Storage Resource Management

2 de Setembro de 2009 às 15:59:42 por João Nóbrega

Os produtos de gestão de recursos de armazenamento (SRM, Storage Resource Management) disponibilizam os meios para recolha de informação sobre a heterogeneidade dos recursos – sistemas operativos, computadores ‘host’, SAN e equipamentos como ‘switches’ Fibre Channel e arrays de armazenamento – que existem em redes de armazenamento partilhadas. Disponibilizado como software ou como equipamento dedicado, estas ferramentas recolhem informações para ajudar a aumentar a utilização, auxiliar o aprovisionamento de armazenamento e melhorar o desempenho da rede SAN, IP SAN ou equipamentos de armazenamento NAS.

Os produtos de Storage Resource Management podem fornecer uma série de funções; normalmente estas ferramentas disponibilizam gestão da capacidade de planeamento, gestão do e de desempenho, dos eventos e das quotas; concepção, aprovisionamento e automatização de fluxos de trabalho SAN; gestão da análise, da mudança e da configuração de informação e funcionalidades de relatórios. Um repositório é frequentemente incluído para armazenar a descoberta de informações, na medida em que é administrado centralmente através de uma consola.

Virtualização lidera avanços na gestão de armazenamento
A convergência da gestão de servidores e de armazenamento está gradualmente a ocupar um lugar à medida que as empresas procuram maneiras mais automatizadas de gestão dos seus activos nos centros de dados. Impulsionando a tendência de convergência – que continua a ser prejudicada pela falta de ferramentas disponíveis – encontra-se a tecnologia de virtualização.
“Se não acreditar que os servidores e o armazenamento têm convergido, tudo o que precisa de fazer é olhar para a virtualização de servidores e de armazenamento”, refere Greg Schulz, analista da Storage IO. “Olhemos para trás – inicialmente, servidores e armazenamento eram geridos em conjunto, em seguida, foram separados, e agora estão a ser colocados novamente juntos. ”
A tecnologia de virtualização permite aos administradores dividir os servidores ou equipamentos de armazenamento em equipamentos virtuais que podem suportar diferentes sistemas operativos e aplicações. As empresas começam a olhar para as tecnologias de virtualização, para que possam consolidar recursos de servidores e de armazenamento; executar várias cargas num único equipamento e de um modo mais dinâmico aprovisionar recursos à medida que as aplicações e as necessidades das empresas se alteram.
O software de virtualização de servidores, de empresas como a VMware, SWsoft, Virtual Iron e XenSource foi aprovado por múltiplos utilizadores. Com efeito, e segundo dados da IDC, mais de três quartos das empresas utilizam servidores virtuais e 45% dos novos servidores foram virtualizados.
No entanto, as implementações de virtualização do armazenamento são menos adoptadas. Os estudos da IDC referem que 49% das empresas estão a avaliar a virtualização de armazenamento, enquanto que 34% já implementaram software ou hardware vistualizado. As empresas têm dificuldade em adoptar produtos de virtualização de armazenamento para consolidar recursos de diferentes arrays porque a oferta de software ainda é reduzida.
Onde estão as falhas
Quando as empresas implementam software para criação e gestão de servidores virtuais, os equipamentos virtuais obtêm capacidade de armazenamento de redes partilhadas de armazenamento. A maioria está ligada a Fibre Channel e IP-SAN ou equipamentos NAS. De acordo com a Emulex, pelo menos 70% dos utilizadores de VMware ESX Server tem o seu armazenamento a partir de SAN.
Gerir e aprovisionar poder de computação para estes ambientes dinâmicos e virtuais é muitas vezes um processo manual. Software como o VMware VirtualCenter da VMotion e Distributed Resource Scheduler pode mover equipamentos virtuais entre servidores físicos, mas fica aquém na adequada gestão dos recursos de capacidade de armazenamento para aplicações virtualizadas.
“O VirtualCenter da Distributed Resource Scheduler assegura a monitorização da utilização realocando os recursos de computação necessários para disponibilizar um cenário de utilização tão rápida quanto possível “, refere Eric Kuzmack, arquitecto de TI, que tem dezenas de servidores divididos em centenas de equipamentos virtuais com o VMware ESX Server.
