自動精簡配置所面臨的三大挑戰

趙貴根

利用自動精簡配置技術來提高存儲資源利用率是大家的共識，并且它確實是一個很實用的綠色存儲解決方案。而且這也正在逐漸成為各種存儲解決方案的必備模塊。顯而易見，自動精簡配置措施其未來發展的前途是無限的。不過從目前的技術來看，其還有一定的缺陷。具體的來說，在實際工作中主要會碰上以下三大挑戰。

實際容量與虛擬容量之間的沖突

自動精簡配置技術的核心原理是“欺騙操作系統”，讓操作系統認為存儲設備中有很大的存儲空間，而實際上存儲空間遠遠沒有操作系統想的那么大。也就是說，操作系統認為的存儲空間其實有實際存儲空間與虛擬存儲空間兩部分組成。此時應用服務器可能會以為還有很多的存儲容量可以使用，但是實際上可能物理存儲空間已經用完，剩余的是虛擬存儲空間。此時如果管理員沒有及時發現這個問題，那么當實際存儲空間用完而新存儲設備沒有增加之前，卷訪問就會被鎖定。應用服務器無法向存儲設備中存儲任何資料。這就是精簡配置技術所面臨的第一個挑戰，采用了自動精簡配置技術之后可能出現實際容量與虛擬容量之間的沖突。

那么為什么自動精簡配置技術要采取這個手段呢?這主要是以為自動精簡配置技術通過“欺騙”的手段，將判斷存儲空間是否已滿的工作從應用服務器轉移到存儲上。所以對于應用服務器角色來說，這是一個利好消息。此時這些應用服務器不用再擔心存儲空間的問題。不過有利必有弊。在這種情況下，存儲管理員必須要承擔起這個責任。也就是說，存儲管理員必須要時時的追蹤存儲容量的使用情況。在實際存儲容量快被耗盡的情況下，存儲管理員應該及時添加新的硬盤以增加實際存儲空間的容量。為此在部署自動精簡配置方案時，應該設計一些警報系統，當實際存儲容量使用到一定百分比的時候，如80％，就向管理員發出警報。同時存儲管理員也需要隨時對其進行追蹤，最好能夠分析出存儲容量增長的趨勢，從而判斷出實際存儲容量的生命周期。這些工作說起來比較簡單，但是實際做的話，還是要求管理員有扎實的技術基礎與豐富的工作經驗，才能夠應對這個挑戰。

從塊級別來管理數據資源

傳統的資源管理器(如Windows系統的資源管理器)在使用的過程中有很大的局限性。最大的局限性可能就是應用服務器和文件系統級別的已使用空間測量問題。這主要是由于傳統的資源管理器在塊級別文件上不具有可視性。這是什么意思呢?假設現在某個文件系統需要使用100GB的存儲空間。不過由于某種原因，這個文件系統被錯誤的復制了多次。此時對于傳統的資源管理器來說被認為是正常的，不能夠準確的高速存儲管理員這個文件系統到底占用了多少存儲空間。

自動精簡配置采用塊為管理單位，很好的解決了這個可視性的問題。自動精簡配置允許將存儲資源管理從應用和文件級別移動到存儲系統合塊級別。也就是說，可以讓存儲系統實現在塊級別文件上具備可視性。此時數據分配的空間會在塊級別上進行測量。直接帶來的好處就是所有分配的容量可以在一個中心控制臺進行測量，而不受應用服務器的類型和數量限制約束。為此如果企業有多個獨立的應用服務器，就可以通過這個自動精簡配置技術來進行集成。同時還可以在塊級別上觀測文件的復制情況，以判斷是否有大文件錯誤復制的現象存在。

第二個挑戰到底是什么呢?這第二個挑戰就是在傳統的資源管理器與自動精簡配置塊級別管理技術上的沖突。雖然絕大部分存儲工程師堅信，隨著自動精簡配置技術的成熟與普及，傳統的存儲管理器將會繼承塊級別的管理技術，進行升級換代。但是可惜的是，到目前為止存儲資源管理還是無法實現在塊級別上的可視性。也就是說，塊級別上的可視性還只是自動精簡配置技術的一個特性，無法跟存儲資源管理器很好的集成。這就增加了自動精簡配置方案管理的復雜性。不過，這種情況不會延續很久。現在很多存儲專家已經在往這方面努力。

并不是所有的文件系統都能夠收回已經刪除了的存儲空間

如果企業的存儲系統會頻繁的刪除文件，那么現在采用自動精簡配置方案可能會遇到一定的問題。因為根據測試，在自動精簡配置方案下，一些文件系統總是喜歡分配新的空間給應用服務器用，而不是使用刪除文件后釋放的空間。如此當頻繁的刪除和建立文件的時候，就會遇到一個很大的挑戰：自動精簡配置系統將會持續要求更多的物理空間。而那些因為文件刪除而被釋放的空間自動精簡配置系統則會視而不見。此時如果文件頻繁刪除，特別是容量比較大的文件，那么物理存儲空間很快就會被用完。這是在部署自動精簡配置方案中所必須要注意的文件。在實際工作中，我們還是可以采取一些必要的措施來避免這個問題的發生。

如存儲管理員在將這個方案付諸于實施之前，可以先在自動精簡配置系統下對相關的應用做一個測試。以評估各種應用對于實際存儲的利用率有多少。以判斷應用是否合適采取自動精簡配置方案。另外值得一提的是，如果存儲管理員不想自己做測試，那么也可以向這個方案的供應商要求相關的數據。因為這個問題是自動精簡配置方案的共性問題。為此各個供應商在測試他們方案的時候，會對一些典型的應用進行測試，或者有一些測量實際存儲資源利用率的工具。存儲管理員可以憑借這些現成的資料來作出合理的判斷。

如可以憑借一些有用的工具來恢復已刪除的空間。在實際工作中，許多技術工程師喜歡采用一些程序來階段性的恢復已經刪除的空間。如每隔12個小時或者24個小時，讓這個程序運行一次，讓自動精簡配置系統可以重新使用已刪除的空間。不過這個程序不一定所有供應商都回提供。所以在選購產品之前，存儲管理員還需要先對市場上的產品作一番了解，看看供應商是否提供類似的工具。

如同跟其他一些存儲和服務器技術結合使用，也可以減少這個不能夠使用刪除文件所釋放的空間帶來的負面影響。如在使用自動精簡配置的情況下，同時在服務器上實現虛擬化，可以讓管理員輕松面對這個挑戰。這主要是因為如果服務器實現虛擬化的話，每個虛擬機都有自己的啟動卷很數據卷。而啟動卷的容量是由操作系統和啟動軟件來共同決定的。在沒有配置自動精簡策略的情況下，實際啟動的數據容量會小于1GB，管理員可能會為啟動分配4GB到8GB的容量。而如果采用了自動精簡配置方案之后，操作系統表面上可以分配到8GB的容量，而實際上只占用了1GB的物理存儲空間。如此就可以無形中提高存儲空間的使用率，減少刪除文件釋放空間不能夠被使用帶來的負面影響。不過這畢竟不能夠解決根本問題，管理員還是需要周期性的恢復刪除所釋放出來的存儲空間。只是這個周期可以適當的延長。

從這三個挑戰中我們也可以看出，并不是所有的應用都適合采用自動精簡配置方案。或者說不是所有的應由都會從這個方案中獲得收益。如對于那些需要頻繁刪除大文件的應用系統來說，反而采用了這個方案會得到適得其反的效果。不過筆者相信，這些問題會在自動精簡配置方案的發展過程中逐漸的完善，擴大其應用的領域。