IBM 存储解决方案：降低成本和复杂性

内容

复杂性带来成本
用 IBM 存储解决方案降低成本和复杂性
改善对你的资源的管理
引入虚拟化
标准化管理界面
结论

提要

在很多环境中，今天的存储成本，作为 IT 资本支出的一部分，现在已经增长到存储现在占了资本支出最大的一部分。这些复杂的存储环境 ―― 有着多种设备类型、高级功能比如复制的实施，以及设备和存储管理软件界面 ―― 也使管理员更难有效地管理存储资源，同时也驱动了成本的提高。
IT 经理关心其存储环境中资本和管理成本增高的这一趋势的的目的是，找出一种方法来降低其管理员必须处理的复杂性并减少全面存储支出。（请见 图一）

IBM 存储解决方案的设计是为了帮助 IT 经理采取措施来提高对现有存储资源的管理，同时降低其存储基础架构的复杂性。 .
为帮助 IT 经理在其存储环境中降低成本和复杂性， IBM 提供了解决方案能够：

为改善现有存储资源的管理实施最佳实践。
引入虚拟化到存储环境中以降低管理员必须处理的复杂性。
开发通用的、开放的界面以帮助在现在降低成本，以及在未来保持灵活性。

IBM 存储解决方案：降低成本和复杂性

亮点

IBM Tivoli Storage Resource Manager
IBM TotalStorage Virtualization Family

• IBM TotalStorage SAN Volume Controller
• IBM TotalStorage SAN File System
• IBM TotalStorage SAN Integration Server

构建于 IBM Tivoli? 软件和 IBM TotalStorage? 品牌二者之上， IBM 正在努力以提供一种全面的存储软件和硬件解决方案来帮助 IT 经理进展到一个按需响应的操作环境。 1 本文着重于下列的目前和将要出现的 IBM 的全面存储产品家族的成员（见左侧的 “ 亮点 ” ），以及选择的一些它们的降低成本和复杂性的集成的能力。

复杂性带来成本

IT 经理很少在其突出成就中列出 “ 我提高了复杂性 ” 。不，事实上，大多数 IT 经理都努力奋斗来降低其管理员必须定期处理的复杂性。原因是这一复杂性是能引起应用中断的错误以及能使成本提高的非需要管理费用的滋生地。复杂性在一个存储系统中开始产生有很多原因：
可能有一个多提供商采购战略 ―― 目的是鼓励竞争，使资本成本降低。但是，不幸的一面的结果是，存储环境中存在着有着不同配置界面和不同复制服务应用程序界面（ API ）以及功能的各种设备。这种组合会导致管理成本的提高以及高级功能和应用程序可用性的降低。
来自不同部门甚至不同公司 ―― 在公司合并或外包的情况下 ―― 的计算环境可能需要被整合。这些分别独立开发的环境很可能使用不同的主机操作系统、存储硬件、存储网络设备和存储管理软件。所导致的管理费用能使实现成本降低变得困难，这就把整合推到了首要地位。
不同的存储基础架构组件或存储管理软件的引入可能是战术性决策的结果，这些决策是被短期或中期成本压力所驱使做出的。由 IT 经理做出战略决策来更换存储提供商在转换过程中也可能导致短期的复杂性。

IBM 存储解决方案：降低成本和复杂性

有效的存储资源管理包括四个进展步骤 ―― 识别、评估、控制和预测。

无论原因如何，有着多设备类型、类似复制之类的多高级功能的实施，以及多设备和存储管理软件界面的复杂环境，使得对于管理员来说更难有效管理存储资源。它还使得公司更难利用其存储资源的能力提高应用程序可用性。总的成本提高了，而对存储资产的有效使用降低了。

用 IBM 存储解决方案降低成本和复杂性。

IBM 正在努力来提供解决方案以帮助 IT 经理大幅度降低其管理员必须处理的复杂性，同时降低存储环境中的成本。构建于 IBM TotalStorage 和 IBM Tivoli 软件品牌之上，这些集成的解决方案在设计中进行了模块化，每个组件都有定义良好的功能和开放界面，使 IT 经理能够每次一个组件地建立、升级或强化其按需响应操作环境。

提高你所拥有的资源的管理

存储成本，作为 IT 资本支出的一部分，已经在几年中以稳定的步伐进行增长。在很多 IT 环境中，存储占了资本开销的最大部分。 IT 经理们使用的一种降低其存储环境中的成本的手法是，使用来自于存储资源管理软件工具的可用的信息和自动化来管理这个昂贵的资源。被推荐的存储资源管理工具有效实施的最佳实践包括四个进展步骤：识别、评估、控制和预测。 IBM Tivoli Storage
Resource Manager 软件的设计目的是提供 IT 经理可用于实现这些最佳实现的功能。 .

