观察 NetApp 客户群中显现的新趋势总是会有所收获。在过去 18 个月左右的时间内我们看到，对业务关键型应用程序实施虚拟化的积极行动显著增加。这些积极行动的首要目标是将私有云的优势扩展到这些应用程序，以便提高业务灵活性，同时提高应用程序可用性。通常，这些工作整体上成功与否关键取决于在基础架构层做出的选择。
在通过虚拟基础架构实现的各项改进中，最容易被忽视的一项是它能够帮助您对数据中心操作进行标准化。通过对硬件层计算资源的消耗进行抽象化，您可获得软件驱动型数据中心的优势，包括能够在工作负载峰期为业务关键型应用程序动态分配更多计算资源，以及能够执行工作流自动化和基础架构业务流程。
传统存储基础架构无法达到这种程度的资源灵活性。随着在集群模式下运行的 Data ONTAP 8 架构的推出，NetApp 在将软件定义的存储基础架构转变成现实方面取得了巨大进步。这样一来，您便可对服务器和存储操作进行标准化，而且还能动态地分配资源。这些功能能够让虚拟化的业务关键型应用程序真正受益。
什么是业务关键型应用程序?
业务关键型应用程序由什么组成呢?大多数可能都是一些常见的应用程序：Microsoft Exchange、Microsoft SQL Server、Microsoft SharePoint、Oracle Database、Oracle 应用程序和 SAP。广义上讲，业务关键性应用程序就是这样一类应用程序：对其依赖程度已达到服务中断可通过生产率、客户满意度和收入方面的影响来衡量。根据这一定义，业务关键型应用程序以多种形式存在。有些极为常见，而其他一些则不为人知。它们中有很多是多层式的，有些是以行业或市场为中心的，还有很多是专门定制的。
尽管我们无法跟踪每种业务关键型应用程序虚拟化的比率，但是却有部分“现成的”企业应用程序的一些相关数据。
图 1) 已在 VMware 上运行的业务关键型应用程序实例百分比。
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业务关键型应用程序的要求
就业务关键型应用程序的虚拟化而言，要符合三个“必备”要求：
可用性必须等于或高于同一应用程序在物理环境中运行时的可用性。
性能也必须高于或等于物理环境中的性能。有人担心虚拟化层可能会增加性能开销，如果确实如此，您需要知道如何补偿。
应用程序备份和恢复、灾难恢复、数据迁移等操作功能的可管理性必须能够作用于大量的数据。
这些要求对服务器和存储同样适用。现在的虚拟机管理程序平台不仅能够满足最为严苛的应用程序工作负载的资源要求，而且还能为本机不提供或无法提供足够可用性的应用程序提供高可用性。
虚拟机管理程序还可提供数据管理机制，以便在资源受到限制或基础架构更新时无中断迁移数据集，但这本质上是一种被动型数据管理方法。发生不太理想的情况(例如出现存储性能问题)时，您可能需要“渡过难关”，直到数据迁移完成并获得资源来应对工作负载的变化。这些机制还可能会带来其他许多“下游”问题，这些问题会影响一些重要方面，例如复制、数据恢复、存储节省等。
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集群模式可满足业务关键型应用程序的需求
随着 Data ONTAP 8 集群模式的推出，NetApp 推出了一个变革性的存储平台，它的设计能够满足在私有云中部署的所有虚拟化工作负载的要求。集群模式将传统的 2 节点 NetApp 存储集群扩展为庞大的 24 节点存储基础架构。这种全新的集群功能提供了单点存储管理，同时支持大规模的容量和性能扩展。
Data ONTAP 是第一个通过对硬件中的数据访问和管理功能进行抽象化而创建的存储平台，它具有类似于虚拟机管理程序的功能，而且可通过软件接口进行无中断控制。NetApp 通过称为 Vserver 的存储配置机制来实现该功能。这样便于您根据需要动态分配存储资源，而无需停机和重新配置，也不会出现采用“强制”复制机制进行数据管理时产生的任何负面影响。
