初探存儲網(wǎng)絡(luò)趨于虛擬化的實(shí)質(zhì)

串行總線推動(dòng)了I/O虛擬化的發(fā)展

一個(gè)名為PCI-SIG的專門負(fù)責(zé)制定串行總線工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的組織在2008年六月已經(jīng)發(fā)布了PCI-SIG I/O虛擬化（IOV）的套件。這些新的規(guī)范開啟了在應(yīng)對大多數(shù)I/O密集的問題上虛擬化技術(shù)的應(yīng)用，而性能上不再受到來自軟件或者硬件的虛擬化組件的瓶頸。IOV套件提供了一系列的技術(shù)可應(yīng)用于處理器，芯片，并對管理程序和操作系統(tǒng)有著重要的意義。這些技術(shù)包括：

1、地址轉(zhuǎn)換技術(shù)（ATS）這樣I/O設(shè)備就會(huì)體現(xiàn)各自不同的特性

2、在單獨(dú)服務(wù)器現(xiàn)有的串行總線的本地I/O虛擬化上應(yīng)用單一I/O虛擬化

3、在多服務(wù)器共享PCIe組織的新的PCIe拓?fù)渖蠎?yīng)用多I/O虛擬化

這些新的規(guī)范必將觸發(fā)一個(gè)全新的虛擬化技術(shù)解決方案，在新的解決方案中，性能會(huì)得到提高，功耗也會(huì)更加降低，同時(shí)也將提供從服務(wù)器端看到的I/O的狀態(tài)的全新術(shù)語。

試想一下，如果沒有在每個(gè)服務(wù)器上單獨(dú)安裝網(wǎng)絡(luò)和存儲的適配器，將PCI總線適配器跨多服務(wù)器虛擬化會(huì)怎么樣？考慮一下網(wǎng)卡，HBA卡，SAS/SATA磁盤控制卡由于可以在一個(gè)機(jī)架上共享而節(jié)省下來的潛在花費(fèi)以及功耗。拿一整個(gè)機(jī)架的服務(wù)器來說，可能每個(gè)服務(wù)器上安裝了一個(gè)連到機(jī)架頂部的虛擬I/O適配器的接口。之后，當(dāng)有數(shù)據(jù)來時(shí)，機(jī)架頂部的裝置就會(huì)動(dòng)態(tài)的將所有的LAN，SAN和DAS的數(shù)據(jù)流送到合適的位置上，比如機(jī)架底端的交換機(jī)，就是專門用于讓服務(wù)器專注于計(jì)算的。“機(jī)架區(qū)域網(wǎng)絡(luò)”（RAN）的概念帶來的好處是，讓整個(gè)機(jī)架上的服務(wù)器有刀片服務(wù)器的優(yōu)勢，但和刀片服務(wù)器不同的是，擴(kuò)展性比較好，沒有刀片服務(wù)器底架的限制。

再考慮下在不同物理機(jī)上遷移虛擬機(jī)的問題。一般來說，這樣的問題需要SAN網(wǎng)絡(luò)的支持，一來是由于SAN是獨(dú)立于物理服務(wù)器的，二來SAN也可以通過任何分配好的服務(wù)器端進(jìn)行訪問。但虛擬化I/O技術(shù)可以讓虛擬機(jī)之間的移動(dòng)在任何存儲之間都可以實(shí)現(xiàn)，并不需要完全依賴SAN存儲，可以進(jìn)行I/O虛擬化技術(shù)的適配器會(huì)在硬件上運(yùn)行一些虛擬層的功能，將主機(jī)上CPU的負(fù)載釋放出來，這樣被釋放出來的CPU資源就可以用到其他的虛擬機(jī)或者應(yīng)用上。

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