De evolutie van virtualisatie
Virtualisatie heeft de afgelopen jaren een snelle opmars doorgemaakt. In 2012 was nog maar 40% van alle server-workloads gevirtualiseerd, en anno 2016 ligt dit percentage al op 80%. Hierdoor kan het lijken alsof virtualisatie een kersverse technologie is. Toch werd deze technologie niet van de ene op de andere dag een succes. Wist je bijvoorbeeld dat de eerste hypervisor uit 1967 dateerde? IBM ontwikkelde toen een eenmalig onderzoekssysteem, CP-40 genaamd. En in de jaren zeventig en tachtig waren er reeds technologieën voor virtuele machines in omloop, die wederom door IBM waren ontwikkeld. Maar virtualisatie nam pas echt een vlucht met de oprichting van VMware en de introductie van ESX in 2001.
Tijdens de lange ontstaansgeschiedenis van virtualisatie stond de ontwikkeling van ICT-opslag natuurlijk niet stil. De eerste array van schijven met een geïntegreerd cachegeheugen voor mainframes werd in 1990 geïntroduceerd. Dit systeem bezorgde de miljardenmarkt voor de schijfgebaseerde op blokniveau een vliegende start. De veelzijdigheid van opslag op blokniveau maakte deze techniek geschikt voor vrijwel elk type toepassing, van bestandsopslag tot databaseopslag en van volumes van bestandssystemen tot virtuele machines.
Als gevolg van de massale digitalisering en de resulterende explosieve groei in data van digitale camera’s, camcorders, laptops en smartphones werd bestandsopslag steeds aantrekkelijker. Dit omdat de meeste gebruikers een eenvoudige locatie nodig hadden voor de centrale opslag van bestanden en mappen. NAS-voorzieningen voor opslag op bestandsniveau boden aanzienlijk meer opslagruimte tegen fors lagere kosten dan de meer complexe oplossingen voor opslag op blokniveau.
De beperkingen van technieken voor opslag op blok- en bestandsniveau kwamen aan het licht toen het bedrijfsleven en masse overstapte op servervirtualisatie en cloud computing. Deze vormen van opslag waren tientallen jaren eerder ontwikkeld met het oog op fysieke omgevingen, en boden daarom onvoldoende ondersteuning voor virtualisatie. Gevirtualiseerde omgevingen genereren veel meer willekeurige I/O-patronen dan hun fysieke tegenhangers. Dit kan de performance van schijven ernstig belasten. Hoewel servers ondersteuning kunnen bieden voor tienduizenden virtuele servers die elk een eigen I/O-stroom genereren, kan schijfgebaseerde opslag dit tempo simpelweg niet bijhouden.
Bedrijven deden vervolgens een beroep op flash media om te voorzien in de vraag naar hogere I/O. Flash-technologie bood voordelen als een tot twintig keer lagere latency, tienduizenden IOPS en een laag energieverbruik. De toevoeging van een storage-laag op basis van flash resulteerde in een hybride systeem dat een einde maakte aan bottlenecks rond ICT-opslag. Daarnaast bood het een oplossing voor de prestatieproblemen rond intensieve workloads en kwam het tegemoet aan de eisen van virtualisatie en cloud computing. Flash-technologie kan organisaties echter alleen aan krachtige IOPS helpen als deze op de juiste locatie wordt ingezet.
In een steeds sterker gevirtualiseerd datacenter vormen inzicht en beheer op het niveau van virtuele machines de enige manier om voor duurzame prestatieverbeteringen te zorgen. VM-bewuste opslag (VM-aware storage; VAS) maakt een einde aan de scheefgroei tussen storage en virtualisatie. Deze technologie biedt direct inzicht in virtuele machines en maakt analyses op VM-niveau mogelijk. Op deze manier kan giswerk worden vervangen door precisie en automatisering, waarmee werkelijke oorzaken van pijnpunten rond ICT-opslag verdwijnen. Overzicht op VM-niveau stelt opslagbeheerders in staat om problemen met de planning en complexe probleemoplossing te stoppen door hen meer grip, inzicht en flexibiliteit te bieden. Dit integrale overzicht biedt hen optimaal inzicht in de latency voor hosts, het netwerk en de opslagvoorzieningen, zodat zij problemen met een paar simpele muisklikken kunnen vinden. Dit draagt bij in het snel kunnen oplossen van het probleem.
Aangezien VAS speciaal is ontwikkeld voor gevirtualiseerde toepassingen maakt deze technologie het mogelijk om per VM policies te bepalen en performance te beperken of garanderen. Dit heeft ook betrekking op de applicaties binnen de VM. Hierdoor stopt de complexiteit van LUN’s en volumes met conflicterende virtuele machines. Omdat VAS applicatiebewust is, biedt deze technologie inzicht in de applicaties binnen een gevirtualiseerde infrastructuur. In tegenstelling tot conventionele opslagabstracties zoals volumes, LUN’s of verouderde storage objects maakt VAS gebruik van virtuele abstracties, zoals VM’s en virtuele schijven. Taken op het gebied van gegevensbeheer, zoals snapshots, cloning en replicatie, vinden plaats op het niveau van virtuele machines. Dit maakt een einde aan problemen tussen virtuele machines binnen traditionele LUN’s, zoals VM’s die teveel opslagcapaciteit voor zich opeisen of het gebruik van virtuele machines waar beheerders geen zicht op hebben. Dit voorkomt conflicten rond opslagbronnen en beleidsregels.
VAS maakt virtualisatie voorspelbaar en vereenvoudigt de schaalbaarheid van gevirtualiseerde omgevingen. Het kan de prestaties met een factor tien verbeteren, de kosten terugdringen en de productiviteit van de ICT-afdeling verhogen. Deze technologie biedt gegarandeerd krachtige prestaties, een verbeterd gebruik van opslagcapaciteit, vereenvoudigd beheer, schaalbaarheid, diepgaand inzicht, efficiënte bescherming en mogelijkheden voor disaster recovery. Het gebruik van VAS stelt organisaties in staat om voor prestatieverbeteringen, kostenbesparingen en beheer op grote schaal te zorgen.
Niels Roetert is Senior Systems Engineer bij Tintri