Введение

В вычислительной технике тонкое выделение ресурсов (тонкий провизининг) предполагает использование технологии виртуализации для создания видимости большего количества физических ресурсов, чем фактически доступно. Если система всегда располагает достаточным количеством ресурсов для одновременной поддержки всех виртуализированных ресурсов, то тонкое выделение ресурсов не применяется. Термин "тонкое выделение ресурсов" в данной статье относится к уровню дискового пространства, но может применяться к схеме распределения любого ресурса. Например, физическая память компьютера обычно выделяется задачам тонким образом с использованием некоторой формы технологии трансляции адресов, выполняющей виртуализацию. Каждая задача функционирует так, как будто ей выделена физическая память. Суммарный объем выделенной виртуальной памяти, назначенной задачам, обычно превышает общий объем физической памяти. Эффективность тонкого или толстого/плотного выделения ресурсов зависит от сценария использования, а не от самой технологии. Толстое выделение ресурсов обычно более эффективно, когда объем используемых ресурсов очень близок к объему выделенных ресурсов. Тонкое выделение ресурсов обеспечивает большую эффективность, когда объем используемых ресурсов значительно меньше выделенного, так что выгода от предоставления только необходимого объема ресурсов превышает стоимость используемой технологии виртуализации. Выделение ресурсов по запросу отличается от тонкого выделения ресурсов. Большинство файловых систем создают резервные копии файлов по запросу, но не используют тонкое выделение ресурсов. Перераспределение ресурсов также отличается от тонкого выделения ресурсов; ресурсы могут быть перераспределены / перепродны без использования технологии виртуализации, например, перепродажа мест на рейс без фактического резервирования мест в момент продажи, чтобы избежать предоставления каждому клиенту права на конкретный номер места. Тонкое выделение ресурсов – это механизм, применяемый к крупномасштабным централизованным системам хранения данных, SAN и системам виртуализации хранения. Тонкое выделение ресурсов позволяет легко выделять пространство серверам по мере необходимости и своевременно. В некоторых контекстах тонкое выделение ресурсов называется "разреженными томами".

Обзор

В средах с общим хранилищем тонкое выделение ресурсов предоставляет способ оптимизации использования доступного хранилища. Оно основано на выделении блоков данных по запросу, в отличие от традиционного метода, при котором все блоки выделяются заранее. Эта методология практически исключает неиспользуемое пространство, что позволяет избежать низкого коэффициента использования, который часто достигает 10% при традиционном выделении хранилища, когда большие объемы емкости выделяются отдельным серверам, но остаются неиспользованными (на них ничего не записывается). Эта традиционная модель часто называется "толстым" или "плотным" выделением ресурсов. При использовании тонкого выделения ресурсов эффективность использования емкости хранилища может быть автоматически увеличена почти до 100% с минимальными административными затратами. Организации могут приобретать меньше емкости хранилища изначально, откладывать модернизацию емкости в соответствии с фактическим использованием и экономить на операционных расходах (электроэнергии и занимаемой площади), связанных с поддержанием неиспользуемой емкости дисков. Технология тонкого выделения ресурсов впервые была внедрена VMware на платформе виртуализации хранилища в составе продуктов VMware Workstation и VMware ESX в начале 2001 года. Предыдущие системы обычно требовали физического предварительного выделения больших объемов хранилища из-за сложности и последствий увеличения пространства тома (LUN). Тонкое выделение ресурсов позволяет осуществлять избыточное выделение или перепродажу ресурсов.

Перераспределение

Перераспределение или переподписка – это механизм, позволяющий серверу видеть больше емкости хранения, чем физически выделено на массиве хранения. Это обеспечивает гибкость при увеличении томов хранения, избавляя от необходимости точно прогнозировать их рост. Вместо этого, увеличение объема происходит постепенно, по мере записи данных. Физическая емкость массива выделяется только при фактической записи данных приложением, а не при первоначальном выделении тома. Серверы и приложения, работающие на них, видят том в полном объеме, однако массив хранения выделяет блоки данных только по мере их записи. Для практического использования администратору хранилища необходимо отслеживать фактическое использование хранилища и при необходимости добавлять дополнительную емкость, такую как диски, магнитные ленты, твердотельные накопители (SSD) и т.п., для удовлетворения запросов на запись сервера и приложений. Концепция перераспределения впервые была представлена компанией StorageTek (STK) в 1991 году с анонсом продукта Iceberg (выпущенного позднее в 1994 году).

Банковская аналогия

Существует аналогия между тонким выделением ресурсов в компьютерах и поддержанием банками нормативов обязательных резервов. Подобно тому, как не все процессы, работающие на компьютере с тонким выделением памяти, могут одновременно использовать всю выделенную им память, поскольку она не существует в компьютере целиком одновременно, так и если все вкладчики банка одновременно попытаются закрыть свои счета, сняв наличные, произойдет банковская паника, так как их общая сумма обычно превышает наличные средства банка.