Виртуализация (и не только...) - Простые шаги.

Существует несколько вариантов, я не буду ничего рассказывать про дисковые системы хранения которые предлагают в своем ассортименте многие вендоры, это отдельная тема (тех кто имеет в своем распоряжении такие устройства обычно не устраивают бесплатные продукты виртуализации, им нужно что-то более фунциональное). я расскажу о более простых (?) реализациях, а именно, хранение на жестком диске, на raid массиве и на NAS (network attached storage)

Просто диск

Минимизирует стоимость одного Гб места, отсутствует отказоустойчивость, зато самая простая реализация на диске обычно создается папка (windows) или он монтируется в файловую систему (linux)

Затем это место указывается в настройках как datastore для виртуальных машин.

RAID

Тут нужно разобраться в терминах, т.к. При выборе правильного уровня будет обеспечиваться либо быстродействие либо отказоустойчивость, или и то о другое.

Реализация рейд может быть трех типов

Аппаратный, программный, программно-аппаратный (фейкрейд / fakeraid)

Каковы основные отличия:

Аппаратный: лучшее решение (?), но к сожалению и самое дорогое, стоимость качественного контроллера (без дисков) превышает планку в 250 уе. В чем плюсы: берет на себя всю нагрузку при вычислениях и управлнием данными, не нагружает этими задачами ЦП, высокое быстродействие.

Программный: реализован полностью программными методами, для вычислений используется ЦП и ОЗУ, что с одной стороны плохо, с другой стороны отсутствует привязка к контроллеру. при нынешних мощностях процессоров может быть абсолютно неощутима нагрузка на ЦП, хотя это зависит уже от уровня raid массива.

программно-аппаратный (фейкрейд / fakeraid)

Часть функций выполняется аппаратной частью контроллера, другая часть программно. Требует установленного драйвера. Очень часто программно выполняется бОльшая часть. Быстродействие обычно ниже чем у программного.

Уровни:

Полное описание всех уровней можно без труда найти с помощью любой поисковой системы, скажу что имеет смысл выбирать между

raid0 ; raid1 ; raid5 ; raid6;

В некоторых случаях

raid10 ; raid50 ; raid60 ;

raid0 ; несколько дисков объединяются в массив, емкость дисков складывается , из 2х дисков емкостью 100 гб получится массив емкостью 200 гб из 3х дисков емкостью 100 гб получится массив емкостью 300 гб, увеличивается быстродействие чтения и записи НО при отказе одного диска весь массив будет разрушен и данные будут утеряны, имеет смысл использовать в случае если в первую очередь необходимо быстродействие, а при отказе массива допустимо некоторое время простоя чтобы восстановить данные из бэкапа.

raid1 ; (зеркало) увеличивается быстродействие чтения запись со скоростью записи на 1 диск. Преимущество в полной идентичности дисов-участников массива. Количество дисков не имеет никакого влияния на емкость массива, из 2х дисков емкостью 100 Гб массив получится емкостью 100 гб. Из 3х дисков емкостью 100 гб массив получится емкостью 100 гб.

raid5 ; минимальное количество дисков 3

Из 3х дисков емкостью 100 гб получится массив емкостью 200 гб выдерживает отказ одного любого диска, минусом является скорость записи ведь для записи каждого блока информации вычисляется его контрольная сумма. В случае замены одного из дисков приходится немного беспокоиться, ведь при отказе одного из оставшихся дисков во время ребилда массив будет разрушен.

raid6; минимальное количество дисков 4 то же что и рейд 5 но для контрольных сумм используется 2 блока . В связи с этим производится больше вычислений => больше нагрузка на процессор. Зато во время ребилда можно спать спокойно этот массив выдерживает отказ двух дисков, если вылетит еще один, то массив не будет разрушен и ребилд закончится успешно. из 4х дисков емкостью 100 гб получится массив емкостью 200 гб из 5ти дисков емкостью 100 гб получится массив 300 гб

Для уровней 5 и 6 обычно используют количество дисков больше минимального, за счет этого быстродействие массива увеличивается (по сравнению с массивом того-же уровня с минимальным количеством дисков)

Следующие уровни это комбинации описанных ранее:

raid10 ; raid50 ; raid60 ;

raid10 ; минимальное количество дисков - 4 из них получится массив емкостью 200 гб, выдерживает отказ 2-х НЕ любых дисков. По сути это два первых рейда которые объединили в нулевой. Для работоспособности необходимо по одному рабочему диску из каждого зеркала

raid50 ; минимальное количество дисков - 6 из них получится массив емкостью 400 гб, выдерживает отказ 2-х НЕ любых дисков. По сути это два пятых рейда которые объединили в нулевой. Используется для увеличения скорости чтения / записи.

raid60 ; минимальное количество дисков - 8 из них получится массив емкостью 400 гб, выдерживает отказ 4-х НЕ любых дисков. По сути это два шестых рейда которые объединили в нулевой. Используется для увеличения скорости чтения / записи.

Если в сервере есть возможность размещать достаточное количество дисков для создания необходимого массива, тогда можно приступать.

Но есть еще один вариант: размещать виртуальные машины на NAS (network attached storage).

Если вы решили собрать его сами, тогда нужно учесть не только уровень массива (помним про нагрузку на ЦП), но и нагрузку на сеть. Хотя в этом случае для обсчета дисковых операций в распоряжении почти весь процессор.

Один мой знакомый собрал nas в котором 4 raid1 объединены в raid0 этим обеспечивается и скорость и отказоустойчивость(такой массив выдерживает отказ 4х не любых дисков), также в нем установлено 2 двухголовые гигабитные сетевые карты и одна 100 мб.

100 мб подключена в основную сеть и используется для администрирования, гигабитные объединены в один канал, что при использовании таких же карт на сервере виртуализации дает достаточную производительность.

Мне хватает одного сервера с двумя массивами один raid0 на 3х дисках, другой raid5 на 6и дисках.

Эти примеры я привел для того чтобы при выборе массива вы протестировали, какой из них подойдет именно под ваши задачи.

Кстати, чтоб при выборе массива "прикинуть", сколько места будет доступно на том или ином уровне массива, есть он-лайн калькулятор  http://www.ibeast.com/content/tools/RaidCalc/RaidCalc.asp.

Также могут пригодится и другие инструменты с того сайта, например чтобы оценить, за сколько времени можно переместить некоторый объём данных на сервер по сети.  http://www.ibeast.com/content/tools/band-calc.asp

В следующей статье будут сравнения нескольких продуктов для создания nas.