虚拟环境中的存储如何选择

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通常，适用于所有环境的三个主要存储性能指标是延迟、吞吐量(或带宽)和IOPS。

等待时间(也称为响应时间)表示完成I/O (输入/输出)操作所需的时间，基本上反映了存储系统对读写请求做出响应的速度。

其值通常为毫秒，最快的闪存驱动器现在不到1毫秒。 理想情况下，等待时间为零，APP的读写操作可以在永久存储介质上成功执行。 但是，在物理方式的情况下，各I/O操作有一定的延迟。

存储解决方案的目的是尽量减少延迟值。 毕竟，存储通常是IT基础设施的瓶颈。 延迟少意味着等待I/O响应完成的时间少，从而加快任务的执行速度。

在虚拟环境中，延迟直接影响虚拟机(VM )和桌面的运行速度，减少延迟意味着更高效地使用处理器和内存。

如上所述，虚拟化环境倾向于使用固态存储，并在服务器上进行I/O管理。 其中，闪存缓存硬件和软件的目的是消除对数据直通网络的需求，生成非常低的延迟值。

吞吐量存储系统传输固定数据量所需的时间，称为吞吐量和带宽。 吞吐量通常以兆字节每秒(Mbps )等单位进行测量。

存储阵列和磁盘设备可以测量连续吞吐量和峰值吞吐量，作为测量吞吐量的两个指标。 连续吞吐量是指长期测量设备或系统的一定数据吞吐量能力。 峰值吞吐量是指一个系统在短时间内可以提供的数据处理级别。

在虚拟桌面基础架构(VDI )环境中，高峰吞吐量级别非常重要。 如果许多用户同时登录到系统，同时启动虚拟机，则会产生很大的I/O需求。 届时，如果系统没有得到有效的管理，就会导致业绩恶化和延迟上升。

在管理数据存储库之间和虚拟机之间的动态数据存储库时，高吞吐量数据对于管理虚拟服务器环境也很重要。 此时，测量吞吐量，了解需求峰值对虚拟环境非常重要。

IOPS )每秒输入/输出操作(IOPS )测量的是存储系统每秒可以执行的单个读取/写入请求数。 这个数字相当重要，但与吞吐量略有不同。

虽然供应商通常使用IOPS作为衡量产品性能的指标，但这些数字还必须考虑在每个操作期间传输的数据块的大小。

例如，许多小的处理需求(如4KB )比1MB的大数据处理需求更容易。 读取也是如此，特别是随机而不是连续的数据集，后者比常规写入需要更多的时间。 因此，IOPS需要确定需要处理的数据块和操作类型。

延迟、吞吐量和IOPS之间的关系

延迟性、IOPS、吞吐量三者之间有密切的关联。 存储系统可以以极低的I/O延迟提供高IOPS性能。 在最基本的水平上，IOPS数只能够达到1/延迟时间，所以3毫秒(或1/0.003 )的延迟等待时间被转换为333 IOPS。

提供高IPOS数据块的存储系统通过IOPS值乘以I/O大小提供高吞吐量。

当然，供应商在进行性能介绍时，经常报告非常高的数字是有理由的。 存储阵列同时处理多个I/O操作，同时管理同时或同时的I/O工作负载。

同时向存储系统提供多个路径，将系统存储作为缓存队列来实现传输。 这带来了一种新的测量方法——队列深度，指示设备可以同时处理的I/O请求的数量。

单个磁盘驱动器有单个或双个数据队列长度，大型企业阵列中每个LUN有几十个或几百个队列深度、每个端口或它们的组合。

通过对多个请求进行排队，存储设备可以优化写入操作，并减少存储数据的物理延迟。 这对于旋转磁盘的硬盘驱动器特别有效，因为它可以大幅减少磁头的移动。

工作负荷曲线和测量

识别和记录指标为了解存储性能提供了原始数据，但数据增长需要考虑I/O配置模式和相关的测量条件。 这是因为所有APP都有不同的负载要求。

例如，VDI和虚拟服务器的流量非常随机。 这是因为活动数据在整个数据存储区或存储在卷上的虚拟硬盘上随机扩散。 VDI的数据大多数通常引脚较重(80R/20W的比例以上)； 因此，低读取I/O延迟可以显着提高性能。

选择如何记录这些测量数据对于提供端到端的视图和了解I/O性能也是非常重要的。

在大型机时代，单一I/O操作从开始到结束都被跟踪，表明整个过程存在延迟。 现在，I/O非常复杂，可以在存储和主机中测量虚拟机管理程序。

没有绝对正确的测量方法和错误的测量方法任何一种方法都可以给出这个系统的操作透视图。 从阵列获取的值显示了如何处理外部存储要求。 例如，从主机获取的值可以指示数据存储是如何存储的

两种管理程序(vSphere ESXI和Hyper-V)的共同点在于允许通过移动工作负载来优化存储性能。例如vSphere的存储DRS，依据历史测量的I/ O延迟的基本数据给出虚拟机迁移的建议。同时，Hyper-V中的智能设置能够实现基于VM IOPS的计算。

我们所谈论的大部分数据信息均是基于技术的，但也有品牌营销的优势基于财务指标的，这些数据在购买相关产品和设置数据存储层时需要考虑。其中包括$/ GB，是衡量每单位容量的成本。但是，随着闪存的引进，其$/ GB要比旋转公关危机第一季第二集插曲磁盘更高，当考应用程序的性能时，$/IOPS可以有更多有用的意义。

由于虚拟环境的随机性，延迟是在监测物理存储资源状况的关键指标。延迟性是有相关性的，无论一个系统包含一个或上百台虚拟机。

当我们查看支持多台VM的容量时，吞吐量发挥着重要的作用，因为实现规模化扩展虚拟环境需要具备相应的吞吐量方面的能力。正如上文已经讨论过的，在管理需求的高峰期，可以是一个VDI环境方面的问题，需要考察其在峰值期间的读写负载能力。

从主机的角度来看，IOPS通常用作标准的度量，因为这提供了一个抽象的观点，即不依赖于底层的硬件功能。这被看作是衡量私人和云计算虚拟基础架构的措施。