NAS為何是數據中心虛擬化存儲的首選？

隨著數據中心中虛擬機鏡像的數量越來越多，虛擬化存儲空間需要消耗的空間也越來越大。同樣，虛擬機在物理服務器間遷移以實現整個環(huán)境效率最大化時，在這些服務器間共享的網絡介質要實現快速的切換和轉換。

如果說所有的虛擬化環(huán)境都有一個共同的主題，那就是數據中心虛擬化存儲空間需求。盡管現在市場上更傾向于使用StorageAreaNetwork(SAN)技術，但是NetworkAttachedStorage(NAS)也能滿足企業(yè)數據中心這方面的需求。

在一個虛擬化環(huán)境中，NAS設備可以作為虛擬機在服務器之間遷移的一個交換空間，作為一個備份介質，或者作為所有虛擬磁盤鏡像的中央知識庫。在這樣的任何一種情況下，數據中心和設備管理系統員都需要理解NAS設備的作用，以及它們對網絡的影響。 為什么要使用NAS來作為數據中心虛擬化存儲 網絡存儲的實現有兩個主要的方法：NAS和SAN。這兩種方法在網絡架構以及在網絡客戶端上的表現都有所差別。NAS設備利用現有的IP網絡和傳輸文件層接入，提取它可用的物理磁盤，并以網絡共享的方式向使用諸如CIFS或NFS的終端客戶機提供一致的文件系統。NAS設備對網絡方式的文件共享進行了優(yōu)化，因為它們與文件服務器幾乎是相同的。相反，SAN技術，包括FibreChannel(FC)和iSCSI，實現數據塊層訪問，放棄文件系統抽象并在客戶端表現為未格式化的硬盤。FC是目前最流行的SAN技術，它運行在一個專用的網絡上，要求在每個服務器上使用專屬的FC交換機和主機總線適配器(HBA)。而FibreChanneloverEthernet(FCoE)是一個補充的新標準，它將存儲和IP網絡合并到一個聚合交換機上，但是它仍然需要在每個服務器上使用特殊的聚合網絡適配器(CNA)。而另一個數據塊級技術iSCSI則在IP流量中封裝了SCSI命令，同時能夠使用現有Ethernet網絡接口適配器，但是它一般會增加一個TCP/IP卸載引擎(TOE)來優(yōu)化性能。SAN解決方案在性能方面相對于NAS設備具備一定的優(yōu)勢，但也存在一些爭議。SAN陣列的一個分區(qū)能夠在兩臺主機上共享，但是這兩臺主機都會將空間看作是自己的，這樣這兩臺主機之間就會有空間爭奪的風險。雖然有一些方法可以解決這個資源爭奪問題，但是這個修復方法會增加額外一層的抽象——而NAS解決方案已經包含這一層抽象了。兩種類型的虛擬化存儲數據中心都有各自的作用。例如，Microsoft的Exchange服務器只支持通過數據塊級訪問數據的網絡存儲。由于SAN的性能一般比NAS解決方案好，所以企業(yè)會在高I/O要求的應用中使用存儲網絡，如數據庫。然而，出于實際管理虛擬機鏡像庫的目的，文件級訪問很可能是許多環(huán)境中最簡單的部署方法。根據組織的不同要求，數據中心經理可能會要求存儲團隊實現文件級存儲，或者直接安裝一個專用的NAS設備來滿足他們數據中心虛擬化存儲的需求。 虛擬化環(huán)境中NAS的替代方法 雖然許多人將NAS設備看作是支持虛擬化環(huán)境的最清晰的方法，但還有許多替代方案。對于已經部署了SAN的組織來說，他們可以使用NAS-SAN混合解決方案，在SAN可用空間之上再建立文件系統抽象。一個混合解決方案可以創(chuàng)建數據中心經理更喜歡的抽象層，同時保持中央存儲網絡的性能和可管理性。較小型的組織也可以考慮共享物理服務器上直接附加的存儲空間，使用其中一個服務器作為中央存儲庫，而其余服務器則從這個服務器獲取VM鏡像。雖然這個解決方案可以在最小型的環(huán)境中運行，但是在較大型的環(huán)境中它可能很快就會導致I/O瓶頸。 虛擬化中NAS的網絡設計注意事項 對于設備管理系統員來說，萬幸的是NAS設備所依賴的文件共享和傳輸協議與大多數文件服務器是一樣的，所以部署使用NAS的設計方法是非常相似的。然而，由于虛擬化環(huán)境的本質和所涉及的文件較大，所以在目標服務器上傳輸這些虛擬機鏡像時需要盡早地考慮一些特別的注意事項。設備管理系統員在進行NAS部署時應該保證所有相關的連接至少使用GigabitEthernet。他們也必須驗證連接虛擬環(huán)境的網絡交換機使用的端口數足夠，從而能給存儲設備提供足夠的帶寬。管理員也應該再次評估可能影響服務器和存儲之間連接的QualityofService(QoS)策略，并在需要時對它進行調整，可以給予增加的存儲流量更高的優(yōu)先級。在NAS部署前后都進行網絡基線設置可以清晰的認識到添加NAS設備到數據中心網絡所產生的影響。如果性能出現問題，那么通過VLAN或專用交換機對網絡的存儲流量進行劃分也是一個解決方法。設備管理系統員應該與數據中心經理緊密協作，一起進行性能測試和比較NAS設備上可用的各種網絡協議，一般是NFS和CIFS。這兩種標準的實現會因為網絡設備、操作系統和虛擬化存儲方案的不同而差別很大。由于平臺的差異，以及組織的不同需求，每個可用方法的性能測試都將會幫助您確定特定環(huán)境中的最佳解決方案。最后，設備管理系統員和數據中心經理在數據中心中部署一個NAS設備時需要注意那些可能超出技術支持容量的增長。網絡存儲的作用可能快速地增大，從而導致I/O瓶頸和其他問題。虛擬環(huán)境快速修復可能會像滾雪球一樣成為一個企業(yè)存儲解決方案，特別是在小型組織。可以肯定的是，即使是很小型的NAS部署都會討論向更包容的企業(yè)網絡存儲戰(zhàn)略發(fā)展。根據不同需求，如果企業(yè)需要更高的吞吐量，那么網絡存儲可能需要增長為較大規(guī)模NAS的解決方案或遷移到SAN的解決方案。任何網絡，不管是數據網絡或是存儲網絡，如果不考慮總體設計，都會很難管理。

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