王宇光：如何在構建下一代數據中心中提升存儲效率

關于如何在構建下一代數據中心的時候有效提升存儲效率這個話題。分為三個方面，第一個方面，我們簡要地回顧一下，在構建下一代數據中心的時候我們會面臨什么挑戰？第二個方面如何提升效率，我們怎么來做，我們如何來做，最后看實際效果。

在云計算初級的時代，我們在構建一個數據中心的時候，我們的思路和以前都會發生很大的變化，那在以前呢，我們的系統都是那種基于豎井式的架構，每個系統都有自己獨立的IP架構來支撐。在下一代數據中心里面會變成虛擬的公開層，每一個業務應用需要使用資源的話，需要從后面虛擬的層里面做到IT架構的使用。那就要求我們的基礎架構提供高效的、動態的，靈活的架構來適應前面的變化。

可以稍微仔細地看一下，在這樣一個下一代數據中心里面，要實現這樣的云計算的始終可用、及時交付、數據安全、按需服務這樣一些性能的時候，我們在基礎架構的底層需求上也會帶來相應的挑戰，比如說我們的安全的管理體系，服務的自動化管理，數據的可移動性等等有，很多的話題。我們今天時間有限，之集中在如何提升效率這方面。這個也很簡單。

在IT成本的統計中，在整個開支里面IT支出占主要的比例，在不增加成本的前提下如何去存儲數據成為最大的問題，我們不再去講我們用更大的硬盤，硬盤的成本降低了，怎么樣，這是一種物理的手段，我們希望通過更多軟件的手段去提升你的存儲效率。

從三個方面來講，我們應該如何幫助你提升你的空間效率，提升你的管理效率，包括提升你的綜合的經濟效率三個方面。我講到提升空間效率的時候非常容易理解，我們用有限的物理容量去存儲更多的容積數據。也就是說不只是你買了一個T的硬盤，我就只能放一個T的內存，但是我可以存放兩個T，甚至更多的T，通過一系列手段去擴大這個比例。

我們接下來介紹一些簡單的事例來理解這個是怎么做到的。我們通過一系列的手段幫助你提升你的存儲效率，最常規的數據手段就是刪除的技術，這個技術在業界已經很普及了。在存儲系統里面他們去掃描，在硬盤上存儲的數據有哪些數據刪存的，把相同的數據塊刪除掉，只保存不相同的部分，從而極大的節省存儲空間。這個也要看所用的場景，在不同的場景底下節省的效率是不一樣的，比如說在數據備份領域，那我們可以做到90%以上的同類數據的刪除率。NetApp包括高低端的所有的系統里面，后臺處理而且這是一個免費的，也就是只要，對應一個自己的操作系統，包括自己安裝的程序。我們其實知道，很多操作的進項99%以上都是重復的，因為中間只有一些配置信息是不一樣的，大部分數據是完全一樣的。在這種情況下，我們通過使用我們的刪除的數據，只在硬盤上保存一份數據，剛才有很多份，現在只有保存一份。但是在前端的業務系統看起來還是一個一個完整的項目，每個服務器都可以讀寫自己的文件，沒有任何影響，也就是對前端的業務的影響是完全不感知的，是透明的。這是一個大概有超過1000臺虛擬桌面的環境，每個虛擬桌面都需要有自己的定位信息、有自己的用戶信息等等，Dedupe可以節省90%的存儲空間，在大部分條件里面，通過重復刪除可以刪除50%的數據空間。在物理硬盤上有小的空間，但是有很多的空間可以來使用。

同時在一個大的數據中心里面，我們可能還要做到數據備份和數據容災，這個手段也可以很好地和剛才講到的重復刪除技術結合在一起。當我想把數據從一個主數據中心、主站點備份到備份站點上去，把重復刪除的技術和復制的技術很好地結合在一起，把數據從一個數據中心傳輸到另外一個數據中心之前，備份或者容災之前，我會對系統的數據線做一個重復數據刪除，我會做一個重復數據刪除，刪除的數據就會變少，我再去傳輸這些變少的數據。在傳輸的過程中，我們的復制的軟件內置壓縮的功能，進一步節省你需要傳出的數據量，先做刪除，再做壓縮，這樣同時加快你的帶寬，加快備份的速度。備份窗口或者說恢復窗口非常關鍵，通過這樣兩個手段集成在一起，極大地提升恢復的數據量，這些數據都是完全集成在這里面的，你幾乎不用做其他的使用的。

