存儲虛擬化(三)
虛擬存儲是一種具有智慧結構的系統,它允許客戶以透明有效的方式在磁片和磁帶上存儲資料,統一管理磁碟空間,使得客戶的存儲系統容納更多的資料,也使得更多的使用者可以共用同一個系統。在虛擬存儲環境下,無論後端物理存儲是什麼設備,伺服器及其應用系統看到的都是其物理設備的邏輯映射。即使物理存儲發生變化,這種邏輯映射也不會改變,系統管理員不必再關心後端存儲,只需專注於管理存儲空間,所有的存儲管理操作,例如系統升級、建立和分配虛擬磁片、改變RAID級別、擴充存儲空間等都比以前容易的多,存儲管理變得輕鬆簡單。在虛擬存儲環境下,存儲對使用者來說將變得透明,用戶可以不必關心存放裝置的功能差別、容量大小、設備類型和製造商如何,所有的設備將被統一管理,而且賦予統一的功能如遠端災備等。
虛擬化存儲有多種分類方法,從大的方面可以分為:根據在I/O路徑中實現虛擬化的位置不同進行分類;根據控制路徑和資料路徑的不同進行分類。根據在I/O路徑中實現虛擬化的位置不同,虛擬化存儲可以分為主機的虛擬存儲、網路的虛擬存儲、存放裝置的虛擬存儲。根據控制路徑和資料路徑的不同,虛擬化存儲分為對稱虛擬化與不對稱虛擬化。
與傳統存儲相比,虛擬化存儲的優點主要體現在:磁片利用率高,傳統存儲技術的磁片利用率一般只有30-70%,而採用虛擬化技術後的磁片利用率高達70-90%;存儲靈活,可以適應不同廠商、不同類別的異構存儲平臺,為存儲資源管理提供了更好的靈活性;管理方便,提供了一個大型存放區系統集中管理的手段,避免了由於存放裝置擴充所帶來的管理方面的麻煩;性能更好,虛擬化存儲系統可以很好地進行負載均衡,把每一次資料訪問所需的頻寬合理地分配到各個存儲模組上,提高了系統的整體訪問頻寬。
根據雲存儲系統的構成和特點,可將虛擬化存儲的模型分為三層:物理設備虛擬化層、存儲節點虛擬化層、存儲區域網路虛擬化層。三層虛擬化存儲模型大大降低了存儲管理的複雜度,有效地封裝了底層存放裝置的複雜性和多樣性,使系統具備了更好的擴展性和靈活性。使用者只需將存放裝置添加到存儲池中並進行簡單配置,就可以創建虛擬卷,而不必關注系統中單個設備的物理存儲容量和存儲介質的屬性,從而實現統一的存儲管理。
物理設備虛擬化層:主要用來進行資料塊級別的資源配置和管理,利用底層物理設備創建一個連續的邏輯位址空間,即存儲池。根據物理設備的屬性和使用者的需求,存儲池可以有多個不同的資料屬性,例如讀寫特徵、性能權重和可靠性等級。按需分配的存放裝置作為一個邏輯卷管理器,可以從存儲池中分配邏輯卷,動態地分配存儲資源,並管理資料塊的映射和轉發。
存儲節點虛擬化層:可實現存儲節點內部多個存儲池之間的資源配置和管理,將一個或者多個按需分配的存儲池整合為在存儲節點範圍內的統一的虛擬存儲池。這個虛擬化層由存儲節點虛擬模組在存儲節點內部實現,對下管理按需分配的存放裝置,對上支援存儲區域網路虛擬化層。
存儲區域網路虛擬化層:可實現存儲節點之間的資源配置和管理,集中地管理所有存放裝置上的存儲池,以組成一個統一的虛擬存儲池。這個虛擬化層由虛擬存儲管理模組在虛擬存儲管理伺服器上實現,以帶外虛擬化方式管理虛擬存儲系統的資源配置,為虛擬磁片管理提供位址映射、查詢等服務。