Data rapidně přibývají a podniky čelí nezvládnutelnému růstu potřebných úložných kapacit. Společnost Hitachi Data Systems vysvětluje, jak mohou organizace využít virtualizaci storage ke konsolidaci svých systémů, zvýšení jejich využití a efektivity a snížení nákladů.
Virtualizace se v počítačovém průmyslu používá už mnoho let jako prostředek zjednodušení práce, zavedení nových funkcí a zlepšení výkonnosti, kapacity a dostupnosti. Vzhledem k tomu, že jde spíše o techniku (nikoli o určitou technologii) aplikovanou v různých oblastech, jako jsou servery, storage, aplikace, desktopy a sítě, jsou její principy často špatně chápány. Tento článek objasňuje způsoby, jakými je virtualizace aplikována na úložné systémy, a přibližuje výhody, které může virtualizace organizacím přinést.
Cílem jakéhokoli typu virtualizace je v podstatě abstrahovat software tak, aby byl nezávislý na hardwaru, a odstínit jej od složitostí nižších vrstev hardwarových prostředků. Na té nejzákladnější úrovni je to způsob, jak umožnit, aby se více prostředků chovalo jako jeden nebo aby jedno zařízení vypadalo jako několik různých zařízení. Například u serveru se virtualizace používá k tomu, aby jedno fyzické zařízení fungovalo jako více různých logických serverů.
Virtualizace storage zvládá obě funkce. Na jedné straně je navržena tak, aby několik storage systémů vypadalo jako jeden s cílem zjednodušit správu storage a datových zdrojů tváří v tvář rostoucí poptávce po úložné kapacitě a nových funkcích. Na druhé straně umožňují některé aplikace pro virtualizaci storage vytváření diskových oddílů, takže jeden storage systém může vypadat jako více úložišť. Cílem je poskytnout odpovídající kvalitu služeb a bezpečnost aplikacím, které je třeba provozovat odděleně.
Podle IDC se virtualizace storage ve všech svých formách stává významnou podnikovou prioritou. IDC v nedávné studii zjistila, že 49 procent organizací v současnosti vyhodnocuje řešení pro virtualizaci storage a 34 procent ji už nasadilo do provozu .
Asociace SNIA (Storage Networking Industry Association) definuje virtualizaci jako „způsob abstrahování, skrytí nebo izolace interního fungování storage systému nebo služby před aplikacemi, výpočetními servery nebo obecnými síťovými prostředky s cílem umožnit správu storage nebo dat nezávisle na aplikacích nebo síti.“
Virtualizace storage tak umožňuje organizacím konsolidovat správu více různých storage systémů tak, jako by se jednalo o jeden logický systém s mnohem transparentnějším přemisťováním dat. Jaký je však důvod toho, že se tato technologie stala hlavní prioritou organizací i celého počítačového průmyslu?
Organizace po celém světě čelí datové krizi. V prakticky každém odvětví se nárůst objemu dat vymyká jakékoli kontrole – exponenciálně roste množství vytvářených informací a obsahu. Na informačních technologiích jsme stále závislejší, a to vede k dalšímu přílivu dat a údajů, které se musí někde uložit a řádně spravovat.
Dnes se datová úložiště ve většině organizací každoročně rozrůstají o 60 procent a výjimkou není ani více než stoprocentní nárůst. Kromě klasických datově náročných funkcí, jako jsou relační databáze, online transakce a podnikové aplikace, se IT manažeři musejí potýkat i s masivním nárůstem dat z takových zdrojů, jako jsou video, audio a další typy multimediálního obsahu, RFID (Radio Frequency Identification), a dalších technologií pro shromažďování bezdrátových dat a dat uchovávaných z legislativních důvodů, jako jsou telefonní hovory nebo transakční žurnálovací soubory.
Mnoho organizací se obvykle snaží čelit rostoucím objemům dat nákupem dalších disků. To vypadá jako jednoduché řešení – když se kapacita vyčerpá, prostě přikoupíme několik dalších úložišť. Disky jsou stále levnější a jde o zdaleka nejjednodušší a nejrychlejší řešení.
Problém, kterému musí čelit mnoho organizací, je že se úložné infrastruktury nekontrolovaně zvětšují a stávají se nezvladatelnými. Zároveň se využití těchto systémů nepřijatelně snižuje, často na úroveň 25 až 30 procent. Problém je, že organizace může používat jedno diskové pole k podpoře jedné aplikace, ale nemá prostředky jak využít uspořenou kapacitu k podpoře jiných podnikových aplikací. V některých případech je růst kapacity storage výrazně vyšší než nárůst dat, což znamená, že organizace musí zvýšit své kapitálové a provozní výdaje v oblastech, jako je IT personál, energie, chlazení a dokonce i plocha datových center.
