如何杜絕存儲混亂?

我們經?？吹竭@種情景：在IT環境中，某系統不斷遇到變化（工作負載、資源和管理等方面）而出現性能下降，又沒有相應的維護和升級來保持其有序性。對于存儲來說，則表現為存儲性能漸漸降級、可用存儲容量不斷減少，或明明有存儲空間卻無法使用等，而這種變化常常是潛移默化的。

出現這些存儲管理混亂的現象，不但有技術上的原因，也與管理和環境有關。例如，管理人員會丟三落四，有太多的事情要做；受存儲管理工具所限，很難密切跟蹤存儲等復雜的虛擬資源；人員流動頻繁；硬件更換周期較慢。另外，服務器虛擬化加劇了問題的復雜性。

如何避免存儲上的混亂？首先要分析混亂的根源，才能找出應對混亂的方法。不過，評估所采用的策略時要看它可能會節省多少費用，才能明白將會得到什么樣的回報。

存儲空間回收

企業級磁盤陣列管理軟件工具可以用來識別容量浪費現象。其中一些浪費的原因是由于效率低下。因為容量經常按照“分配給服務器、返回到存儲池、重新分配”輪回，久而久之，存儲池就會變得支離破碎。如果有多個存儲系統使用同一個存儲池，則更是如此。存儲虛擬化（塊級和文件級）有助于把現有的可用存儲池整合成更龐大的卷，以供新的應用程序使用。

優秀的存儲資源管理（SRM）工具還能識別已分配但并未使用的存儲資源。這些孤立的文件或卷可能分配給了不再使用的服務器或虛擬機，但從未返回到存儲池。容量還可能映射至無效的主機總線適配器（HBA）或端口全局名（WWN），預留給從未變成現實的未來項目。在理想情況下，這些分配應記錄下來，但卻常常被人們忽略了。人員流動和企業并購是造成存儲混亂的另一個根源，存儲系統因這種合并而進入新環境，如果那些“老的”團隊沒有管理新的存儲資產，那么，這些孤立的數據很可能駐留在這些系統上。

一些獨立的SRM工具可分析主機與磁盤組、邏輯單元號（LUN）、克隆、鏡像和快照等之間的關系，以識別映射或掩碼錯誤以及引起文件丟失的情況。它們還會著重列出環境何時出現了變化、哪些會引起容量丟失等。由于它們是獨立的監測解決方案，因此，可針對整個環境來監測，而不是單單針對某一家廠商的單個陣列或一組陣列來監測。

虛擬服務器

與物理服務器相比，虛擬環境會導致存儲混亂更嚴重。如果使用虛擬服務器，沒有硬件設備，沒有支持合同，也沒有提醒它們存在或耗用存儲資源的物理指標，即使虛擬機在創建、記錄及管理時，它們還是會引起存儲混亂。由于分配、擴增和停用等正常周期，虛擬機的存儲資源會變得與當前需求不一致，所以，必須定期認真考慮支持虛擬服務器環境的資源，才能保持經濟高效的運營和優化。

除了使用可以幫助資源協調流程的獨立監測工具外，還可使用服務器虛擬化平臺廠商提供的一些工具。有些工具甚至能夠在虛擬機的整個生命周期內管理虛擬機，同時不斷優化資源。與其他SRM工具一樣，與平臺獨立的虛擬基礎架構管理工具能夠提供獨特的功能。

自動精簡配置

除了能夠識別浪費容量的回收工具外，一些陣列和單獨設備還包含自動精簡配置技術。當初研發自動精簡配置技術是為了解決操作系統或應用程序無力處理容量擴增引起的超量分配問題。通常用戶不必為數據庫或文件系統的容量擴增后出現的停機時間和復雜性而糾結，添加的存儲陣列和設備在構建之初就會留出足夠的容量，以滿足預期的未來增長。雖然這節省了時間，還確保了存儲可用性，但結果會出現大量的閑置容量。

自動精簡配置技術緩解了這個問題，它允許這些應用程序超量認購容量，但不是由存儲系統來實際分配。現在很多廠商提供自動精簡配置，這項技術為控制一種類型的存儲混亂提供了方法，但只適用于新創建的卷，而那些從非精簡的存儲系統遷移來的數據可能會帶來問題。

