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深化SSD固態儲存虛擬化運用,新增硬體支援
文/李宗翰 (記者) 2014-01-29
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虛擬化效能再提升!打破既有儲存與網路運用的I/O瓶頸:虛擬化平臺須提供不亞於實體伺服器的效能,vSphere發展到5.5版後,更積極支援高速I/O固態儲存,以及具有強大繪圖處理加速能力的GPU,對於16Gb FC、40GbE高速網路規格也有所支援

對於資料庫、Exchange這類關鍵應用系統,企業之所以遲遲不敢導入虛擬化,原因往往在於系統本身的I/O負擔已經很沈重,廠商也再三保證轉移到伺服器虛擬化平臺運作後,效能足以負荷,例如在2011、2012連續兩年的VMworld大會上,VMware就實機展示以單臺ESXi主機,甚至單臺VM,來支援1百萬IOPS的存取能力,以1百萬IOPS的VM的例子來說,之所以能有這麼好的存取效能,與當中特別搭配了2臺Flash儲存陣列,有很大的關係。

這樣的儲存設備,至今價格仍相當高昂,一般企業負荷不起,退而求其次,在伺服器端使用固態儲存來加速I/O的存取,似乎機會越來越大,因為SSD的價格日漸下降,容量也越來越大,在每臺伺服器上裝個幾臺SSD來用用,企業還比較負擔得起,而vSphere從5.0版開始,後續對於固態儲存應用都有所著墨,5.5版也不例外。

虛擬化平臺的系統效能要好,能夠承載的網路吞吐量(Throughput)也必須要有一定水平,而虛擬化平臺本身的規格也都有所支援。例如VMware在vSphere 5.0之後,ESXi主機本身能夠支援的10GbE網路連接埠數量,有8個之多,到了5.5版又增加了對於40GbE這項新的網路規格支援,單臺ESXi主機可存取4個40GbE的網路連接埠。

除了就儲存、網路個別來看效能需求,虛擬化平臺對高速儲存區域網路(SAN)的支援,同樣有助於提升I/O,vSphere 5.1已開始支援16Gb的光纖通道網路規格,到了5.5版,真正做到了貫穿交換器、磁碟陣列、主機等端點,全程都能用16Gb/s速度存取。

由於桌面虛擬化日益普及,對於影像、視訊、3D等繪圖運算較密集的應用效能,也逐漸受到重視,作為更底層執行的伺服器虛擬化平臺,近年來對於硬體GPU支援越來越積極。像vSphere在5.1版就開始正式內建對Nvidia vGPU硬體支援,5.5版則擴大支援更多廠牌、型號的繪圖處理器。

不只記憶體快取,固態儲存裝置也能虛擬化,化為共用資源
隨著SSD這類固態儲存的市場接受度越來越高,vSphere近期版本陸續支援了功能,例如,5.0版開始新增以SSD作為記憶體不足時的置換快取功能(SSD Swap Cache),5.1版加入了SSD監控、分析與回報機制,可收集13種使用狀態的屬性,到了最新推出的5.5版,對於固態儲存應用有更大幅度的支援,其中最重大的改變,就是當vSphere要讀取Flash儲存裝置時,系統可啟動快取機制的支援,這項技術稱為vSphere Flash Read Cache(vFRC),它同樣整合在vSphere內運作。

vFRC除了字面上的快取機制之外,更重要的意義是可以讓vSphere主機端的Flash儲存裝置,能更直接地運用在虛擬化環境,它可統合不同ESXi主機連接的多個Flash儲存裝置,化為單一共用的vSphere Flash Resource。

形成這個Flash儲存資源池後,最大好處是可供VM運用和管理,支配這類儲存資源的方式,就如同vSphere目前可跨越多臺硬體伺服器,共用運算核心與記憶體容量一般。

將伺服器端Flash儲存裝置加以虛擬化後,也等於為建置在VM內的應用系統,提供一個大幅降低延遲、高效能的快取層,而且VM內不需再安裝代理程式,就可以更直接地存取這些虛擬的Flash資源。

vFRC對於讀取密集式的應用,以及經常需存取伺服器本機磁碟的資料處理作業,有顯著的加速效果,VMware認為適合導入這項技術的應用系統型態,包括資料倉儲、網站代理伺服器、監控用的伺服器;此外,像是桌面虛擬化也相當合用,vFRC可作為記憶體與存設備端磁碟之間的快取層,就記憶體資源的配置而言,若遇到需超量供應VM的情況,搭配這項機制可發揮很大作用。


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