Dalším problémem je, že zatímco objem dat roste, IT manažeři stále musejí uspokojovat všechny další požadavky, jako je podpora nových a existujících aplikací a uživatelů, aby podnik zůstal konkurenceschopný, dokázal řídit rizika, zajistil kontinuitu podnikání a udržel soulad s legislativními požadavky a specifickými oborovými standardy.
Je zřejmé, že organizace musejí přestat se stále většími a většími nákupy diskové kapacity. Místo toho by se měly začít poohlížet po způsobech, jak mohou své existující prostředky konsolidovat, jak zvýšit jejich využití a zároveň zlepšit replikaci, zjednodušit přemisťování dat a snížit náklady. Virtualizace storage je stále oblíbenější metodou řešení těchto problémů. Umožňuje organizacím získat kontrolu nad jejich infrastrukturou, rozšířit využití jejich stávajících prostředků a s rozumným rozpočtem zajistit odpovídající kontinuitu podnikání a ochranu dat.
Důležitým prvním krokem, který umožnil propojit sdílené storage systémy napříč více aplikačními servery, bylo uvedení sítí SAN (storage area network). I když sítě SAN umožňují logické sloučení heterogenních storage systémů, aplikační servery však stále musejí pracovat s každým úložným zařízením jednotlivě a nemohou sdílet funkce nebo kapacitu napříč různými storage systémy.
To znamená, že storage systémy jsou ve skutečnosti stále malými ostrovy dat. Jeden systém může být využíván na 80 procent své kapacity, zatímco jiný může být využit na pouhých 15 procent. Místo toho, aby bylo IT oddělení schopno přenášet data z jednoho systému na druhý s cílem vyvážit zátěž systémů, musí obvykle pro systém, který je již téměř plný, přikoupit další diskovou kapacitu. V některých případech se dokonce kupují celé nové storage systémy, aby firma stačila držet krok s rychlým nárůstem objemu dat.
Cílem virtualizace storage je spojit skupiny heterogenních storage systémů do jednoho společného logického úložiště. Dodavatelé k tomuto účelu využívají různé metody. Jednou technikou je nechat virtualizaci storage na serveru. Tento přístup má svá omezení, protože server je vyjmut ze storage systému a vykonává jiné řídicí funkce, což vede ke snížení výkonnosti.
Virtualizace využívající SAN umisťuje virtualizační funkce do samotné sítě – jde buď o samostatné zařízení, nebo o funkce vykonávající roli přepínače. ‚Virtualizátor‘ tak může být zařízení nebo přepínač, který obvykle vystupuje vůči řadiči storage jako hostitel a jako řadič storage vůči hostiteli. Problém takového řešení tkví v tom, že přidává složitost a další vrstvu řízení, což může být potenciálně úzké místo v propustnosti dat. Sítě SAN také jsou třetí nejčastější příčinou selhání aplikací s průměrným výpadkem 25,5 hodin ročně, takže nedává příliš velký smysl do nich umisťovat inteligentní virtualizační funkce.
Jedním z nejrozšířenějších přístupů je využít v roli virtualizačního enginu inteligentní řadič storage. Místo zavádění dalších hardwarových vrstev ve formě řídicích serverů, aplikačních blade serverů, nových přepínačů a odděleného řídicího softwaru mohou organizace využít výhody virtualizačních funkcí, kterými disponuje samotný řadič storage.
Instalací inteligentního řadiče storage nad svou datovou infrastrukturu mohou společnosti nejen sloučit existující storage systémy, ale také virtualizovat služby poskytované hostitelským aplikacím, jako jsou ochrana, replikace, autorizace a monitoring dat.
Tento přístup nabízí mnoho výhod, jako je zjednodušení správy, zvýšení využití úložných prostředků, bezproblémová integrace napříč vrstvami storage, zmenšení bariér bránících interoperabilitě a lepší integrace společných funkcí.
Virtualizace storage zjednodušuje dnešní rozmanité a složité síťové úložné systémy a nabízí řadu výhod. Organizace mohou zjednodušit správu své infrastruktury, konsolidovat mnoho úložných systémů od různých výrobců do jediné logické storage, skrýt složitost spodní fyzické struktury a značně zvýšit využitelnost storage.