Para movimentar recursos de armazenamento de um equipamento virtual para outro, Eric Kuzmack utiliza o VMotion and Distributed Resource Scheduler. Mas alocar capacidade de armazenamento adicional requer a intervenção manual de Eric Kuzmack, quem tem de utilizar várias ferramentas: uma para monitorizar a capacidade de armazenamento, outra para a monitorização e produção de relatórios sobre as ligações entre o desempenho das aplicações e os recursos de armazenamento, e uma terceira para o aprovisionamento armazenamento.
“Presentemente as ferramentas VirtualCenter da VMware não têm capacidade de identificar a alocação de espaço livre no armazenamento”, refere Eric Kuzmack. “Temos que controlar o espaço em disco com ferramentas do sistema operativo. O aprovisionamento do armazenamento é realizado manualmente quando criamos um novo servidor virtual. Enquanto eu tenho o suficiente armazenamento aprovisionado para o servidor, não tenho que fazer qualquer coisa para o sistema de armazenamento. ”
A questão do alinhamento entre a computação e os recursos de armazenamento é ainda mais complicada pelo número de pessoas de TI que são necessárias para fazer as alterações na infra-estrutura de servidores e de armazenamento.
Por exemplo, adicionar recursos de computação e de armazenamento a uma base de dados critica de negócio envolve coordenação de várias pessoas: um administrador de base de dados que faz o pedido de maior capacidade e de poder de computação; equipa de operações que instala os servidores adicionais; um administrador de armazenamento que aprova a alocação e aprovisiona o armazenamento, e um administrador de servidores que aprovisiona o servidor com a configuração adequada.
“Quando deseja aprovisionar um conjunto de recursos para uma determinada aplicação, não necessita apenas de aprovisionar armazenamento, é necessário aprovisionar servidores, redes e fazer tudo isso em conjugação “, diz Patrick Eitenbickler, director de marketing da HP StorageWorks. “Todos estas [formas de gestão] têm de trabalhar em concertação. HP vai desenvolver ligações e ‘bridges’ entre servidores, armazenamento, virtualização e software de automação para evitar esta realidade.”
Emagrecer
Alguns fabricantes de armazenamento adoptaram o conceito de aprovisionamento ‘thin’ para resolver as necessidades dos clientes de alocarem dinamicamente o armazenamento.
Através do aprovisionamento ‘thin’, uma única ‘pool’ de armazenamento que pode lidar com o crescimento dos requisitos das aplicações é implementada. A atribuição de capacidade de armazenamento para aplicações pode atingir mais de 100%, mas porque nenhuma aplicação irá consumir todo o armazenamento disponível, a capacidade é deixada na ‘pool’.
A utilização aprovisionamento ‘thin’ elimina o excesso de aprovisionamento de armazenamento, através da qual a capacidade de armazenamento é atribuída às aplicações, mas nunca é utilizada. Entre as empresas que utilizam aprovisionamento ‘thin’ nos seus produtos contam-se a 3Par, a Network Appliance, a Compellent, a LefHand Networks, a DataCore e a EqualLogic.
Gary Berger, vice-presidente do Bank of America Securities Prime Brokerage, usa a solução de aprovisionamento ‘thin’ da 3Par para alocar o ambiente de armazenamento do servidor IBM BladeCenter.
“No início de 2005, possuíamos um ambiente muito fragmentado [com muitos silos]“, refere Gary Berger. “Passávamos a maior parte do nosso tempo descobrir e a enviar discos para todo o país para recriar as atribuições de disco e a totalidade das alocações, o que permitia a diferença entre o que era utilizado e o que foi atribuído. A virtualização ajudou-nos a distribuir as cargas físicas diferentes em muitos dos recursos físicos. ”
Gary Berger utiliza dois centros de dados em ‘mirror’ com uma infra-estrutura consolidada SAN. Utiliza a tecnologia “chunklet” da 3Par, que divide o disco em grupos de trabalho de 256MB para distribuir a carga de trabalho em vários discos no sistema.
“Quando necessitamos de actualizar a capacidade, podemos adicionar um novo disco ao sistema e rebalancear as atribuições desses discos para obter maior eficiência”, refere Gary Berger.
O responsável do Bank of America Securities Prime Brokerage utiliza o software e hardware da 3Par também usa o software e hardware para inicializar os servidores a partir da SAN.
“A capacidade de exportar um grupo de volumes de disco para um servidor blade confere-nos uma quantidade de capacidade, porque podemos facilmente recuperar de falhas de hardware”, refere.

