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淺談存儲(chǔ)虛擬化

在云計(jì)算大行其道的今天,虛擬化技術(shù)迎來了大發(fā)展,其中存儲(chǔ)虛擬化就是其中之一。我們?yōu)槭裁葱枰鎯?chǔ)虛擬化,存儲(chǔ)虛擬化怎么來實(shí)現(xiàn)以及各種實(shí)現(xiàn)方式有什么特點(diǎn),本文將就這些內(nèi)容展開討論。

  • 發(fā)布時(shí)間:2022-11-23

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我想評(píng)論

1 什么是存儲(chǔ)虛擬化
存儲(chǔ)虛擬化(Storage Virtualization)是一種對(duì)物理存儲(chǔ)資源進(jìn)行抽象的技術(shù),就是把多個(gè)物理存儲(chǔ)設(shè)備通過一定的技術(shù)將它們集中起來統(tǒng)一管理,虛擬化的存儲(chǔ)資源就像是一個(gè)存儲(chǔ)池,用戶不會(huì)看到具體的磁盤、磁帶,也不關(guān)心自己的數(shù)據(jù)經(jīng)過哪一條路徑通往具體的存儲(chǔ)設(shè)備。存儲(chǔ)虛擬化可以將多種、多個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備統(tǒng)一管理起來,為用戶提供大容量、高數(shù)據(jù)傳輸性能的存儲(chǔ)系統(tǒng)。
圖1-1 存儲(chǔ)虛擬化模型
                                                                                                 
2 為什么需要存儲(chǔ)虛擬化
存儲(chǔ)技術(shù)經(jīng)歷了從直接存儲(chǔ)(Direct-Attached Storage)到網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)的發(fā)展歷程。對(duì)于傳統(tǒng)的直接存儲(chǔ)方式,存儲(chǔ)設(shè)備附屬于某個(gè)服務(wù)器,數(shù)據(jù)被局限在某個(gè)服務(wù)器的控制之下,這種方式已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足企業(yè)分布式業(yè)務(wù)的需要,因而發(fā)展出網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)雖然有很大的技術(shù)革新,但并沒有屏蔽具體存儲(chǔ)設(shè)備的物理細(xì)節(jié),存儲(chǔ)管理用戶仍然需要分別掌握不同存儲(chǔ)設(shè)備的物理特性,才能對(duì)存儲(chǔ)池進(jìn)行有效的管理。只有采用了存儲(chǔ)虛擬化的技術(shù),才能真正屏蔽具體存儲(chǔ)設(shè)備的物理細(xì)節(jié),為用戶提供統(tǒng)一集中的存儲(chǔ)管理。
相對(duì)傳統(tǒng)的存儲(chǔ)技術(shù),存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)具有以下優(yōu)勢(shì):
磁盤利用率高。傳統(tǒng)存儲(chǔ)技術(shù)的磁盤利用率一般只有30~70%,而采用虛擬化技術(shù)后的磁盤利用率高達(dá)70~90%,極大地提高了存儲(chǔ)資源的利用率。
管理方便。傳統(tǒng)存儲(chǔ)技術(shù)的存儲(chǔ)管理和維護(hù)工作大部分由人工完成,而采用存儲(chǔ)虛擬存儲(chǔ)技術(shù),管理員不必關(guān)心后臺(tái)存儲(chǔ),只須專注于管理存儲(chǔ)空間本身,存儲(chǔ)管理的復(fù)雜性大大降低。
存儲(chǔ)靈活。傳統(tǒng)存儲(chǔ)技術(shù)不支持異構(gòu)存儲(chǔ),而虛擬存儲(chǔ)技術(shù)可以適應(yīng)不同廠商、不同類別的異構(gòu)存儲(chǔ)平臺(tái),為存儲(chǔ)資源管理提供了更好的靈活性。
更多功能。相比傳統(tǒng)存儲(chǔ)技術(shù),虛擬化存儲(chǔ)技術(shù)額外帶來了精簡(jiǎn)磁盤和空間回收、快照、遷移、鏈接克隆等實(shí)用功能。
                                                                              
3 存儲(chǔ)虛擬化的實(shí)現(xiàn)
圖3-1 存儲(chǔ)虛擬化實(shí)現(xiàn)
                                                                                 