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识别
作为有效存储资源管理的第一步，你可以使用 Tivoli Storage Resource Manager 来实施对一个基础架构中的存储资源的自动识别，对这些资源如何有效被使用给出一个分析，并且突出显示那些有导致应用中断风险的区域（见图二）。

IBM Tivoli Storage Resource Manager 自动化地识别并评估一个环境中的存储设备、文件系统和数据库资源。

Tivoli Storage Resource Manager 包括一系列预先设置的存储资产库存报表，这些报表首先使 IT 经理能够识别预期的存储资产是可用的而且在线的。其次， IT 经理可以使用容量使用报表来迅速简要概括出其存储资产的使用情况。得出的结果有时候是非预期的，能够指向有极大机会提高资产有效性的区域。在最近的一项研究中 2 ， IT 经理们指出其开放系统环境中的平均存储利用率是 48%―― 大大低于他们的要求。很多时候，这一低利用率缺乏有效的分配和操作物理存储工具的结果，这种情况可以通过引进虚拟化 ―― 在本文的后面将讨论这一话题 ―― 来加以改善。无论如何，有了环境中这些更多的空余空间，就很容易发现所有的资源都与平均值不一致这一事实。有些资产接近不到平均值，利用率徘徊在 10-20 ％左右，

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亮点
很多类别的文件 ―― 包括被遗弃的、陈旧的和被滥用的文件类型可以被有效管理来减少必须被存储和备份的数据量。

并且，更需要关注的是，其他一些资产的利用率可能高到非常危险，高过 90-95 ％。 Tivoli Storage Resource Manager 识别这些 “ 处于风险 ” 的文件系统和磁盘卷当它们潜在地接近由于超出空间错误条件而导致的应用中断。
另一类别的处于风险的资产是磁盘子系统，这些子系统正在把问题浮现到由其存储数据的主机。有了这个全存储网络的子系统错误视图， IT 经理可以迅速识别能够被前摄性转移以避免应用中断的应用程序数据。

评估
作为为管理存储资源实现最佳解决方案的第二步，评估代表了对推动存储资源使用的文件分配和使用模式的更深层次的分析。文件级评估揭示了，若干种类别的文件如何被删除或存档的话，可能相当于对必需被存储、备份和管理的数据量的可观的减少：

• 由于职工人数处于动态， IT 环境容易遭受经常性的变化，因为环境用户不断加入和离开 ―― 有时候会留下只与某一个人有关的数据。所有者是一个在环境中不再有效的用户的被遗弃的文件会相当于对存储资源的消耗。
• 使用正常的业务过程，有的文件每天被引用 ―― 有些是每周一次的行为的一部分而另外一些是每月一次、每季度一次或每年一次的报告周期的一部分。居于主要存储上的未被访问的周期长于正常情况的陈旧文件经常作为候选对象以存储或删除 ―― 解放存储容量并减少需要被管理的数据量。
  现在许多企业都有策略来防止在公司存储资产上存储个人
• 数据或某些种类的频繁滥用的数据。包含在这一组里面的一些常见文件类型有 .mp3 音乐文件、 .bmp 绘画图像 .Avi 短片。在整个环境的基础上执行这些现有的策略会再次带来必须被存储的数据量的大幅度的减少，而且，在一些情况中，会潜在地限制雇员使用公司资产来存储有问题的材料时带来的责任。

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Tivoli Storage Resource Manager 可以帮助 IT 经理评估这些及很多其他类别的文件，潜在地带来对驱动存储利用的动力的更好的了解。

控制
管理现有存储资源的下一步是使用在识别和评估期间得到的知识，并开始开发自动化控制的策略。可以定制一些行为到这些策略中，包括集中式警报、分布式责任和完全自动化响应。

Tivoli Storage Resource Manage 给予 IT 经理对存储资源的控制。

在很多情况下，对有一些事件，管理员的即时关注可能会对避免更大的问题很有用 ―― 比如发现一个新的磁盘缺陷、一个文件系统利用率超过了 95% ，或者一个主要的应用程序目录越过了某些规模阀值。 Tivoli Storage Resource Manager 警报基础架构被与 IBM Tivoli Enterprise Console 完全集成，以进行集中式的全企业的事件管理。警报也可以通过 Simple Network Management Protocol (SNMP) 与其他系统管理基础架构集成，或者可以通过电子邮件发给单独的管理员。

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为存储资源的自动化控制建立策略帮助 IT 经理维持一个有效的可用的存储环境。