Determine o valor do investimento em software SRM
Tenho um preconceito em relação à gestão de recursos de armazenamento, em geral, e SRM normalizado, em particular. Se não pode monitorizar, não pode controlar, e se não pode monitorizar… bem, boa sorte com a gestão.
Tal como acontece com todas as ferramentas que contribuem para automatizar as TI, o valor do investimento em software SRM aumenta com a complexidade dos sistemas que o software ajuda a gerir. Os ambientes altamente complexos podem beneficiar da automação; os ambientes menos complexos extraem proporcionalmente menor benefício.
Não requer um conhecimento aprofundado para compreender porque funciona deste modo. Tenha em consideração questões como:
• Descoberta de activos
• Gestão de activos
• Gestão da capacidade
• Chargeback
• Gestão de configurações
• Migração
• Gestão de eventos e alertas
• Gestão de desempenho
• Gestão de politicas
• Gestão de quotas
• Gestão de meios amovíveis
Cada vez que automatizar um destes aspectos, diminui a hipótese de erros induzidos pelo operador. Adicionalmente, as tarefas ocorrem de um modo mais rápido, mais preciso e mais repetitivo.
Situações de TI complexas como ‘grids’, ‘on-demand’ ou computação ‘utility’ – na verdade, qualquer sistema dinâmico – ganha quando a automação é introduzida.
No entanto, um outro problema está ligado com uma das minhas declarações anteriores: ” os ambientes menos complexos extraem proporcionalmente menor benefício”. Apesar de estar convencido de que tal é verdade, ninguém pode nos dizer qual a proporção. Naturalmente, que tenho as minhas próprias suspeitas, de qual o valor de diminuição do investimento em SRM. Acho que o valor escala ou decai em consonância com a conhecida como Lei de Metcalfe: “O poder da rede aumenta exponencialmente com o número de computadores conectados a ele.”
Substitua o “poder da rede” com “valor do SRM” e poderá ter uma métrica útil do valor do SRM na sua organização.
Quer goste ou não da minha lei, tem que admitir que, pelo menos, levanta uma questão digna de nota: se o valor diminui à medida que os ambientes são de menor dimensão, qual a dimensão que uma instalação de TI deve ter para valer o esforço?
A resposta a esta pergunta tem, penso eu, pouco a ver com matemática ou física, e muita coisa a ver com a visão humana: se pode ver todas as luzes em todas os seus equipamentos a partir do local em que está sentado, então o SRM é susceptível de não ter retorno. Por outras palavras, se tiver apenas alguns servidores que são suportados por uma infra-estrutura simples, é provavelmente melhor para gastar o seu dinheiro em qualquer coisa que não seja SRM. Por outro lado, se não conseguir ver as luzes indicadoras de todos os seus activos a partir do local onde está sentado, então o software SRM pode ter algo para oferecer.
Pelo menos no que diz respeito ao armazenamento, esta orientação também oferece uma definição bastante clara de onde desenhar a linha entre o “P” e o “M” nas PME. Se os fabricantes entenderem esta realidade, desperdiçariam menos tempo com campanhas de marketing mal direccionadas.

Como poupar milhões através da optimização de armazenamento
Apesar de ser indubitavelmente inestimável, a tecnologia oferece muitas vezes apenas uma parte da solução para a optimização do armazenamento. “Se você não sabe como conduzir e conduz um carro avariado, adquirir um carro novo não vai corrigir o problema [de não saber conduzir um carro]“, diz Ashish Nadkani, consultor da Glasshouse Technologies.
Embora muitas empresas se tenham comprometido em iniciativas de armazenamento de dados em ‘tier’ e de classificação de dados, identificar as poupanças é um desafio difícil, refere Ashish Nadkani. Os esforços de redução de custos podem ser feridos quando um array de armazenamento ou o tipo de RAID não é ideal para a aplicação, refere.
Mark Diamond, CEO da Contoural, coloca a questão de outra maneira.
Não se trata de comprar novos equipamentos para optimizar o armazenamento, afirma. Em vez disso, trata-se de avaliar se os dados criados são armazenados no lugar adequado. Esta discussão vai para lá do conceito básico de utilizar discos baratos para armazenar dados, e está relacionada com o modo como o disco está configurado, em particular quando se trata de replicação e de ‘mirroring’.
“Normalmente 60% dos dados estão sobreprotegidos e com sobre-investimento, enquanto que 10% dos dados estão sub-protegidos – e, não estão em conformidade com os SLA [acordos de nível de serviço]“, refere Mark Diamond. “Muitas vezes, podemos alterar radicalmente a estrutura dos custos do armazenamento de dados dos clientes e dos seus SLA, utilizando o mesmo disco, configurando-o de um modo diferenciado para cada classe de dados”.
Um caso particular é a recente análise da Contoural realizada por num grande fabricante que utilizava três níveis de armazenamento. Depois de avaliar os diferentes tipos de dados e sua necessidade de replicação, a equipa da Contoural recomendou um ambiente mais detalhado, de seis camadas de armazenamento. A empresa estima poupanças de mais de 8 milhões de dólares nos próximos três anos. Tal inclui a capacidade de adiar aquisições de hardware de armazenamento Tier 1 nos próximos dois anos.
Tecnologias de optimização tecnologias, tais como virtualização e deduplicação, são excelentes e, provavelmente, podem permitir poupanças de milhares de dólares, refere Mark Diamond. Mas, se analisar com maior profundidade o processo de optimização, e não apenas do armazenamento mas os dados que residem sobre a mesmo, “pode poupar milhões”, sublinha.

