IBM、NetApp等厂商着手解决虚拟I/O瓶颈

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IBM、NetApp等厂商着手解决虚拟I/O瓶颈ZDNet存储频道时间：2009-07-02作者：存储时代/月之暗面（编译）来源： | Stor-age.com
本文关键词：XIV IBM SAN
第01页：IBM的SAN解决方案第02页：BlueArc、Panasas转向pNFS第03页：NetApp借助PAM解决存储I/O难题 虚拟化技术在服务器利用率和整合方面有着出色的表现，但是将所有这些虚拟机封装到一台服务器带来了很多存储方面的难题。

虚拟机的大量I/O请求让存储控制器和管理人员忙得焦头烂额，虚拟环境中的存储I/O瓶颈日益突出，并且一直是数据中心的一大难题。

找到一种能够处理海量I/O请求的解决方案已经成了数据存储厂商的一个梦想。IBM、NetApp、BlueArc和Panasas等厂商纷纷研究出解决这一难题的独特方法。

NetApp虚拟化解决方案和联盟高级主管Jim SANgster表示，虚拟服务器、NAS或者SAN存储系统的核心问题是，这些服务器上运行着比物理服务器上更多的应用，这导致存储I/O受限。

SANgster表示，每一个应用都需要一个独立的I/O资源。他说：“通常一个虚拟服务器可能需要6～10个端口，其I/O需求是物理服务器的2～3倍。”

更多端口往往就意味着更多连接——以及错综复杂的线缆。增加更多存储容量并不是解决的办法，因为我们真正需要的是更好的连接性。

大多数虚拟化解决方案都支持NAS、光纤通道和iSCSI存储，但是并非所有虚拟机都可以直接与这些存储系统连接。当一个虚拟机无法直接与存储连接，这通常会导致更长的响应时间，更糟糕的话还会引发存储操作故障。

目前虚拟环境中主要存在四种与存储相关的瓶颈：虚拟服务器的超额配置、硬盘和目标存储系统的超额配置、SAN或者NAS架构的超额配置以及目标存储端口的超额配置。尽管对于IT来说超额配置是很常见的，但如果超额配置中出现误算就可能会引发严重的I/O传输阻塞。

IBM的SAN解决方案

IBM XIV联合存储专家Kem Clawson表示，IBM解决虚拟环境I/O挑战的方法是投资一种新型的SAN存储系统。

Clawson表示：“我们的XIV提供了一个针对基于一体化存储策略创建的动态虚拟化环境进行优化的系统。我们主要致力于在通用硬件上开发解决方案，这样就可以在任何地方运行起来。”

根据Taneja Group在2008年11月发布的一份技术简析中表示，IBM XIV存储系统“推动性能增长，从磁盘模块开始，可聚合成为分布式、智能的高性能模块，处理来自每个磁盘的I/O来获得最高性能。”

这份技术简析中写道：“如果是一个XIV机架，使用15个12磁盘数据模块，或者180个SATA驱动器，IBM可以从缓存交付100000的IOPS，从磁盘交付20000的IOPS，以及22.4GBps的连续读取带宽和1.4GBps连续写入带宽。交付这种层级性能背后的秘密就是，XIV结合智能缓存算法对每个I/O进行优化，这种算法可以快速地解析和过滤缓存数据。”

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BlueArc、Panasas转向pNFS

Blue Arc、NetApp和Panasas则采取了与IBM一体化策略不同的方法来克服I/O挑战。Blue Arc和Panasas主要采用升级的Parallel Network File System (pNFS)架构，允许用户直接且并行地访问存储设备。NetApp的秘诀则是一种被称为性能加速模块（PAM）的东西。

Blue Arc产品市场高级经理Gerard Sample表示，pNFS架构消除了目前老式NFS服务器存在的可扩展性和性能问题。Blue Arc的Titan产品同时提供了对NAS和SAN的支持。

Sample表示，pNFS很重要是因为它将并行I/O的优点与NFS通行标准结合了起来。

Sample表示：“并行I/O的主要优点是它提供了很高的应用性能和大规模可扩展性。”他指出，Blue Arc的Titan 3200的速度可以达到每秒1600MB，提供380000的IOPS。

Panasas软件架构总监Brent Welch表示，Panasas运用pNFS主要体现在他们的ActiveStor产品线中使用英特尔最新的高性能固态硬盘。

与要么提供高带宽性能、要么提供优化IOPS的单维解决方案不同的是，ActiveStor在一种同步架构中运用了多种存储技术来兼顾两者。

ActiveStor通过结合三个层级的存储——缓存、固态硬盘和SATA——在每个刀片上将性能提升到一个新的水平。这种架构提供了分布式和均衡的数据路径I/O，在消除性能瓶颈的同时实现了每秒上百GB的性能。

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NetApp借助PAM解决存储I/O难题

NetApp的创新技术PAM引来人们不少关注，这项技术能够在NetApp的FAS存储系统上提高性能和降低I/O压力。

NetApp的PAM模块是一个可以插入PCIe插槽的16GB卡，它可以作为读取缓存来消除高I/O应用和服务器之间的瓶颈。

Sangster表示，PAM“通过改善吞吐量和延迟、减少盘片数量优化了NetApp存储系统的性能”。

他说：“在I/O方面，配置一个或者多个PAM最主要的优点就是，与接收来自磁盘数据相比，PAM的缓存可以大幅度缩短接收数据所需的时间。”

他还表示，很多高性能计算环境的瓶颈并不是容量，而是I/O吞吐量，也就是数据写入或者读取到磁盘的速度。

Sangster说：“如果一个数据中心是I/O受限型的，那么IT部门肯定会选择这种卡，不仅是为了提高吞吐量，而且还有提高性能。”

IBM、NetApp、Blue Arc和Panasas的创新技术将确保存储系统不再是虚拟环境中的一个薄弱环节。