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日立数据系统观点:如何构建新一代数据中心

对绝大多数 IT领导者来说,在数据存储的效率和成本之间寻求一个平衡点是一项极其困难的任务。企业依靠数据来维持正常运行,由此导致对数据存储的需求不断上升。然而,面对不断增长的数据,存储预算却没有相应增长,因而无法对这些数据进行有效管理。在当今无法预测的全球经济形势下,企业面临着在控制成本的同时提高利润率的新压力,这迫使许多企业的 IT部门进一步加重存储系统的工作负担,但这些存储系统要么过度分配,要么利用率低下,因此给企业造成了不必要的能源支出,出现资产管理不良的状况。

要想在不影响性能或者可靠性的前提下提高成本效益,企业需要实现可持续发展的 IT和更加环保的数据中心。 IT基础架构的可持续发展可以通过各种措施来实现,包括从设备生命周期管理和资产处置,到降低能耗和减少占地空间等。许多绿色技术也为企业提供各种方法,帮助企业实现更好的性能效率并降低能源成本。

作为存储解决方案的全球领导者和持久的创新者,日立数据系统公司不断探索和完善可持续发展的实践和技术,以帮助企业改善环保的 IT实践并提高盈利能力。新的 Hitachi Virtual Storage Platform是目前行业中最先进、最具故障恢复能力的存储平台之,可以提高数据中心的可持续发展能力。

Virtual Storage Platform拥有大量先进的特性,可以大幅提高可持续发展能力,能够帮助企业把他们的数据中心转变为一个更加环保、成本更低、能效更高的数据中心。 Virtual Storage Platform可在多供应商系统环境下对一流的性能、利用率和容量进行协调,从而优化资产回报(ROA);同时,与任何同类系统相比,这款平台具有更高的占地空间利用效率,以及更低的能耗和散热需求。

能耗和存储预算

如果说数据是企业的命脉,那么数据中心自然就是中枢神经系统,它贯穿维持企业生存的每个部门和每个流程。 IT基础架构的保养和维持需要使用大量的电力和散热资源。实际上,对数据中心来说,为 IT设备提供电力和把它们保持在最佳的温度是耗电量最大的工作,大约占数据中心总耗电量的 25-50%。数据存储的耗电量占总耗电量的40%。如果不加控制的话,能耗不仅会占用大量的预算,而且还会对大局产生更大的影响。

盘点现有的基础架构

从可持续发展的角度重新审视数据中心,邀请 IT领导者对应用需求、性能需求和存储容量之外的其它方面进行评估。零部件的数量可能大于设备整体数量;通过对组件和配置进行分析,企业能够更好地了解当前存在哪些低效的地方并最终知道如何以最佳方式提高整个数据中心的效率。有关物理 IT基础架构的效率清查应该包括电力和散热的使用情况、物理安全、操作流程、存储配置和设施布局。

应该考虑以下几个范畴:

■   存储效率。对每平方英尺的存储量进行评估。对每个系统或集群的存储利用百分比进行估算。通过统一的管理软件, IT领导者可以更好地了解和控制整合的存储和容量利用情况;而非必须对利用率进行单独监控的孤立或者各不相同的系统。自动精简预配置工具可以帮助人们以更少的步骤来提高容量利用率。

■   能效。对单位面积的用电量进行估算。对那些无法看到电费单的 IT经理来说,这一点可能比较困难。与最佳状态运行的系统相比,比较老机器和那些达到性能阈值的机器消耗的电力和散热用电要更多一些。

■   空间效率。了解单位地面空间的系统密度。通过提高结构密度和减少单个系统的体积,有助于提高空间利用效率。

■   工作负载效率。对系统或网络的输入/输出性能进行测量。更高的带宽容量和自动负载平衡可以提高数据传输速度,减少瓶颈。自动数据移动工具可以根据活动等级和策略调整性能,从而优化存储成本,释放任务关键型或者第 1层空间。

从效率角度出发,需要考虑下列存储技术:

■   存储虚拟化。通过虚拟化的方式将多个系统的容量汇集起来,减少实际的硬件数量,加强对存储的访问和共享。这项技术可以用来解决热区或热点问题。数据中心存储系统和机架的热量积累很可能在安装时没有考虑散热问题。虚拟化可以帮助用户对这些存储重新进行位置调整或者重新配置,以缓解热点问题,更好地对散热布局进行平衡,同时不会对应用造成中断影响。

■   自动精简预配置。存储从一个虚拟的共享池进行配置,随需提供容量,以提高应用的可用性和存储的利用率。通过这种方式,数据可以放在可用性最高的存储设备上,无需专门安排或者购买物理磁盘,从而减少碳排放。 Hitachi Dynamic Provisioning软件可以帮助用户减少占地空间,降低电力和散热成本。它可以避免分配但没有使用的磁盘空间(这类磁盘空间往往由于备份或其它目的而被多次复制)的管理费用,而且可以使存储利用率提高 40%。