Virtualizace storage také přináší výrazné snížení a zefektivnění nákladů omezením požadavků na dodatečné softwarové aplikace a licence, snížením dalších investic do hardwaru (což ve výsledku znamená i nižší náklady na energii, chlazení a prostor) a také snížením nákladů na pracovní sílu a zdroje potřebné ke správě rychle se zvětšujícího objemu dat. Po zavedení virtualizace mohou administrátoři obvykle spravovat třikrát až desetkrát větší úložnou kapacitu.
Virtualizace storage také umožňuje organizacím konsolidovat a využít existující úložné prostředky, prodloužit jejich životnost (a zvýšit tak celkovou hodnotu storage systémů). Využitím společného standardního rozhraní lze dále konsolidovat řídicí a ukládací služby a sjednotit správu ukládacích, archivačních a zálohovacích funkcí.
Organizace také mohou zvýšit svou akceschopnost, lépe přizpůsobit svou storage infrastrukturu požadavkům aplikací a rychle reagovat na měnící se požadavky na úrovni služeb. Virtualizace storage také umožňuje bezproblémové přesuny dat mezi systémy, což znamená, že organizace nemusejí odstavovat systémy při upgradech nebo replikaci dat napříč heterogenními prostředími.
Pro mnoho organizací je velkou prioritou i energetická náročnost spojená s dopady využití technologií na životní prostředí a potenciálními potížemi se zajišťováním dodávek elektrické energie. Virtualizace storage a doprovodné technologie, jako thin provisioning (poskytování kapacity po malých částech), umožňují organizacím konsolidovat systémy, zvýšit jejich využití a díky tomu výrazně snížit energetickou náročnost provozu a chlazení jejich datových center. To vede jednak ke snížení negativních vlivů technologií na životní prostředí, jednak k úspoře nákladů na elektrickou energii.
V posledních pěti letech se objem dat ukládaných v organizacích zvýšil z desítek na stovky terabajtů. Na rozdíl od jiných výpočetních zdrojů, jako jsou instrukční cykly serverů nebo propustnost sítě, jsou data trvalá. V následujících pěti letech bude rozumné předpokládat, že organizace budou ukládat petabajty, z nichž se v delším časovém úseku stanou exabajty dat.
Pokud chtějí IT manažeři zjistit, zda se pro jejich výpočetní prostředí hodí virtualizace, měli by odpovědět na následující otázky:
- Je stále obtížnější spravovat vaši storage infrastrukturu?
- Kupujete pravidelně další úložnou kapacitu, abyste zvládli narůstající objem dat, ale úrovně využití zůstávají stále relativně nízké?
- Zjišťujete, že stále větší část vašeho rozpočtu utrácíte na správu IT a mzdy IT pracovníkům?
- Vyhýbáte se projektům přemisťování dat a upgradům, protože odstávky systémů mají příliš velký negativní vliv na chod celého podniku?
- Chtěli byste snížit využití vašich původních úložných kapacit?
- Trpí vaše datové centrum nedostatkem místa nebo elektrické energie?
- Máte heterogenní storage infrastrukturu s mnoha „datovými ostrovy“?
Virtualizační technologie Hitachi Data Systems založená na řadiči je ten nejjednodušší, ale zároveň nejrobustnější způsob, jak v dnešních storage prostředích implementovat virtualizaci. Organizace mohou využít výsledky mnohaletého vývoje ve formě vyspělé sady storage služeb, které jsou nyní k dispozici i pro externě připojená úložná pole.
Inteligentní vrstvená storage architektura Hitachi umožňuje třídit data a poté je efektivně a bez přerušení provozu přemisťovat do vhodné úložné vrstvy se současným zajištěním nepřetržité dostupnosti aplikací. Data se mohou bezproblémově přemisťovat mezi různými vrstvami přes logickou řídicí a kontrolní vrstvu.
Díky virtualizačním řešením Hitachi lze data replikovat jakýmkoli způsobem, bezproblémově je přemisťovat a centrálně spravovat. Hitachi dnes nabízí kompletní sadu řídicích nástrojů usnadňujících shromažďování, přemisťování, archivaci, zálohování a replikaci dat napříč heterogenními storage systémy od mainframů po levné storage SATA.
Virtualizace v provedení Hitachi nepotřebuje další hardwarové vrstvy, jako jsou servery pro správu storage, aplikační blade servery, nové přepínače nebo oddělený software pro správu. Vše potřebné pro její zavedení je součástí platformy Hitachi Universal Storage Platform nebo řadiče Hitachi Network Storage Controller.
