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von Allen Cohen
Wenn die Server-Virtualisierung einer IT-Umgebung hinzugefügt wurde, befinden sich in der Regel alle Anwendungsdaten in SAN- oder NAS-Systemen. Die Fähigkeit bleibt somit erhalten, jede Anwendung von jedem Server des Rechenzentrums dynamisch starten zu können. Während die CPU-Cores in den Servern Millionen von I/Os pro Sekunde (IOPS) generieren können, liefert eine typische Festplatte nur zwischen 100 und 200 IOPS. Die Wartung der Speicheranforderungen virtualisierter Server mit tausenden von mechanischen Festplatten ist schnell ineffizient und verschwenderisch in Bezug auf die Investitions- und Betriebskosten von Rechenzentren. Da immer mehr virtuelle Maschinen in den Servern hinzugefügt werden, können HDDs im SAN den Workload-Anforderungen meist nicht mehr gerecht werden.
Da die Virtualisierung das Rechenzentrum übernimmt, laufen viele Anwendungen auf den Servern simultan und deren kombinierten Speicherzugriffanfragen werden durch den Virtualisierungs-Layer vermischt. Beim Betrieb mehrerer VMs werden die zum Speicher-Array geleiteten Gesamt-I/O-Ströme zufällig ausgewählt, so dass die früheren sequentiellen I/O-Muster der Anwendungen durch zufällige I/Os ersetzt werden. IT-Profis müssen sich dadurch mit einen Paradigmenwechsel hinsichtlich der Verwaltung ihrer Speicher-Arrays zu befassen.
Die Veränderung der Datenströme ist eine unvermeidliche Nebenwirkung der Virtualisierung und bekannt als der "I/O Blender Effekt". Aus diesem Grund erfordert die Server-Virtualisierung starke Random-Access-Fähigkeiten beim Storage. Dies ist weiterhin ein großes Problem für Festplatten und deren physikalisches Design.
Storage-Architekturen müssen sich ändern
Rechenzentren mit irtualisierten und unausgeglichenen Server/Storage-Architekturen erleben eine schnelle Revolution und Veränderung. Flash hat das Speicherbild mit der Einführung von PCIe-Steckkarten verändert. Die im Server platzierten Flash-Speicher liefern mit geringer Latenz und in CPU-Nähe Hunderttausende von IOPS und Terabytes an Speicherkapazität. Flash-Speicher im Server wird den Anforderungen für I/O-Zugriffe bei der Virtualisierung gerecht. Deshalb wird die nächste Welle der Virtualisierung auslösen und zu einem integralen und unverzichtbaren Bestandteil der Speicher-Bereitstellung werden.
Wie andere virtualisierte Ressourcen stellt ein Software-Layer auch den Datenspeicher in jeder einzelne VM bereit. Darüber wird dynamisch verteilt Flash- und HDD-Speicher transparent genutzt, um die VM für die definierten Service-Level zu bedienen. Um dies zu ermöglichen, muss der On-Host-Flash als verteilte Cache-Ressource verwendet werden, sowie zwischen VMs teilbar als auch von mehreren Hosts zugänglich sein. Entscheidend für die Performance-Beschleunigung ist, dass die Caching-Richtlinien mit den gemeinsam genutzten Ressourcen übereinstimmen (via Application Programming Interfaces oder APIs). Damit wird gewährleistet, dass die richtigen Daten zur richtigen Zeit auf dem Flash-Speicher sind.