O que é Thin Provisioning em sistemas de armazenamento corporativos
A virtualização de servidores revolucionou a forma como os recursos de computação são utilizados, permitindo que múltiplas máquinas virtuais compartilhem a mesma infraestrutura física.
Este compartilhamento eficiente dos recursos existentes otimizou a utilização de hardware e, consequentemente, reduziu a necessidade de investimentos em novos servidores.
Porém, a pergunta que permanecia sem resposta era: Como podemos estender a eficiência da virtualização para nossos sistemas de armazenamento?
A resposta encontra-se no thin provisioning, uma técnica de alocação de armazenamento que promete espaço em disco virtualmente, sem reservá-lo fisicamente até que seja realmente necessário.
O que é Thin Provisioning?
Thin provisioning ou “provisionamento reduzido” é uma técnica para alocar dinamicamente os recursos disponíveis de um sistema. Muito aplicada na virtualização, storages, redes, containers e computação de nuvem, essa tecnologia administra a alocação de recursos de acordo com a exigência do ambiente.
A tecnologia surgiu como uma técnica de gerenciamento do espaço em disco no início dos anos 2000, evoluindo juntamente com as tecnologias de virtualização para ajudar a otimizar o uso de outros recursos ociosos e reduzir custos associados à capacidade não utilizada.
Atualmente a tecnologia permite uma gestão mais eficiente do hardware disponível no datacenter, pois reduz a ociosidade de servidores, unidades de armazenamento em rede e sistemas de comunicação.
Como funciona essa tecnologia em sistemas de armazenamento?
Quando um volume é criado em um storage utilizando o thin provisioning, inicialmente é alocado apenas uma pequena quantidade de espaço em disco para que o sistema funcione.
A grande vantagem dessa tecnologia é que, à medida que mais dados são escritos, o sistema expandirá automaticamente o volume, até um limite máximo predefinido pelo administrador.
Outro ponto importante é que o administrador do sistema pode ainda sobreprovisionar recursos de armazenamento, ou seja, provisionar mais espaço do que está fisicamente disponível.
Esta técnica de sobreprovisionamento é especialmente útil em ambientes onde nem todos os usuários do sistema utilizarão todo o espaço disponível nos volumes simultaneamente.
Assim, todos recursos ociosos sempre poderão ser realocados através do thin provisioning para outras áreas, sistemas ou volumes que necessitam de recursos adicionais, otimizando assim o uso dos equipamentos disponíveis.
Quais são as vantagens do thin provisioning?
Eficiência no uso dos ativos: Ao alocar recursos somente quando necessário, o thin provisioning reduz o desperdício do espaço de armazenamento em disco, storages híbridos e soluções all flash.
Isso significa que uma quantidade menor de storages (unidades de disco, fitas ou All Flash) será exigida do que no uso tradicional dos recursos existentes (thick provisioning).
Redução de custos: Com a eficiência no uso dos ativos, as organizações podem retardar a compra de hardware adicional de processamento, armazenamento e conectividade.
Isso não apenas economiza dinheiro em termos de aquisição de hardware, mas também em custos associados, como energia e refrigeração para o equipamento adicional.
Flexibilidade e escalabilidade: Permite que os administradores adicionem recursos facilmente conforme necessário e sem interrupções.
Isso torna mais fácil para as empresas crescerem e se adaptarem às mudanças nas demandas de TI sem precisar realizar grandes investimentos antecipados em hardware que talvez nunca seja utilizado.
Simplificação da administração: Administradores podem gerenciar recursos de forma mais eficaz, pois o thin provisioning elimina a necessidade de monitorar constantemente o uso dos recursos e reajustar manualmente os volumes de armazenamento criados.
Sobreprovisionamento: Esse recurso permite que os administradores prometam mais espaço em disco/SSD do que o disponível fisicamente, com base na premissa de que nem todos os usuários ou serviços usarão todo o espaço alocado ao mesmo tempo.
Melhor tempo de resposta: Como o espaço de armazenamento pode ser alocado rapidamente e sem interrupções, as empresas podem responder mais prontamente às necessidades de mudanças no cenário, seja por crescimento ou por projetos temporários.
Quais são as desvantagens dessa tecnologia?
Embora o thin provisioning ofereça muitos benefícios como a eficiência na alocação do espaço em disco, é importante ter ciência que algumas desvantagens existem. São elas:
Risco de superalocação: Uma das principais desvantagens do thin provisioning é o risco de superalocar os recursos sem acompanhamento.
Caso o ambiente exija tudo o que foi alocado em excesso, a tendência é que aplicações, serviços e dados sejam comprometidos.
Como exemplo, caso o espaço físico existente de um sistema de armazenamento não seja monitorado de perto, o risco de que todos os volumes virtuais provisionados ultrapassem a capacidade física disponível pode levar a falhas no sistema ou até a perda de dados.
