把儲存資源調度權還給應用程式

姜群 臺灣NetApp技術總監，曾參與多個企業儲存系統建置案的諮詢與規畫工作。

目前企業多半透過建置儲存網路環境，由儲存網路統一為前端多臺伺服器提供儲存服務，透過統一管理與調配提高資源利用率。但儲存資源集中化也有副作用，包括風險提高，以及後端管理者負擔增加，難以及時回應前端對服務的要求等。

更大的問題是前端應用程式不再像過去直接連接儲存（DAS）時代，可完全依照自身需求建構或調整儲存設備，只能被動地依照後端儲存網路系統管理者來統一分配儲存資源。但由於儲存網路必須同時為前端多個應用程式提供服務，在既有的儲存網路架構下，難以同時滿足前端多變的特殊需求。

為解決儲存集中化的種種副作用，近來也出現了所謂「應用程式導向」的儲存管理概念，以使儲存網路能更有效的適應前端不同的需求。面對現有企業儲存環境存在的問題，NetApp技術總監姜群認為，應用程式導向的儲存管理，將可以幫助企業打通儲存網路的瓶頸。

問：目前的SAN或NAS等網路儲存存在什麼缺陷，需要依靠那些新的儲存管理技術來改善？
答：SAN或NAS雖然可以集中儲存資源，提高資源利用率。但資源集中也增加了企業IT持續運作的風險，一旦儲存網路系統失效，前端所有伺服器也都會停擺；而且集中化的儲存網路也不易同時滿足前端不同應用程式伺服器的特定需求，某些情況下甚至還需為不同前端應用建置專用的儲存設備；最後儲存的集中也增加了系統管理者的負擔，隨著前端伺服器數量不斷膨脹，管理端本身很可能會形成新的瓶頸

問：儲存網路彈性不足，不能適應前端特殊需求的具體問題有哪些？
答：主要在於基礎架構的建置，以及資源、服務的分配與調節缺乏彈性，不容易針對前端的特定需求提供適當的資源。在基礎架構建置方面，目前多數儲存網路系統大多只能支援一種存取協議，如FC SAN、IP SAN或CIFS/NFS等，若用戶環境需要用到多種存取協議，就必須建置不同的設備，相當不經濟，而且也增加管理上的麻煩。

而在服務方面，網路儲存雖然可將儲存資源集中，再依前端需要分配給前端各伺服器，但在做出分配之後，接下來就很難視前端需求的變化而調整原先的設定，也無法任意挪動剩餘的空間，導致磁碟利用率降低，對應用程式的服務品質也沒有保證，系統滿載時對關鍵應用的衝擊很大，且在升級時還需進行麻煩的資料遷移動作。

問：這些問題都是儲存網路化帶來的副作用？
答：只要是「網路化」就一定會牽涉到協議支援的問題，不同類型的應用程式需要的協議類型也不同。而從管理方面來看，在過去的直接連接儲存（DAS）時代，雖然有資源分散、利用率低的問題，但每個應用程式伺服器都有自己的專屬儲存設備，因此能依自身需要擴充或修改儲存組態設定，不會牽連到其他系統。但在資源集中的儲存網路化時代，就變成要以單一網路儲存系統去設法滿足前端的不同需要，除了必須解決資源分配的優先順序外，若前端的需求發生變化，譬如說要增加容量、或是要產生一個Volume的副本供測試使用時，也都要麻煩儲存系統管理員介入進行設定，因此管理人員的負擔增加許多，只能為有限的前端需求提供服務，管理本身反而又成為瓶頸所在。

問：該如何解決？透過所謂的應用程式導向儲存嗎？
答：關鍵在於「架構通用化（Unified）」與「系統服務虛擬化（Virtualization）」的結合。架構通用化就是讓單一儲存系統適應不同的網路架構，也就是儲存設備可同時支援不同類型的傳輸協議，無論前端需要哪種形態的存取通道，儲存設備都能支援，因此無須為特定應用專門建置儲存設備。

虛擬化則是隔離前端應用伺服器與後端儲存裝置實體，讓中介的虛擬層來提供動態的資源分配與調節功能。具體來說包含了多種技術，如可提供跨網域檔案存取服務的虛擬控制器、儲存空間隨需配置的Thin Provisioning，以及依政策動態調節效能/服務品質控制等技術。

問：目前的儲存網路必須依靠後端的管理者統一為前端應用程式分配資源，而在應用程式導向概念下，後端管理者與前端的關係為何？
答：管理者不再需要鉅細靡遺地為前端包辦一切管理與設定工作，只要制定政策與授權，前端使用者則可視實際情況自行決定需要的空間大小，以及要以哪種協定進行存取等等，不必事事都經過後端的管理員操作，而且空間與效能都可隨需求動態調整。

簡而言之，新概念的核心就是「應用程式導向」，或是說「把資源調整權限還給應用程式」，讓前端應用程式能依自身實際需要取得儲存資源，進而得到降低管理成本、提高資源利用效率等利益。不管是通用化還是虛擬化本身都不是目的，而只是幫助使用者的一種手段與方法。整理⊙張明德