在過去，文件刪除后，文件系統只是把它們標記為“可以被覆蓋”，而存儲陣列并沒有認識到這一情況，仍認為該容量“被占用”，沒有辦法回收這些被浪費的容量。因此，數據在創建、修改和刪除后，就會出現混亂，久而久之，“瘦”的卷也會“胖”起來。

自動精簡配置技術的新進展已解決了這個問題。文件被刪除后，系統會運行實用程序，實際上是把一連串“零”寫到那些被刪除文件的位中。然后，卷拷貝到具有“零塊檢測”功能的陣列后，零塊被剝離，形成一個瘦的卷。對許多環境來說，這就需要額外的維護步驟，但這能發現被浪費的容量，從而節省費用。

作為這項技術的改進之處，能夠識別瘦卷的文件系統實際上能自動挑出被刪除文件的塊，然后與存儲陣列聯系，確認這些塊，以便回收。使用通用的應用編程接口（API），其自動化過程就會帶來一種方法：讓瘦卷保持瘦，減少存儲混亂，又不會給存儲管理人員增添工作量。盡管眾多存儲廠商支持零塊檢測，但只有少數廠商開發了支持可識別瘦卷的文件系統的API。

不同的存儲廠商使用不同的塊大小，塊越小意味著零塊檢測越有效，所節省的容量越大。此外，執行這些功能所需的處理過程會影響性能，其具體取決于在何處執行。一些廠商用軟件來實現，把負擔扔給了陣列處理器，另一些廠商則使用專用集成電路（ASIC）。

重復數據刪除

存儲環境出現混亂的另一個原因是，創建重復的文件和數據集。備份可能是這方面的根源，其他數據保護流程也有可能產生重復數據，比如災難恢復。虛擬機映像可能含有大量的重復數據，因為它們通常是由同一組模板創建而成的。微軟Office等用戶應用程序也會生成內容與其他用戶創建的文件非常相似的文件。

重復數據刪除當然能減少備份和災難恢復流程中的重復數據量，并在隨后的備份中也保持這些精簡的數據集。重復數據刪除技術現在也應用于非備份應用環境，比如歸檔和二級存儲，這有助于緩解浪費容量的情況。

虛擬化系統

確認及找出這些孤立的文件或一塊塊無法使用的存儲空間是第一步，只有將其收集起來之后才可以重復使用。專用磁盤陣列通常擁有卷管理實用程序及其他工具，進行收集工作。但如果使用多家廠商的存儲平臺，或者需要額外功能（如自動精簡配置和重復數據刪除功能），基于塊或基于文件的存儲虛擬化設備也許是解決之道。這種“與存儲無關”的解決方案可以緩解混亂，同時便于跨多個平臺整合已回收的容量。

混亂現象在IT領域司空見慣。在存儲系統，混亂無序可能表現為：由于為了應對不斷變化的日常運營，系統不斷添加、重新配置及停用，久而久之，可用容量減少、性能下降。效率低下的存儲分配、丟失或遺忘的預留容量以及數據對象的重復會日積月累，即便在組織管理極其有序的環境下也在所難免。雖說存儲陣列擁有有助于遏止這種浪費的工具，但常常要采用其他方法。自動精簡配置、重復數據刪除和先進的存儲基礎設施管理解決方案等技術有助于解決這個問題。最后，存儲混亂現象還是會發生，但合適的工具加上一點預防性維護應該有助于避免出現不可收拾的場面。

存儲混亂天天都會產生，所以應使用專門識別這類情況的工具，將其列入常規預防性維護的一部分。

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自動精簡配置技術

自動精簡配置是指對于一項應用，系統會在磁盤上為該應用分配一定量的空間，但實際上只有應用需要時，才真正使用這部分空間。這好比銀行的賬面存款超過銀行實際擁有的現金一樣。自動精簡配置技術并不縮減總的數據占用空間，但可以推遲購買更多的磁盤，只有絕對必要時才購買。自動精簡配置讓存儲系統能夠在任何的特定時間，支持比物理存儲容量允許的更多的應用程序。