为个人或工作组建立磁盘使用限制，或配额是控制存储增长的一种有效手段。象其他事件一样，配额违规警报也可以集中管理。不过，把配额违规警报直接分发给文件的所有者通常是一种更有效的实践。这会鼓励个人来为公司存储资源的合理使用负起责任。除了着眼于总体使用的配额之外，另外一种对 IT 经理很有效的实践是约束某些特定类别的文件比如陈旧文件，和许多前面讨论过渡错误使用的文件类型。这些类别的警报也可以直接发送给个人用户，进一步鼓励他们为有效鼓励存储资源负起个人的责任。策略违规也能够出发自动的响应。比如， IT 经理可以选择把陈旧或被遗弃数据自动存档到磁带，解放在线存储资源。 Tivoli Storage Resource Manager 与 IBM Tivoli Storage Manager 的存档功能完全集成以提供这一等级的自动化。 Tivoli Storage Resource Manager 还包括触发一个定制脚本的能力，给予 IT 经理把被触发的行为与其他产品集成的能力。

有了 Tivoli Storage Resource Manager ， IT 还可以自动化新存储容量的供应，以对文件系统超出使用阀值做出响应。例如，如果一个包含有关键业务应用的文件系统超出了 95 ％的利用率， Tivoli Storage Resource Manager can 可以用一个完全自动化的操作识别在现有存储网络中的未使用存储，把这些存储分配给处于风险的主机并将该文件系统扩展到新的存储上。

在存储被作为一种服务提供的系统中 ―― 可能是当一个中央 IT 组织向单独的业务线收取 IT 服务费用时，或者是当存储服务被外包时 ―― 服务等级报表或 chargeback 也能够作为控制存储使用增长的有效工具。 Tivoli Storage Resource Manager 给了 IT 经理为到目前为止讨论过的很多信息和行为生成报表的能力 ―― 为服务等级报表建立了一个通用的基础。另外， Tivoli Storage Resource Manager for
Chargeback 帮助 IT 经理把存储成本与企业中的个人用户、部门、场所或其他定义的组联系起来。

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预测
进行有效存储资源管理的第四步是使用历史信息了预测未来的增长和未来处于风险的情况。在识别和评估过程中采集的信息可以保留在 Tivoli Storage Resource Manager 的知识库中并用于提供趋势分析。这些趋势可以被用于对照存储资源管理目标来跟踪实际的进展，它们还可以被用于帮助 IT 经理了解哪里 ―― 以及什么时候会需要新的容量。在没有采取在存储网络上整合存储资源步骤的环境里，容量趋势分析也可以被用于识别可能从这一整合获益的应用 ―― 使移动未充分使用资源到预见到将需要新容量的区域所需的物理基础架构到位。

Tivoli Storage Resource Manager 帮助 IT 经理了解哪里 ―― 以及什么时候会需要新的容量。 .

存储资源管理中的这四个进展步骤 ―― 识别、评估、控制和预测能够帮助 IT 经理来降低其现有存储基础架构的成本。用虚拟化来加强基础架构可以进一步降低环境的未来成本并降低管理员必须处理的复杂性。
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一个整合的存储网络提供必需的功能来从存储虚拟化得到价值。 .

引入虚拟化

虚拟化 Virtualization 是一个术语，用于描述把资源的逻辑表示从其物理实现分离这一基本概念。 一个常见的虚拟化的例子是虚拟专网（ VPN ）。当一个远程移动计算机用户通过一个 VPN 连接到一个中央计算基础架构时，逻辑表示是这台计算机直接并安全地连接到了公司网络。但是，这个连接的物理实现可能是通过本地互联网服务提供商（ ISP ），经由公共互联网并通过了公司的防火墙。在 VPN 连接中的虚拟化掩盖了这一来自远程用户的复杂性。它还使得远程用户从拨号连接到高速连接、从家庭到酒店、从国家到国家地移动，而依然显示一个始终如一的 “ 直接连接 ” 逻辑视图到他或她的移动计算机的应用上。通过从物理实现上分离逻辑表示，物理网络基础架构的更改几乎可以任意进行而在主机应用的运行中没有任何改变。

虚拟化的概念也可以被引入到存储环境中，以帮助降低管理员必须处理的复杂度等级 把主机应用从存储基础架构上隔离开来改变了通常会导致当机时间的情况。如同前面提到的，使用存储网络来整合存储资源会是降低存储环境成本的重要一步。存储网络还作为一个基础，在其之上虚拟化的价值可以被引入到你的存储环境中。

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块虚拟化层为为主机系统和应用提供了磁盘存储资源的一个一致的视图。