集群模式具备 NetApp 广为人知的所有功能，包括应用感知、基于 Snapshot 的备份和复制、业内最广泛的存储效率技术组合(包括重复数据删除、精简配置、数据压缩和节省空间的克隆)以及久经验证的可用性和可靠性，并将这些功能扩展成一种新的存储服务交付模式。
集群模式将存储基础架构转变成具备以下特点的架构：
至久。执行维护、数据迁移、升级和技术更新等基于硬件的活动时，始终都能使用和访问数据。
至极。集群存储资源可从几 TB 扩展到 50 PB，从几千扩展到上百万的 IOPS。该功能可位于多个命名空间中，也可位于单个逻辑命名空间中。
至能。高级数据管理，专为管理大规模数据而设计，可提供一套全新的无中断功能来简化操作。
这些功能与领先的虚拟机管理程序的功能相结合，支持对业务关键型应用程序实施虚拟化的工作。
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至久基础架构
毫无疑问，业务关键型应用程序有全天候服务的服务级别要求。上述所有现成的应用程序都内置高可用性选项和机制，很大程度上是因为运行这些应用程序的基础架构缺少高可用性。作为应对停机的第一道防线，您肯定要调查何时适合部署这些内置功能，并在能够发挥经济高效的作用时利用这些功能。
此外，基础架构也需要具备高可用性。对于数据存储，这不仅仅是指冗余 I/O 路径和冗余硬件组件。NetApp 提供多项重要技术来确保和提高可用性。这些技术构建在基于 NetApp HA 对和 RAID-DP 技术久经验证的可靠性的基础之上，可保护您的数据，有助于您确保重要的数据集几乎永久在线且可用。
无中断运行。由于存储集群由多个节点组成，而接入点是一项软件配置，因此您可在存储控制器和(或)集群中不同类型的磁盘驱动器之间无中断地移动大规模多 VM 工作负载。这意味着执行硬件维护、资产淘汰、硬件更新等操作时不再发生运营中断。
复制技术与业务关键型应用程序相集成。NetApp 复制技术可与 Exchange、SQL Server、SharePoint、Oracle 和 SAP 深度集成，这样可确保复制到灾难恢复站点的数据处于一致的状态，以便能够快速恢复服务。
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至极的容量和性能
业务关键型应用程序的容量需求可能会迅速增加，而高峰期和非高峰期的性能要求可能差别很大。利用集群模式提供的工具，您可满足容量和性能要求，而不会浪费资源或让昂贵的硬件闲置。
动态扩展。借助通过存储配置抽象化实现的灵活性，您可动态分配资源来满足每种特定工作负载的要求，还能在不再需要这些资源时将其重新分配到其他地方。
由于能够动态更改分配给业务关键型应用程序的存储资源(容量和 IOPS)，因此应用程序在整个生命周期内更易于扩展。您可将应用程序从开发和测试环境移至生产环境，使其度过高峰期，最终到淘汰。
根据需要增加和缩减存储资源的功能使新的工作方式成为可能。由于能够在不重新配置环境的情况下一致地重新分配计算和存储资源，因此可创建更加动态且更加高效的云基础架构。
即时适应工作负载变化。云环境需要适应无法预测的应用程序工作负载变化。NetApp 开发了虚拟存储分层技术，对此类事件做出更好的动态响应。闪存是用于随机读取热数据且能以模块形式扩展的控制器缓存。闪存池将 SSD 与旋转式磁盘相结合，形成最适合随机读取和写入操作的混合 FAS 阵列。Flash Accel 将 VST 的价值扩展到 vSphere 虚拟机管理程序，可帮助对延迟敏感的应用程序实现最快的 I/O。
这些技术共同创建了一个按需性能层，确保在出现意外的活动高峰时，业务关键型应用程序能够保持较快的响应速度。
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智能管理
集群模式提供的无与伦比的信息移动性使存储基础架构变得透明。数据可根据用户需求(对业务是否重要)在集群内自由移动。随着应用程序消耗资源的增加，迁移、备份和复制等重要管理功能也随之扩展。