Complexidade de gerenciamento: O thin provisioning pode tornar o gerenciamento de qualquer ambiente mais complexo.
Ele requer monitoramento constante e uma compreensão profunda de como os ativos estão sendo utilizados e sendo mais exigidos ao longo do tempo. Essa complexidade pode exigir ferramentas adicionais de monitoramento e análise do ambiente.
Desempenho: Pode haver impactos no desempenho quando mais espaço de armazenamento de um sistema for alocado automaticamente durante o uso.
A expansão de volumes em tempo real pode causar latência, especialmente se o sistema estiver quase atingindo sua capacidade máxima ou se o processo de alocação não for otimizado.
Monitoramento contínuo: Para evitar os riscos associados à superalocação, as organizações precisam implementar políticas rigorosas de monitoramento e alertas.
Isso pode exigir investimento em ferramentas de software adicionais e recursos humanos para monitorar a saúde dos servidores, equipamentos de rede e sistemas de armazenamento.
Recuperação de desastres: A estratégia de recuperação de desastres pode se tornar mais complicada com o thin provisioning.
Por exemplo, garantir que haja espaço suficiente para recuperar dados em um ambiente thin provisioned pode requerer planejamento adicional e recursos.
Complicações na migração de dados: Migrar volumes de dados que foram thin provisioned para outro hardware ou sistema de armazenamento pode ser mais complicado do que migrar volumes thick provisioned.
Isso se deve à necessidade de manter o mapeamento de alocação do espaço durante a migração.
Dependência de software: O thin provisioning geralmente depende de funcionalidades específicas do software de gerenciamento ou do ambiente de virtualização. Isso pode criar dependências e limitar a flexibilidade na escolha de servidores e soluções de armazenamento.
O thin provisioning e a virtualização
O thin provisioning e a virtualização estão estreitamente ligados, oferecendo juntos melhorias significativas em eficiência e flexibilidade para o gerenciamento de recursos em ambientes de TI.
A virtualização permite que múltiplos sistemas operacionais e aplicações rodem em um único hardware físico como máquinas virtuais (VMs), o que maximiza a utilização dos ativos.
Paralelamente, a tecnologia aprimora a alocação das aplicações e dados em disco ou memórias flash, fornecendo espaço apenas conforme os arquivos são escritos, em vez de reservar todo o espaço projetado de forma antecipada.
A combinação destas tecnologias permite que os datacenters otimizem o uso dos servidores, storages e elementos de infraestrutura, diminuindo custos e elevando a eficiência operacional.
O thin provisioning é especialmente valioso em ambientes virtualizados, onde diversas VMs compartilham um mesmo conjunto de recursos da estrutura física, pois complementa a natureza escalável e flexível da virtualização.
Isso possibilita a criação e o dimensionamento rápido de novas VMs, ao mesmo tempo em que se ajusta dinamicamente o espaço em disco conforme a necessidade, sem a obrigatoriedade de um provisionamento excessivo de recursos físicos.
A interação entre virtualização e o thin provisioning simplifica o gerenciamento de recursos de TI, permitindo um controle centralizado sobre recursos computacionais e do espaço em disco disponível.
Essa sinergia ajuda a ajustar os recursos às demandas dinâmicas das aplicações e VMs, além de contribuir para a redução de despesas com infraestrutura.
A virtualização diminui a necessidade de investimento em hardware físico adicional, enquanto o thin provisioning minimiza o investimento necessário em storages (NAS/DAS) ao reduzir o espaço não utilizado e postergar a compra de unidades de armazenamento adicionais.
Apesar desses benefícios, a implementação conjunta da tecnologia em ambientes virtualizados exige monitoramento atento e um planejamento detalhado da capacidade.
Isso é necessário para evitar a superalocação de recursos e assegurar que o desempenho e a disponibilidade do armazenamento sejam mantidos, destacando a importância de uma gestão cuidadosa para a otimização dos ambientes de TI.
O thin provisioning e as soluções on-premise
Ao adotar estratégias de thin provisioning associado com servidores virtualizados e soluções de armazenamento, sempre vale considerar alternativas mais simplificadas de gerenciamento e que se encaixem em cada ambiente.
Organizações que não possuem um departamento técnico especializado sempre estão sujeitas ao mau uso desses recursos, por isso sempre vale lembrar que uma implementação eficiente exige manutenção e gerenciamento.
Uma abordagem viável é adotar servidores físicos e sistemas de armazenamento que ofereçam funcionalidades de autogerenciamento e automação integradas.
Esses sistemas são projetados para simplificar operações de uso, como alocação de espaço, processamento e balanceamento de carga, sem a intervenção manual intensiva.
Com interfaces de usuário intuitivas e assistentes de configuração passo a passo, esses sistemas permitem que mesmo equipes com conhecimento técnico limitado configurem e gerenciem eficazmente o ambiente.
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