自动精简配置（Thin Provision）介绍

Posted 2020-12-25

自动精简配置（Thin Provision），有时也被称为”超额申请“，是一种重要的新兴存储技术。本文介绍自动精简配置，并介绍它的工作原理、使用局限和一些使用建议。

如果应用程序所使用的存储空间已满，就会崩溃。因此，存储管理员通常分配比应用程序实际需要的存储空间更大的存储容量，以避免任何潜在的应用程序故障。这种做法为未来的增长提供了“headroom”（净空），并减少了应用程序出故障的风险。但却需要比实际更多的物理磁盘容量，造成浪费。

自动精简配置软件无需提前分配用不到的磁盘容量，所有存储利用率更高 。图1显示了传统情况下，存储管理员如何分配比应用需要的存储空间更多的存储空间 - 提前规划未来的增长，确保应用程序不会因为磁盘空间已满而崩溃。图1中卷A仅有100G物理数据，但基于增长预测可能被分配多得多的存储空间（ 500GB ，在本例中） ，分配给该卷的未使用存储不能由其他应用程序使用。在许多情况下，这500 GB从不使用且基本上被白白浪费了。这种情况被称为“搁浅的存储”。 

通俗来说，自动精简配置就相当于在同一个房间里吹气球，只要房间里还有空隙，你就可以把气球吹大，是一种按需分配的。

在大多数实现，自动精简配置以“从一个普通的存储池中按需提供存储给应用程序”作为基本原则。自动精简配置可与存储虚拟化一起组合工作，这基本上是有效地利用该技术的前提条件。有了自动精简配置，存储管理员就可以像往常一样分配逻辑存储（例如500G）给应用程序，但仅在需要时才真正占用物理容量。当该存储的利用率接近预定阈值时（例如90％,450G） ，该阵列会自动从虚拟存储池中分配空间来扩展该卷，而不需要存储管理员的人工干预。卷可以往常一样超额分配（over allocated ），因此应用程序认为它有充足的存储空间，但实际上并没有浪费存储空间。自动精简配置是一种按需存储技术，基本上消除了已分配但未使用的空间的浪费。

自动精简配置技术也存在一些局限性，目前不推荐在以下情况下使用：

1. 从卷中删除的数据需要被回收，会造成存储控制器的开销和成本增加。

2. 使用未使用的块而不是重复使用释放的块的文件系统（例如NTFS微软文件）会导致卷在重复使用存储之前扩大其最大分配的大小，这种文件系统会降低自动精简配置带来的益处。

3. 元数据横跨整个卷的应用程序将削减自动精简配置的优势。

4. 如果应用程序希望数据是连续的，和/或围绕该假设优化I / O性能，使用精简配置不是好的选择。

但是，如果该阵列不能以足够快的速度提供新的真实的存储，则应用程序将失败。尽量使用高性能的存储控制器和和良好的监控存储over-provisioning的minotor以避免降低可用性。

随着自动精简配置技术的成熟，未来的应用程序和文件系统也许会被创建和重新修改，以避免这类问题。自动精简配置的经济实用的理由很简单：它使存储分配自动化，从而显著降低了存储管理员的工作，它可以减少了服务应用程序所需的存储数量。它也会降低所需的磁盘数，从而导致能量消耗的大幅度减少。

自动精简配置可以提供的主要优势在于提高存储空间的整体利用率，应该在创建虚拟化数据中心时被认真考虑。但是，用户应该了解其注意事项，并应检查应用程序的存储和管理要求，以避免做出不当选择。