探秘存儲(chǔ)I/O瓶頸 應(yīng)對數(shù)據(jù)訪問保護(hù)挑戰(zhàn)
海量數(shù)據(jù)時(shí)代正在來臨。數(shù)據(jù)信息量如潮水般迅猛增長，根據(jù)分析機(jī)構(gòu)IDC***研究結(jié)果，2011年全球數(shù)據(jù)量突破了1.8ZB，在5年時(shí)間年迅速增長9倍，受管理的數(shù)據(jù)量更是增加50倍之多。
與此同時(shí)，云計(jì)算市場已經(jīng)逐漸成熟并且發(fā)展速度非常快，在海量數(shù)據(jù)和云的雙重夾擊下，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，我們看到，存儲(chǔ)已經(jīng)成為企業(yè)中的一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)，如果不加重視那么失去的將不僅僅是機(jī)遇。
云計(jì)算帶來的一個(gè)***挑戰(zhàn)就是解決大規(guī)模虛擬機(jī)部署所帶來的存儲(chǔ)I/O瓶頸。隨著虛擬機(jī)數(shù)量的迅速增加，隨機(jī)讀取和寫入I/O的陡增不可避免地NAS和SAN陣列以及DAS面臨難題，因?yàn)榇疟PI/O或者目標(biāo)端CPU正在成為瓶頸。
公共云和托管云促使中小企業(yè)以及分部署企業(yè)外包平臺(tái)基礎(chǔ)架構(gòu)以獲得成本效益以及資源彈性。結(jié)果導(dǎo)致虛擬化的多租戶OLTP數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器迅速增加，帶來大量隨機(jī)寫入和讀取的I/O傳輸。
而在私有云或者企業(yè)云方面，企業(yè)數(shù)據(jù)中心不得不面對服務(wù)器整合以及提高虛擬機(jī)密度的新技術(shù)——例如VDI應(yīng)用——所導(dǎo)致的虛擬機(jī)可擴(kuò)展性痛點(diǎn)。存儲(chǔ)管理員往往通過購買更多存儲(chǔ)陣列硬件來克服這些痛點(diǎn)，然而這個(gè)解決辦法卻無法有效地利用采購成本、管理開銷和維護(hù)開支。
虛擬化技術(shù)的最初的目的是提高CPU和其他資源的利用率，因?yàn)樵S多數(shù)據(jù)中心的CPU利用只有10%~20%。這不僅是硬件預(yù)算的浪費(fèi)，而且還包括了空間、電力、冷卻、經(jīng)常性維護(hù)費(fèi)用等隱性成本。如今，很多企業(yè)部署了虛擬化管理程序，成功地整合了服務(wù)器，大幅度節(jié)約成本。CPU和網(wǎng)絡(luò)帶寬資源的商品化讓 IT能夠快速增加虛擬機(jī)數(shù)量，這進(jìn)一步加重了存儲(chǔ)I/O的負(fù)擔(dān)。
過去，50個(gè)物理服務(wù)器加載一個(gè)NAS/SAN陣列意味著50個(gè)主機(jī)連接，現(xiàn)在每個(gè)主機(jī)平均有10個(gè)到3個(gè)虛擬機(jī)，同樣是50個(gè)物理主機(jī)卻相當(dāng)于500個(gè)到1500個(gè)虛擬服務(wù)器連接到一個(gè)存儲(chǔ)陣列，因?yàn)槊總€(gè)虛擬機(jī)都是從同一個(gè)物理服務(wù)器中企業(yè)虛擬機(jī)上單獨(dú)讀取或者寫入數(shù)據(jù)的，因此不管數(shù)讀取還是寫入，數(shù)據(jù)訪問模式都變得更加隨機(jī)。
大量隨機(jī)寫入和讀取I/O請求讓NAS/SAN陣列不堪重負(fù)。存儲(chǔ)CPU和磁盤I/O快速飽和，應(yīng)用性能停滯不前。NAS/SAN陣列無法更快地滿足讀取和寫入請求以服務(wù)于應(yīng)用服務(wù)器虛擬機(jī)，這導(dǎo)致終端客戶的損失。
其次是更高的虛擬服務(wù)器延遲，應(yīng)用服務(wù)器虛擬機(jī)面臨著性能不一致的難題，一些虛擬機(jī)等待寫入或者讀取I/O完成的時(shí)間過長。這些虛擬機(jī)亟需IOPS，因此會(huì)影響性能服務(wù)器等級協(xié)議并降低生產(chǎn)效率。在最糟糕的情況下，緩慢的I/O響應(yīng)可能會(huì)導(dǎo)致應(yīng)用超時(shí)和計(jì)劃外宕機(jī)。
英特爾的IO加速解決方案中的一個(gè)關(guān)鍵特性——存儲(chǔ)I/O加速采用了基于硬件的加速功能，讓來自于以及傳輸?shù)綉?yīng)用的數(shù)據(jù)速度更快。
這包括增加RAID 6技術(shù)在數(shù)據(jù)傳輸過程中進(jìn)行糾錯(cuò)。不僅確保了更快速的數(shù)據(jù)傳輸，同時(shí)避免數(shù)據(jù)在磁盤和磁盤存儲(chǔ)系統(tǒng)中傳輸時(shí)發(fā)生丟失或者篡改。字節(jié)奇偶校驗(yàn)被用來保證數(shù)據(jù)通過存儲(chǔ)子系統(tǒng)時(shí)的完整性。數(shù)據(jù)的奇偶校驗(yàn)被寫入到磁盤驅(qū)動(dòng)器，防止在多個(gè)硬盤發(fā)生故障時(shí)丟失數(shù)據(jù)，或者重建過程中有壞數(shù)據(jù)塊。這增加了系統(tǒng)的可用性和可靠性，縮短了備份窗口，加快磁盤重建以及數(shù)據(jù)的保護(hù)。
與此同時(shí)，英特爾快速存儲(chǔ)技術(shù)，即IntelRapid Storage Technology (簡稱IntelRST))，是一個(gè)基于 Windows的應(yīng)用程序。該程序?yàn)榕鋫?SATA 磁盤的臺(tái)式機(jī)、移動(dòng)電腦和服務(wù)器平臺(tái)系統(tǒng)提供更高的性能和可靠性。當(dāng)使用一個(gè)或多個(gè)SATA磁盤時(shí)，您可因性能提高及耗電降低而獲益。使用多個(gè)磁盤時(shí)，可增強(qiáng)對磁盤故障時(shí)數(shù)據(jù)丟失的保護(hù)。
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