块虚拟化
存储虚拟化的第一个等级涉及消除管理磁盘设备的复杂性。这是通过在主机系统和物理存储设备之间插入一个块虚拟化层来完成的。

块虚拟化通过把主机系统和应用程序从物理存储基础架构中的变化隔绝开，来降低复杂性。

块虚拟化层为为主机系统和应用提供了磁盘存储资源的一个一致的视图。这个虚拟化视图接着被逻辑上映射到物理存储，这意味着 ―― 象 VPN 一样 ―― 物理基础架构几乎可以被随意更改，基本上主机系统和应用程序无需知道这些更改的做出。比如，一个管理员可以把数据从一个物理存储设备转移到另一个 ―― 即便是两个不同型号或来自不同提供商的设备 ―― 无需主机系统知道这一改动也无需计划好的应用中断。来自不同提供商的存储硬件可以在存储环境内进行维护 ―― 通过设计，作为整合现有数据中心的结果或者作为从一个战略合作伙伴到另一个的短期过渡 ―― 同时仍然对主机系统显示一个通常的始终如一的存储的虚拟化视图。

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块虚拟化的另一个特性是虚拟化复制服务。今天，许多高端存储控制器包括一些形式的本地或远程或二者兼备复制能力。 IT 经理例行地使用复制能力来帮助数据保护。本地复制特别地也被用于加速应用程序的开发和测试 ―― 一个实践在最近的 “ 大规模变更 ” （ “mass change” ）事件例如千年虫和欧元转换中谁的使用达到了峰值。分析师已经注意到，复制服务的使用并没有接近象其能够或应该做到的那样普遍。曾有意见说推动这种情况的原因之一是复制包含的内在的复杂性和成本。这是来自于两个事实。第一，不同的提供商用实现复制服务的方法不同 ―― 不同等级的功能和不同的界面，使其实现变得复杂并减少了 IT 经理在未来的灵活性。第二，传统的复制服务很昂贵。大部分的实现是在高端磁盘控制器上，并要求原始数据和复制的数据副本两者都要在同一类型的高端控制器上。块虚拟化有解决所以这两种挑战的潜力。

第一，块虚拟化层可以提供一种单一的、通用的方法来执行本地和远程两种复制。 IT 经理可以放心地把应用和过程与这一套通用界面进行集成，不会有当物理存储设备改变时界面也改变的威胁出现。有了这一新的灵活性，管理员可以自由地交换或搭配（ mix-and-match ）物理存储，而不会对业务过程的运营产生影响。第二，由于复制服务是虚拟化的， IT 经理有选择高端存储来存储数据的原始件并用低成本存储来存储复制的副本的灵活性 ―― 降低了复制服务实现的成本。

IBM 在两个产品包中提供块虚拟化，两者都是 IBM TotalStorage SAN Virtualization Family 的组成部分。

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文件虚拟化引入了一个主机系统 “ 插入 ” 到的资源的使用视图，给予它们对所有文件资源的可见性，以及共享数据的能力。

第一个产品包， IBM TotalStorage SAN Volume Controller ， 是设计给那些已经完成了在存储平台上整合存储资源的第一步的 IT 经理的。 SAN Volume Controller 是这样一种应用程序， IT 经理可用以把块虚拟化插入到现有的存储网络，把主机系统从网络存储的变化隔离开，并降低管理存储资源和实现复制服务两方面的成本。

第二个产品包， IBM TotalStorage SAN Integration Server ，是设计给那些已经完成了在存储平台上整合存储资源的了在存储平台上整合存储资源的初始步骤的 IT 经理的。 SAN Integration Server 包括虚拟化存储环境的功能组件。 SAN Integration Server 在制造的时候就集成了 SAN Volume Controller with IBM TotalStorage SAN switch, 、 IBM TotalStorage FAStT storage 。 IBM Tivoli Storage 、
Area Network Manager 、机柜和布线以提供一个完整的 SAN 环境。

文件虚拟化

存储虚拟化的第一个等级涉及消除管理文件的复杂性。这是通过在存储网络中实现一个通用的文件管理效用来完成的。

文件虚拟化有潜力通过消除对复制文件的需求来降低成本，并使基于策略的数据能够被安放在不同服务质量的存储上。

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通用文件使用也提供基于策略的文件放置，从而管理员可用确保不同服务质量存储资产的正确使用。

计划于 2003 年晚期可供使用， IBM TotalStorage SAN File System 的设计使得主机系统能够 “ 插入 ” 到一个通用的全 SAN 的文件结构。有了 SAN 文件系统，文件或文件系统不再为个人计算机所有，它们被视为一个集中的 IT 使用。这个文件资源使用视图对降低成本和复杂性有若干建设性的好处。

