Управление производительностью и уровнем готовности приложений представляет определенную трудность ввиду растущего размера и сложности ЦОДов, особенно с появлением нескольких уровней виртуализации. Как результат, объем инфраструктуры между пользователями приложений и устройствами хранения данных оказывается весьма значительным. Каждый элемент инфраструктуры должен работать эффективно, чтобы обеспечить ее высокую производительность и готовность. И напротив, любое узкое место может быстро нарушить удобство работы пользователя и снизить эффективность всего бизнеса.

Традиционно управление этой инфраструктурой было нацелено на физические компоненты ЦОДа (т. е. рабочие станции, серверы, сети и устройства хранения), но мониторинг и управление трафиком ввода-вывода при его прохождении через серверы, сети и СХД также очень важны для обеспечения общей эффективности работы приложений.

Кроме того, мониторинг затрат на инфраструктуру так же непрост, как и поддержание ее производительности. В некоторых случаях эти аспекты переплетаются: попытки упредить потерю производительности могут вести к увеличению расходов на инфраструктуру. Поэтому становится всё более важно рассчитывать затраты на эту инфраструктуру и эффективно управлять ее использованием.

Под “использованием” здесь понимается обеспечение того, чтобы организация получала максимум от своей инфраструктуры. Взаимодействие с сетью хранения данных (SAN) обходится в десятки тысяч долларов, поэтому необходимо управлять инфраструктурой ввода-вывода, чтобы достичь максимального уровня использования, гарантировав при этом производительность и выполнение соглашений об уровне обслуживания (SLA).

Все эти три аспекта, взятые вместе, рождают невероятную сложность управления рабочей средой ЦОДа, и администраторы всё чаще задаются вопросом: “Как со всем этим справиться?”. Ответ: реализуя управление вводом-выводом.

Определение

Управление вводом-выводом контролирует ввод-вывод с точки зрения приложений, позволяя достичь трех вещей. Во-первых, оно позволяет лучше использовать имеющуюся инфраструктуру и избежать покупки нового оборудования. Во-вторых, упреждающим образом управлять производительностью, делая необходимые корректировки до того, как она пострадает. В-третьих, оно стимулирует подлинное разрешение проблем, так как находится их первопричина и проблема навсегда устраняется.

По сути, управление вводом-выводом создает систему, которая может оперировать огромными массивами данных. Это достигается изучением различных уровней ввода-вывода, чтобы контролировать производительность, находить и устранять проблемы и анализировать данные ввода-вывода, что, в свою очередь, исключает возникновение проблем.

Зачем это нужно

Управление вводом-выводом необходимо, потому что эти операции сложны и еще больше усложняются с каждым дополнительным уровнем виртуализации инфраструктуры. Эта инфраструктура имеет несколько уровней, с несколькими слоями виртуализации, все из которых связаны с вводом-выводом. Как результат, неуклонно растет необходимость управления вводом-выводом в сегодняшних, всё более сложных ЦОДах.

Ввод-вывод приложения затрагивает файловые системы, шлейфы SCSI, операционные системы, планировщики, гипервизор, управление томами, ПО передачи данных по нескольким путям, драйверы устройств, подсистемы PCI, виртуальные и реальные сети и т. п. Но по сути приложение просто требует прочесть данный файл, записать данный блок или копировать данный интервал памяти. И потом просто ждет, что всё произойдет, как надо. Однако на деле всё не так просто. Без надлежащей системы, управляющей всеми запросами, приложение не будет работать корректно.

Именно здесь вступает в игру управление вводом-выводом. Представьте ввод-вывод как двусторонний процесс, где одна сторона отвечает за поток информации между СХД и сервером приложения, а другая — за поток между сервером приложения и клиентом, пытающимся вызвать эту информацию. С клиентской стороны осуществляется управление производительностью приложений (APM), т. е. транзакциями между клиентом и сервером приложения, которое обеспечивает, чтобы ввод-вывод протекал без перерывов. Управление вводом-выводом делает то же, что и APM, плюс управляет транзакциями между СХД и сервером приложения. Оно работает со стороны инфраструктуры ввода-вывода, обеспечивая надлежащее протекание этого трафика.

Аналитика — составная часть управления

Есть ряд аналитических средств для управления вводом-выводом, которые может использовать менеджер ЦОДа. К примеру, они позволяют быстро выяснить, связаны ли проблемы производительности с сетью хранения или же с сервером приложения. Это дает возможность выявить потенциальные проблемы до того, как они случатся. Есть и другие аспекты информации, которые способны помочь администратору.

Построение трендов производительности ввода-вывода на основе ретроспективных данных помогает ИТ-администратору при упреждающем и ретроспективном анализе. В отличие от других инструментов, которые не могут предоставить предысторию производительности, управление вводом-выводом позволяет отслеживать, обобщать эту информацию и строить тренды, создавая графики производительности, которые помогут сразу выявить проблему. В числе таких проблем — задержки ввода-вывода и очереди команд операционной системы, которые могут влиять на скорость и согласованность ввода-вывода, что скажется на общей производительности приложения.

Цель — максимальный уровень использования

Управление вводом-выводом помогает также обеспечить максимальный уровень использования инфраструктуры, что чрезвычайно важно для организаций. Оно гарантирует реализацию всего потенциала инфраструктуры и притом эффективно. По сути, такое управление позволяет организации выжать максимум из своей инфраструктуры. Хотя все элементы SAN рассчитаны на определенную полосу пропускания (т. е. 4-Гбит/с канал Fibre Channel, 2-Гбит/с порт матрицы Fibre Channel, порт 10Gbit Ethernet и т. п.), есть много факторов, влияющих на их реальную производительность.

Инструменты управления вводом-выводом формируют набор данных, который, должным образом сформированный и использованный соответствующим инструментом управления, становится неоценимым ресурсом, позволяя заранее предвидеть возможные проблемы с производительностью, находить и устранять первопричину уже возникшей проблемы, а также создавать и поддерживать эффективную инфраструктуру ввода-вывода.

Интеграция информации

Но управление вводом-выводом на этом не заканчивается. Сбор необходимой информации — лишь первый шаг к эффективному управлению производительностью и готовностью в сегодняшних ЦОДах. Такое управление предполагает также интеграцию информации и формирование полезных отчетов и предупреждений, что обеспечивает важные преимущества в плане снижения капиталовложений и эксплуатационных расходов. Кроме того, за счет эффективного управления вводом-выводом можно получить дополнительный доход, сокращая время плановых и незапланированных простоев оборудования и оптимизируя производительность и уровень использования дорогостоящей инфраструктуры ввода-вывода.

Внедрение управления вводом-выводом позволяет решить целый ряд проблем, которые могут возникнуть и будут только нарастать с ростом размера и сложности ЦОДов. Эти средства устраняют потенциальные проблемы, вмешиваясь заблаговременно, и помогают разрешить те, что уже возникли до их внедрения.

Поскольку рабочая среда ЦОДов становится все более сложной и объем уровней виртуализации продолжает расти, внедрение управления вводом-выводом будет становиться необходимым шагом, чтобы гарантировать высокий уровень использования инфраструктуры и одновременно ее максимальную производительность.

Версия для печати