Como funciona o SRM?
O software de gestão de recursos de armazenamento recolhe informações sobre a heterogeneidade dos recursos – sistemas operativos, servidores e equipamentos SAN como switches Fibre Channel e arrays de armazenamento – em redes de armazenamento partilhadas.
A informação é recolhida para auxiliar a aumentar a utilização, para ajudar com o aprovisionamento de armazenamento e para melhorar o desempenho da SAN, IP SAN ou equipamentos NAS.
Segundo o Gartner, o software SRM deverá incluir:
* Um repositório para os recursos que são descobertos;
* Funcionalidades de planeamento da capacidade e de gestão;
* Gestão de eventos, quotas e desempenho;
* Design SAN, aprovisionamento e automação do fluxo de trabalho;
* Análise de raiz, gestão das alterações e das configurações; e
* Relatórios e chargeback.
Após terem sido descobertos os recursos de armazenamento, necessitam de ser armazenados numa base de dados de modo a que o estado da SAN possa ser avaliado, assim como disponibilizar informações para histórico e tendências futuras. Os dados são armazenados no repositório pelo tamanho, data de criação e proprietário, no caso de ficheiro, e pela capacidade e desempenho quando se trata de um sistema de armazenamento.
A gestão de capacidade inclui a possibilidade de identificar a utilização dos recursos e de recuperar a capacidade não utilizada, se for necessário. O software deve também permitir ao utilizador determinar quando é necessário adquirir mais espaço em disco ou melhorar o desempenho. Deverá prever a utilização do armazenamento por unidade de negócio, aplicação, utilizador, servidor ou serviço.
Na gestão de desempenho, o software SRM deve analisar as relações entre as aplicações, servidores, adaptadores host bus, switches e arrays de armazenamento, assim como permitir aos utilizadores monitorizar e diagnosticar problemas de desempenho e estrangulamentos causados pelos diferentes recursos SAN ou por alterações da configuração.
A gestão de quotas permite que o administrador de TI fixe os limites de disco por utilizador, departamento, grupo ou unidade comercial e monitorizar o disco para condições ‘ou-of-disk”. No interior da gestão das quotas, as regras podem ser criadas que impor o tipo de arquivos a serem armazenados.
A gestão de eventos é o reconhecimento de alertas que possam assinalar eventos “out-of-disk” ou questões de desempenho. É importante que a funcionalidade de gestão de eventos esteja integrado com os sistemas ou com o software de gestão da rede.
Os pacotes SRM devem incluir ferramentas que tornem mais fácil ao administrador de TI aprovisionar mais de armazenamento, quando a gestão de quotas e de capacidade indicarem que é necessário. O aprovisionamento inclui ainda a capacidade de atribuir volumes de armazenamento a computadores host e a aplicações ou apagar estas relações ou alterá-las. O software SRM deve também incluir ferramentas que permitam a concepção e verificação SAN. Automatizar o fluxo de trabalho de operações que ocorrem com frequência é também uma característica importante de um pacote de SRM, uma vez que possibilita a operação dinâmica de processos manuais.
Alguns pacotes – como os da Onaro e daAkorri, que incidem sobre o desempenho e gestão da mudança – oferecem apenas um subconjunto de funções SRM. Outros, como o Monosphere e o TeraCloud estão focalizados na capacidade de planeamento. O software de gestão da mudança possibilita que o departamento de TI possa gerir as alterações à SAN, identificar mudanças não planeadas e criar alertas relacionados com alterações. De acordo com a Gartner, esta capacidade pode incluir a possibilidade de criar fotografias prévias às alterações. Caso ocorram erros em resultado das alterações, o estado do sistema pode ser revertido.
De um modo semelhante, a análise ‘root-cause’ permite identificar o motivo de um problema e evitar problemas.
Finalmente, um pacote SRM deve incluir três outras funcionalidades – elaboração de relatórios, chargeback e uma consola de gestão central. Os relatórios são necessários para que o administrador de TI possa avaliar a eficácia da SAN. A funcionaldiade de ‘chargeback’ é uma função recomendada para possibilitar que os departamentos de TI possam cobrar aos departamentos, às unidades comerciais ou a grupos de utilizadores pela sua utilização de recursos de armazenamento.
Adicionalmente, cada pacote SRM deveria ter a capacidade de gerir recursos de armazenamento a partir de uma consola de gestão Web, escalabilidade para se adaptar a pequenos ou grandes ambientes e integração com pacotes de gestão de sistemas e de gestão de rede. Os pacotes SRM devem abranger uma grande variedade de sistemas operativos – Windows, Linux e Unix – bem como uma ampla variedade de sistemas de armazenamento e aplicações, tais como mensagens e bases de dados.

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