Appliance (Data ONTAP GX), dan HP (PolyServe).

Ruang nama virtual penduduk jaringan dibuat oleh perangkat yang terpasang di jaringan (biasanya disebut sebagai manajer file jaringan) yang berada di antara klien dan perangkat NAS. Pada dasarnya berfungsi sebagai router atau sakelar untuk protokol tingkat file, perangkat ini menyajikan namespace virtual di seluruh server file di ujung belakang dan merutekan semua lalu lintas NFS dan CIFS sebagai antara klien dan penyimpanan. Perangkat NFM dapat digunakan dalam band (F5 Networks) atau out of band (EMC Rainfinity). Namespace virtual penduduk jaringan sangat cocok untuk penerapan penyimpanan berjenjang dan skenario lain yang memerlukan migrasi data yang tidak mengganggu.

Virtualisasi penyimpanan file dan blok mungkin merupakan peluang terbaik TI untuk mengurangi rasa sakit yang terkait dengan tsunami data yang sedang berlangsung. Dengan memvirtualisasikan blok dan lingkungan penyimpanan file, TI dapat memperoleh pengelolaan yang lebih ekonomis dan menerapkan kebijakan dan kontrol terpusat atas sistem penyimpanan yang heterogen. Jalan untuk mengadopsi solusi ini telah lama dan sulit, tetapi teknologi ini akhirnya memenuhi kebutuhan kita. Anda akan menemukan potongan file saat ini dan solusi virtualisasi blok yang layak untuk ditunggu.

Artikel ini, "Mendalami: virtualisasi SAN dan NAS ", awalnya diterbitkan di .com. Ikuti perkembangan terbaru dalam virtualisasi, penyimpanan, dan pengelolaan ledakan data di .com.