在虚拟机管理程序数据迁移(无需存储协助)过程中，在服务器级别发生数据移动。将数据从原始位置逐块读取到服务器，然后将其写入新位置。相比之下，NetApp 集群中的数据移动通过专用高速集群互连以存储速率进行。随着集群的扩展，支持数据移动活动的可用带宽也随之增加。结果不言而喻。
在 2012 年 VMworld 大会上，与 NetApp 创始人 Dave Hitz 一起的还有 PeakColo 公司的 Luke Norris，他介绍了集群模式如何帮助 PeakColo 灵活地整体移动租户 VM。有这样一个案例：某个 PeakColo 客户部署了包含 30 个 VM 的 Oracle 环境，他们怀疑出现了存储性能问题。
PeakColo 透明且近乎即时地将工作负载从 SATA 迁移到 SSD。结果，该客户确定性能问题是代码问题，而不出在存储层。由于能够在如此短的时间内排除因存储引起问题的可能性，该客户得以迅速地将其工作重心重新转移到应用程序开发。
磁盘上恢复点。随着大规模数据增长对业务关键型应用程序产生的影响，仅仅改为采用越来越快的数据传输方法来满足备份时限已不再行之有效。正确方法是在主磁盘本地上创建恢复点，让存储阵列自动将数据复制到其他存储目标。集群模式采用 NetApp Snapshot 副本和 SnapMirror 复制技术实现该功能，这些技术可提供集成的数据保护方法，该方法满足扩展需求且基于可靠的存储效率技术。现在的 1 TB VM 可能会增长为 10 TB VM，而不会更改备份时限或延长复制所需时间。NetApp SnapManager 产品套件可将这些技术与 Exchange、SQL Server、SharePoint、Oracle 和 SAP 紧密集成，确保备份和复制不仅速度快，而且能够保持完全的应用程序一致性。
透明增长。只需向集群中另外添加节点，而无需对主机进行任何更改，即可扩展集群模式存储平台。扩展不要求新节点与现有节点的硬件型号相同。您可将最新的 NetApp 平台与集群中已有的硬件混合使用，淘汰较旧的平台，而无需使数据脱机。集群模式内置在不发生中断的情况下进行这些更改的功能。
识别并更正错位虚拟机。困扰所有存储平台的一个常见问题是 VM 内分区错位。NetApp 的 VMware vCenter 虚拟存储控制台 (VSC) 插件可提供优化和迁移功能，无中断地识别并更正对齐问题。
将控制权委派给应用程序所有者。借助集群模式，您可将对每项存储配置中部分或全部功能的控制权委派给应用程序所有者。应用程序所有者可获得灵活性，而且更有能力快速满足日常需求。
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结论
业务关键型应用程序的虚拟基础架构需要较高级别的可用性、性能和可管理性。将现代化虚拟机管理程序和 Data ONTAP 8 集群模式配合使用后，您可对运营操作进行标准化，并创建软件的数据中心 — 该数据中心可靠、可动态扩展，比传统基础架构更易管理且效率更高。因此，采用这种技术实施虚拟化的应用环境可用性超过物理环境，同时提供相同或更高的性能(不会令宝贵的资源在非高峰期闲置)，而且其可管理性级别是非虚拟化环境根本不可能实现的。
NetApp Data ONTAP 8 集群模式的变革性设计提供的优势堪比服务器虚拟机管理程序，能够满足高级虚拟化和云计算的需求。对硬件中数据管理和访问进行抽象化的功能可为业务关键型应用程序提供无与伦比的性能、容量和灵活性。
作者：云计算总监兼虚拟化推广专员 Vaughn Stewart
Vaughn 是 NetApp 公司的云计算总监兼虚拟化推广专员。他是开放虚拟化联盟的 NetApp 代表，发布了“The Virtual Storage Guy”博客，与他人合著的《Virtualization Changes Everything》一书最近已经出版。他正在申请一项专利，VMware 授予了他 vExpert 头衔，他还获得了多项行业认证。