這是經過壓縮以后把壓縮的數據傳輸的實例。當你又寫入很多新的數據，比如隔了一個小時之后，把新的數據復制過去之后，對新的數據線做刪除，發現新增是藍色的數據框，然后再壓縮，再傳輸過去。

在講物理存儲，如何用更少的物理空間存儲的時候，最后舉的例子FlexClone克隆的技術，這個技術簡單來講它可以在一幅原始的數據基礎之上在瞬間產生奪得數據副本。它沒有在硬盤上更多的空間，它是用原始的數據。但是我們知道在很多業務場景里面，在很多業務場景里面，每個數據副本其實查詢自己的數據量是比較少的，你可以看上去通過這樣一個副本的產生，原始數據是100個G，五個完整的副本需要500個G的空間，當你要寫入副本的時候，每個副本寫入10個G，這個3個G。要刪除的時候非常快。在后面的案例里面大家可以看到實際的效果。剛才也講到如何通過一系列的軟件手段，來把更少的物理空間變成更大的邏輯空間。

第二個在空間效率里面，我們合理地去布局數據，因為在大的云計算的平臺里面，一個存儲平臺里面你會用到不同檔次的設備。比如最高端的硬盤、低端的硬盤等等，我們需要去考慮的是如何有效地去使用存儲空間，把我要求最高的，安全性能最高的數據放在性能最高的設備上，把不常使用的數據放在廉價的數據上去。在這個問題上我分三個方面跟大家做一個溝通

第一個方面，在一個大的存儲體內，你可以用到高性能的硬盤，這個數據是極其敏感的。第二個是容量更大、使用成本更低的SATA硬盤。我們本來設想在高性能聚合體里面放高性能的數據，通過一段時間以后你會發現，這兩天密集訪問的數據過些天就沒有人訪問了。比如說上網，你看到了現在流行的微博，這些數據過了七天或者一個月以后幾乎沒有人看，你是不是還要把它放在高性能的里面，通過后臺把一些數據從一個聚合體，一個存儲體，一個物理位置上去，這個物理的移動的數據在物理位置上的移動，并不會改變前端業務系統的路徑。也就是說最一開始應用系統訪問一個高性能的存儲體，這個是熱點。過了一周以后，管理員到后臺把高性能的存儲遷移到后面去，但是你的客戶感覺不到這個過程。這是第一個方面，這是在一個存儲體內。

你同樣會面臨一個問題，在一個大的數據中心里面可能會有很多的存儲設備，那你能不能還能做到在不同的設備中間移動你的數據呢？這是我們要談的第二個問題，提高你的存儲的使用效率。這是一個示意，一臺臺的設備上面存放了三部分的業務數據，用了一段時間以后，你會發現這個原系統上A業務的負載變得非常的大，原系統的系統性能已經無法支撐這個業務的訪問了，無論從容量和性能上來說都不能使用了。通過集成，我們叫數據移動的技術，你可以整個地把這部分數據給它動態地遷移到另外一個存儲體上去，這個遷移的過程就可以把一個虛擬機從一個物理服務器上動態地遷移到另外一個服務器上。在這個遷移的過程中，我不但是把后臺的數據動態地遷移過來了，我還把前面代表復制器的藍顏色的也移動過來了，但是對于前端的業務訪問來說也沒有發生變化，這才是技術真正可用的地方。也就是說你遷移前后應用系統是不發生變化的，昨天還訪問這個系統，晚上網絡人員做一個遷移，但是他不知道這個數據已經發生了變化，服務器上不用做任何操作。這個技術可以用在任何方面，比如說系統的升級、擴容、負載的均衡，各種方面都可以利用，來有效地提高你存儲的使用效率。

第三個方面，剛才講的兩個例子，都可以用在NetApp本身，不同的數據之間互相遷移，在兩個NetApp數據之間遷移。在一個大的數據中心里面難免遇到第三方的存儲設備，我們如何在這些設備之間很好地管理數據？我們大家看，F5的ARX系統可以很好地集成，可以靈活地遷移數據，但是你的前臺業務系統看起來還是透明訪問的，不影響你的訪問。這是舉的一個簡單的例子，通過ARX技術遷移到NetApp設備上來，同時節省存儲空間。這是一個事例。