根據(jù)虛擬化實(shí)現(xiàn)位置的不同,可以分為:
基于主機(jī)的存儲(chǔ)虛擬化。
基于存儲(chǔ)設(shè)備的存儲(chǔ)虛擬化。
基于網(wǎng)絡(luò)的存儲(chǔ)虛擬化。
3.1   基于主機(jī)的存儲(chǔ)虛擬化
基于主機(jī)的存儲(chǔ)虛擬化將虛擬化實(shí)現(xiàn)放在主機(jī)上,通過改造主機(jī)操作系統(tǒng)的文件系統(tǒng)層或者設(shè)備層來完成卷邏輯地址到物理地址的轉(zhuǎn)換,若僅僅是單個(gè)主機(jī)服務(wù)器(或者是單個(gè)集群)訪問多個(gè)磁盤陣列,可以使用基于主機(jī)的存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)。
基于主機(jī)的存儲(chǔ)虛擬化具有以下特點(diǎn):
不需要任何附加硬件,容易實(shí)現(xiàn)且設(shè)備成本低。
I/O路徑簡(jiǎn)單,讀寫性能好。
虛擬化軟件運(yùn)行在主機(jī)上,會(huì)占用主機(jī)的處理時(shí)間,可擴(kuò)展性較差,實(shí)際運(yùn)行的性能不是很好,還可能影響到主機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。
圖3-2 基于主機(jī)的存儲(chǔ)虛擬化
                                                                                  
3.2   基于存儲(chǔ)設(shè)備的存儲(chǔ)虛擬化
基于存儲(chǔ)設(shè)備的存儲(chǔ)虛擬化將虛擬化實(shí)現(xiàn)放在物理存儲(chǔ)設(shè)備上面,例如磁盤陣列。若是多個(gè)主機(jī)服務(wù)器需要訪問同一個(gè)磁盤陣列的時(shí)候可以采用基于存儲(chǔ)設(shè)備的虛擬化技術(shù)。
基于存儲(chǔ)設(shè)備的存儲(chǔ)虛擬化具有以下特點(diǎn):
軟件運(yùn)行于存儲(chǔ)設(shè)備中專門的嵌入式系統(tǒng)上,不占用主機(jī)資源。
數(shù)據(jù)管理功能豐富,還可以提供一些存儲(chǔ)高級(jí)業(yè)務(wù),例如精簡(jiǎn)配置、快照和鏈接克隆等。
依賴存儲(chǔ)設(shè)備的能力,一般只能對(duì)設(shè)備內(nèi)的磁盤進(jìn)行虛擬化,不同廠商數(shù)據(jù)管理功能之間不能互相操作,不同存儲(chǔ)設(shè)備需配置不同的數(shù)據(jù)管理軟件。
圖3-3 基于存儲(chǔ)設(shè)備的存儲(chǔ)虛擬化
                                                                              
3.3   基于網(wǎng)絡(luò)的存儲(chǔ)虛擬化
基于網(wǎng)絡(luò)的存儲(chǔ)虛擬化通過在存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)中添加虛擬化引擎實(shí)現(xiàn),可以將虛擬化實(shí)現(xiàn)放在專門服務(wù)器或者路由器上面。當(dāng)多個(gè)主機(jī)服務(wù)器需要訪問多個(gè)異構(gòu)存儲(chǔ)設(shè)備時(shí),可以使用基于網(wǎng)絡(luò)的存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)。
基于網(wǎng)絡(luò)的存儲(chǔ)虛擬化具有以下特點(diǎn):
與主機(jī)無關(guān),不占用主機(jī)資源。
支持異構(gòu)主機(jī)、異構(gòu)存儲(chǔ)設(shè)備,統(tǒng)一不同存儲(chǔ)設(shè)備的數(shù)據(jù)管理功能,構(gòu)建統(tǒng)一管理平臺(tái),可擴(kuò)展性好。
I/O路徑長(zhǎng),性能有損耗。 
技術(shù)發(fā)展成熟度較低。
圖3-4 基于網(wǎng)絡(luò)的存儲(chǔ)虛擬化
                                                                            
4 結(jié)束語
大數(shù)據(jù)的時(shí)代,數(shù)據(jù)每天都在海量地增長(zhǎng),存儲(chǔ)的市場(chǎng)無疑是非常廣闊的。目前市面上存儲(chǔ)虛擬化產(chǎn)品已經(jīng)非常普遍,但針對(duì)的基本都是高端用戶,真正采用存儲(chǔ)虛擬化的用戶并不多。當(dāng)前存儲(chǔ)虛擬化市場(chǎng)仍處于多家廠商相互競(jìng)爭(zhēng)的階段,尚未出現(xiàn)一家獨(dú)大的局勢(shì),市場(chǎng)前景非常廣闊。隨著國(guó)內(nèi)外存儲(chǔ)廠商的不斷努力,在可預(yù)見的未來存儲(chǔ)虛擬化將會(huì)有很大的發(fā)展。
                                                                                        
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