■   分层存储。通过在同一虚拟网络内创建不同层次的存储,分层存储能够对数据进行集中、高效的移动、访问、归档和整合。无论是 75GB硬盘,还是 1000GB的硬盘,消耗的电力和散热用电量都是相同的。通过在共享的分层存储池中对不同容量和性能的磁盘进行组合,可以提高能效系数。将速度较慢的备用硬盘(例如 SATA硬盘)集成起来的分层存储能够减少设备对电力和散热系统的负载,通过高性能存储媒介(例如 SAS或固态盘以及闪存盘)在降低耗电量的同时提高性能。通过将数据放在正确的存储层上, IT管理员可以避免不必要的复制和多次存储,而且可以根据应用需求不同为它们分配最佳的存储层次。

减少数据数量,重复利用和回收再利用

在重新考虑数据中心可持续发展性问题方面,重要的一点是,我们要设法尽一切可能来减少数据,对资产进行扩展或者重新调整资产的用途,回收闲置浪费的资源重新加以利用。具体来说,我们可以考虑:

■   减少数据。有关这方面的操作涉及到减少冗余的卷、文件和位串拷贝。用来减少数据量的技术包括:重复数据删除、写即复制、单一实例库、数据压缩、建立金拷贝和消除工作集或临时卷。而且,有些软件管理工具还可以发现孤立或非活动的卷和文件。

■   整合。这种尝试可以降低数据中心管理的复杂性和各不相同而且利用率低下的系统的数量,从而以最小的占地空间实现最大的容量。除了减少由于数据中心众多低效机器而导致的电力和散热成本外,存储整合还可以通过集中管理来提高安全性,加强控制和策略的执行,提高存储效率、用电效率和生产力。

■   零页面回收。作为 Hitachi Dynamic Provisioning软件的一个衍生品,此功能可以透明地回收当前开放系统卷上分配但没有使用的容量。通过将动态预配置扩展至外部虚拟存储,零页面回收功能可以极大地提高先前"胖"卷的利用率。

■   存储回收再利用。这些流程可以回收未使用或者利用率低下的存储,例如,比较老的或者没有价值的数据、重复的数据,可以使用但却没有分配给主机,分配但却没有使用的容量。据日立调查显示,每回收 1GB或者 1TB的容量,就可以推迟或者避免一部分资本开支。存储回收需要成为整个可持续发展战略的一部分,发现并纠正存储浪费现象。

充分利用成熟的实践经验

为了对可持续发展 IT技术和实践进行补充和完善,我们必须把它们纳入到一个可预测、可重复的流程和专业服务范畴之内。日立数据系统公司建议通过专业的服务团队来帮助企业设计最合适的存储基础架构,以此来实现他们的业务和可持续发展目标。一定要保证供应商提供专业的环保技术服务,为旧的或者交还的设备规定正确的回收或处置方法,在环保责任实践方面有着优良的记录。

3D扩展

纵向扩展。横向扩展。纵深扩展。通过 3D扩展技术, Virtual Storage Platform可以让 IT架构师利用纵向扩展来提高性能、吞吐量和连接能力,这一点同时适用于开放环境和大型机环境。它们可以通过横向扩展来支持和适应不断发展的数据容量和处理需求。而且,它们可以通过灵活的存储分层和对外部连接的多供应商设备进行虚拟化来进行纵深扩展。 3D扩展可以跨越所有类型的存储和数据(包括数据块、文件和内容)来创建和动态共享一个全局缓存。其全局架构设计可以在系统资源之间透明地分配不均匀和计划外的混合 I/O工作负载需求,提高响应速度,消除可预测性问题。

无论 IT部门需要扩大虚拟服务器机房规模还是对支持这些服务器的存储进行整合, Virtual Storage Platform都可以为他们提供更好的连接解决方案,对性能没有任何负面影响。因此,我们可以对更多的服务器进行虚拟化,从而延缓设备的采购;而且,当前由于对服务器需求的增加而造成的存储资源负载过高的现状也可以得到缓解,这些资源可以被虚拟化,作为生产资源被回收。

3D存储管理

Hitachi Command Suite是日立存储管理软件套件最新的主要版本。 Hitachi Command Suite旨在对数据中心的效率进行协调,它可以使操作步骤和点击操作减少 50%,在虚拟化环境之间对可视性和可管理性进行统一,并且促进动态自优化存储分层、动态预配置和日立存储虚拟化的快速实现。

Hitachi Command Suite能够提高复杂 IT基础架构内存储资产的利用率,提高可用性水平、可持续发展能力和性能,从而提高 IT资源有限的数据中心的运作效率。系统管理员可以对由异构资产组成的虚拟存储和虚拟服务器基础架构进行整合管理。

Hitachi Dynamic Provisioning软件

Hitachi Dynamic Provisioning可以直接解决容量利用方面最大的问题:分配但未使用的存储空间,随着时间的推移,它们被多次拷贝。动态预配置可以只对使用的存储进行配置,只有应用需要时才向它们提供存储容量,最大限度提高存储容量和性能。

它对 IT可持续发展来说意味着什么?

动态预配置可以提高存储的响应速度和能力,在无需停机的情况下满足新的存储需求,而且可以将分配但未使用(浪费)的存储容量回收。因此,企业可以延缓甚至避免对存储容量的升级,从而能够更好地根据实际业务使用情况来配置存储,减少未使用磁盘容量在电力、散热和占地空间方面的成本。

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