當然了，在整個更大的數據中心的層面來看的話，還可以和F5、BIG-IP的產品來集成，幫助你來優化網絡覆負載情況，幫助防范系統安全等等。

剛才從物理空間和數據兩個方面談了一下，現在在整個存儲效率里面還有一個優勢，因為NetApp可以唯一提供統一存儲的廠商。包括SAN、NAS、虛擬化的功能，dataontap虛擬化功能等等，這些不同的可能設置到不同硬件、不同軟件、不同業務流程的東西全部集成到一個產品流程里面，來給你提供一個相同的硬件、向東的軟件、相同的流程。

在管理效率里面，特別是在云計算的平臺里面，不可忽視的一個東西就是服務的自動化，那么多業務，那么多用戶，如何來實現自動化的管理手段？整個數據中心的自動化管理的套件，我們在這兒不想去講這里面一個一個模塊都是什么功能，我想在這兒通過一個動畫的演示讓大家直觀地去理解，在未來的云計算的數據中心的架構里面，你如何通過自動化流程來管理整個數據中心的存儲部分。在構建大的數據中心平臺里面，這時候來了一個新的業務請求，說我需要用兩個800GB的Oracle金牌服務級別的，你事先在服務器里面定義好的服務存儲形式，東西已經事先編制好了，根本策略管理，根據服務的定義。性能就會知道這兩個800GB的金牌服務級別需要創建在什么樣的服務器上去，同時這兩個金牌服務級別在后臺需要做定期的備份和容災，所有這些自動化的配置過程全部在后臺完成了，提前做好策略，根據事先定義好的完成了。系統又會在前臺創建兩個最高級別的虛擬服務器掛在兩個創建好的存儲實利Oracle的服務來運行。我第一好的級別，他怎么按我服務的性能是不是達到我的要求，數據保護級別是不是達到我的要求，容量和備份是不是正常在做，通過服務的衡量管理的模塊，它可以自動去存儲里面去收集存儲指標，匯總成一個報表，所有的流程是按標準來運行，里面有沒有什么問題都可以做到。這一整套的構成都可以通過這個完成。

第三個方面，經濟效率方面。所謂的經濟效率，我指的意思是說最簡單的經濟效率如何保護你的投資，你要在構建下一代數據中心的時候是不是把以前的東西全部扔掉、不要了，全部買新的？不是這樣的，我們要提供一個橫向和縱向的拓展能力，讓你能充分利用。這也是撿幾個動畫給大家演示如何來做。一開始在數據中心里面只有一臺磁盤，NetApp上面存放了一些數據。運行了一年時間以后，發現這個性能和容量都已經不夠用了，通過NetApp集群式的擴展方面，可以再現成一個集群的模式。你再購買新的存儲設備控制器和磁盤箱，這些新的控制器和磁盤箱可以組成一個大的集群，這個集群模式還是一臺大的存儲體，我們有統一的命名空間、統一的路徑，讓你看起來不管后臺有幾個控制器，多少個磁盤空間，在前臺看來始終是一個大的磁盤空間。這種集群的擴展模式在業界是獨一無二的。你已經購買的NetApp設備，幾乎都可以升級改造為集群模式。在這種集群模式里面它同時還支持SIEMENS，這也是業界獨一無二的，我們知道很多集群有很多，不管你從哪個設備都可以拓展一個集群，同時這個集群還支撐很多再現拓展的能力。

你發現有一臺系統需要升級了，這個集群里面有老中青有三代設備，有不同檔次的設備放在里面。其中一臺設備需要升級改造的，你可以把數據遷移到另外一臺新的設備上面去，然后把它更新為一臺更高檔次的最新的設備上來，然后再把數據遷移回來，再重新做一個負載均衡。所有這個過程都是在線完成的，這個數據雖然在后臺做了來回來去的遷移，但是還是感知的，是透明的。

最后來看一下使用一系列技術，一些客戶如何來達到他們的商業評估。通過這一系列的提升存儲效率的技術，可以讓你的Oracle的總體擁有成本降低39%，同時減少SAP，同時減少數據中心的熱量。

看一個具體例子，在Oracle大學有4000個虛擬機，我們知道這種培訓活動是每個學院來都要面臨一個完整的環境，在上面做測試、做開發，做安裝的調試等等，都需要有一個存儲環境。利用我剛才說到的FlexClone的技術，但是我們的克隆技術用于創建臨時學生數據庫，如果不適用FlexClone則需要245TB。

小結，通過NetApp的一系列技術，可以讓你下一臺數據中心里面構建一個無中斷的，按需分配的高效率的存儲的管理平臺。

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