傳承科技- 虛擬化技術概敘 -www.radius.tw

虛擬化技術概敘 儲存虛擬化早在2002年就被國內一些IT媒體列為最值得關注的關注的技術之一，時至今日，它更是成為HDS、HP、IBM、SUN、VERITAS等存儲軟硬件廠商的重頭戲之一。我們可以看到它在存儲各個方面的廣泛應用，從小到資料塊、文件系統大到磁帶庫、各種主機服務器和陣列控制器。儲存虛擬化並不如幾十年剛出現一般是一個虛擬化的概念，今天，它代表了一種實實在在的領先技術。它甚至被人們看作是繼SAN（存儲區域網絡）之後的又一次新浪潮。 什麼是儲存虛擬化 儲存虛擬化是通過將一個（或多個）目標服務或功能與其它附加的功能集成，統一提供有用的全面功能服務。典型的虛擬化包括如下一些情況：屏蔽系統的複雜性，增加或集成新的功能，仿真、整合或分解現有的服務功能等。虛擬化是作用在一個或者多個實體上的，而這些實體則是用來提供存儲資源或服務的。 儲存虛擬化是一個抽像的定義，它並不能夠明確地指導用戶怎麼去比較產品及其功能。這個定義只能用來描述一類廣義的技術和產品。儲存虛擬化同樣也是一個抽像的技術，幾乎可以應用在存儲的所有層面：文件系統、文件、塊、主機、網絡、存儲設備等等。 儲存虛擬化帶來了什麼？ 第一點，儲存虛擬化是一個SAN裡面的存儲中央管理、集中管理，這是虛擬化的一個特點，一個突出的地方。可以得到很大的收益，降低成本。 第二點，儲存虛擬化打破了存儲供應商之間的界線，就是你用了EMC的東西，以後必須買EMC的，因為他不可能EMC的東西和IBM或者HDS的什麼替換做存儲的管理。有了儲存虛擬化，這種壁壘將被打破。 第三點，就是用不同的，可以應用於不同品牌的高中低檔的存儲設備。 儲存虛擬化的層次 存儲的虛擬化可以在三個不同的層面上實現：基於專用卷管理軟件在主機服務器上實現，或者利用陣列控制器的固件在磁盤陣列上實現，或者利用專用的虛擬化引擎在存儲網絡上實現。而具體使用哪種方法來做，應根據實際需求來決定。 1、基於主機的虛擬化。 如果僅僅需要單個主機服務器（或單個集群）訪問多個磁盤陣列，可以使用基於主機的儲存虛擬化技術。虛擬化的工作通過特定的軟件在主機服務器上完成，經過虛擬化的存儲空間可以跨越多個異構的磁盤陣列。 這種虛擬化通常由主機操作系統下的邏輯卷管理軟件來實現，最大優點是其久經考驗的穩定性，以及對異構存儲系統的開放性。它與文件系統共同存在於主機上，便於二者的緊密結合以實現有效的存儲容量管理。卷和文件系統可以在不停機的情況下動態擴展或縮小。 2、基於存儲設備的虛擬化。 當有多個主機服務器需要訪問同一個磁盤陣列的時候，可以採用基於陣列控制器的虛擬化技術。此時虛擬化的工作是在陣列控制器上完成， 將一個陣列上的存儲容量劃分多個存儲空間(LUN)，供不同的主機系統訪問。 智能的陣列控制器提供資料塊級別的整合，同時還提供一些附加的功能，例如：LUN Masking，緩存，即時快照、資料複製等。配合使用不同的存儲系統，這種基於存儲設備的虛擬化模式可以實現性能的優化。 由於這種虛擬化不依賴於某個特定主機，能夠支持異構的主機系統。但是對於每個存儲子系統而言，它又是個專用私有的方案，不能夠跨越各個存儲設備間的限制，無法打破設備間的不兼容性。 3、基於存儲網絡的虛擬化 以上都是一對多的訪問模式，而在現實的應用環境中，很多情況下是需要多對多的訪問模式的，也就是說，多個主機服務器需要訪問多個異構存儲設備，目的是為了優化資源利用率－－多個用戶使用相同的資源，或者多個資源對多個進程提供服務，等等。在這種情形下，儲存虛擬化的的工作就一定要在存儲網絡上完成了。這也是構造公共存儲服務設施的前提條件。 而以上描述的兩種虛擬化方法的優點都可以在存儲網絡虛擬化上同時體現，它支持資料中心級的存儲管理以及異構的主機系統和存儲系統。 儲存虛擬化的方式 存儲網絡的虛擬化是由加入到存儲網絡SAN中的專用裝置來實現的。這種專用裝置實際上是裝有儲存虛擬化管理和應用軟件的服務器平台，這個服務器平台可以橫亙在SAN中間，把服務器和存儲設備隔離，也可以在旁邊接入SAN，對存儲網絡進行管理。前者我們稱之為對稱的儲存虛擬化；後者稱之為不對稱的儲存虛擬化。 1、不對稱方式的儲存虛擬化架構。 不對稱虛擬化引擎物理上不位於主機和存儲系統的資料通道中間，而是通過其它的網絡連接方式與主機系統通訊。於是，在每個主機服務器上，都需要安裝客戶端軟件，或者特殊的主機適配卡驅動，這些客戶端軟件接收從虛擬化引擎 傳來的邏輯卷結構和屬性信息，以及邏輯卷和物理塊之間的映射信息，在SAN上實現地址尋址。存儲的配置和控制信息有虛擬化引擎負責提供。這種方式的實施難度大於對稱模式，因為每個主機都必須有一個客戶端程序。 2、對稱方式的儲存虛擬化架構。 對稱虛擬化引擎位於主機和存儲系統的資料通道中間，控制信息和用戶資料都會通過它，而它會將邏輯卷分配給主機，就像一個標準的存儲子系統一樣。 因為所有的資料訪問都會通過這個引擎，它就可以實現很高的安全性。就像一個存儲系統的防火牆，只有它允許的訪問才能夠通行，否則就會被拒絕。這種方式的虛擬化，不需要在主機上安裝特別的虛擬化驅動程序，比不對稱方式的方式易於實施。並且支持廣泛的異構存儲系統，具有很好的互連性。對稱虛擬化引擎是一個資料訪問必須經過的設備，通常利用緩存技術來優化性能。

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