第一，被不同应用所需要的数据不再必需复制。例如，很多 IT 环境运行企业资源计划（ ERP ）、人力资源和多种定制的应用。虽然这些应用在其上运行的所有的系统都可能被连接到一个整合的存储网络，但个体的文件系统却不是共享的。为了使这一数据对其他系统可用 ―― 比如为了整合业务报表，将需要建立过程来从各种不同的平台抽取数据，将其通过 TCP/IP 网络输送，并管理复制数据的留存。通过引入一个通用的文件结构，连接到 SAN 的系统被给予了对相同文件的 “ 可见性 ”―― 使得数据能够被共享。不再需要在整个网络复制数据引用。一个报表系统可用直接读取在其他平台上运行的由各不同业务引用创建的数据。这就为大幅度地降低创建、存储、备份和管理复制数据的成本提供了机会。

第二，管理员不再需要处理为适当的文件放置映射个体主机文件系统到特定的逻辑卷的复杂性。在很多 IT 环境中，业务管理员指定文件的特定放置以达到所希望的服务质量。一些例子包括：需要由独立冗余磁盘阵列 (RAID) 提供的可用性和由远程复制提供的可恢复性的数据库文件；需要从原始数据库物理被分离的数据库日志文件；需要 RAID 的可用性但不需要远程复制的共享的工作目录；以及只要求低成本存储的个人主目录。在过去，数据放置直接被捆绑到主机文件系统的物理映射。跨一个数十台或数百台服务器的联合组的数据放置曾经意味着管理员需要一个一个地访问每一台服务器并小心谨慎地映射主机文件系统到恰当类型的卷。

IBM 存储解决方案：降低成本和复杂性

开发类似 SMIS 的通用的、开放的界面能帮助 IT 经理降低成本并保持在未来的灵活性。

有了由 SAN File System SAN File System 支持的通用文件使用，这一等级的复杂性可以被降低。 IT 经理将能够使用一套集中的策略来支配数据存放在哪里。当应用或个人在整合的主机系统的任何一个上创建一个文件， SAN File System 使用这些策略来引导新的文件到合适的存储。通过实现这一有着其中心控制点的全 SAN 的文件使用，处理个人文件系统及其到存储卷的物理映射的复杂性有可能被大大降低。

标准化管理界面

IT 经理可以利用的另一个用以在其存储环境中降低成本和复杂性的着重区域是标准化管理界面 ―― 特别是存储基础架构组件和存储管理软件用以互相沟通的程序设计界面。 IT 经理们熟知通用管理界面的价值。考虑在传统网络环境中的 SNMP 。如果没有标准方法让网络管理工具发现、分类、监控和设置网络基础架构组件的话，有人能想像实施我们目前享用的传统网络的规模吗？如果每个提供商开发其自己专有的机制来执行这些功能而不是一个通用标准的化会怎么样？ IT 经理们将被迫围绕由多界面带来的复杂性来工作，而不能享受从不同的组件建立其传统网络环境的灵活性。

幸运的是，存储网络的通用管理界面正在非常迅速的发展。这一界面 ――Storage Management Interface Specification (SMIS) 涉及许多领先存储提供商的协同努力，并由存储网络业协会（ SNIA ） 4 进行监督管理。 SMIS 降低了处理多种的提供商享有专利的管理 API 的复杂性，并给予 IT 经理在制订未来存储基础架构和存储管理软件决策时的灵活性。

IBM 存储解决方案：降低成本和复杂性

IBM 是一个增长中的提供实现 SMIS 界面的产品的存储供应商的名单的一部分。在本文中讨论的三种主要产品 ――IBM Tivoli Storage Resource Manager 、 IBM TotalStorage SAN Volume
Controller 和 IBM TotalStorage SAN File System ( 计划在 2003 年晚期可供使用 )―― 与 IBM TotalStorage Enterprise Storage Server (ESS) 一起当选用新的组件来发展其存储环境时， IT 经理们应该考虑能有效提供 SMIS 功能的组件。

结论

降低存储环境中的复杂性是一个相当大的挑战，能够直接带来资本和管理成本两方面的降低。为帮助 IT 经理完成做到这些， IBM 正在努力以提供开放的存储解决方案，这一解决方案实施改善现有存储资源管理的最佳实践，引入虚拟化到存储环境中，并开发通用的、开放的界面，帮助 IT 经理降低成本并保持未来的灵活性。这些集成的解决方案是以模块组件的形式提供，因而 IT 经理可以选择每次用一个组件建设、升级或加强其按需响应操作环境。