詳細(xì)了解三種存儲(chǔ)虛擬化方法

方法1：基于主機(jī)的虛擬存儲(chǔ)

基于主機(jī)的虛擬存儲(chǔ)依賴于代理或管理軟件，它們安裝在一個(gè)或多個(gè)主機(jī)上，實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)虛擬化的控制和管理。由于控制軟件是運(yùn)行在主機(jī)上，這就會(huì)占用主機(jī)的處理時(shí)間。因此，這種方法的可擴(kuò)充性較差，實(shí)際運(yùn)行的性能不是很好�；�于主機(jī)的方法也有可能影響到系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，因?yàn)橛锌赡軐?dǎo)致不經(jīng)意間越權(quán)訪問到受保護(hù)的數(shù)據(jù)。這種方法要求在主機(jī)上安裝適當(dāng)?shù)目刂栖浖�，因此一個(gè)主機(jī)的故障可能影響整個(gè)SAN系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的完整性。軟件控制的存儲(chǔ)虛擬化還可能由于不同存儲(chǔ)廠商軟硬件的差異而帶來不必要的互操作性開銷，所以這種方法的靈活性也比較差。

但是，因?yàn)椴恍枰�任何附加硬件，基于主機(jī)的虛擬化方法最容易實(shí)現(xiàn)，其設(shè)備成本最低。使用這種方法的供應(yīng)商趨向于成為存儲(chǔ)管理領(lǐng)域的軟件廠商，而且目前已經(jīng)有成熟的軟件產(chǎn)品。這些軟件可以提供便于使用的圖形接口，方便地用于SAN的管理和虛擬化，在主機(jī)和小型SAN結(jié)構(gòu)中有著良好的負(fù)載平衡機(jī)制。從這個(gè)意義上看，基于主機(jī)的存儲(chǔ)虛擬化是一種性價(jià)比不錯(cuò)的方法。

方法2：基于存儲(chǔ)設(shè)備的虛擬化

基于存儲(chǔ)設(shè)備的存儲(chǔ)虛擬化方法依賴于提供相關(guān)功能的存儲(chǔ)模塊。如果沒有第三方的虛擬軟件，基于存儲(chǔ)的虛擬化經(jīng)常只能提供一種不完全的存儲(chǔ)虛擬化解決方案。對于包含多廠商存儲(chǔ)設(shè)備的SAN存儲(chǔ)系統(tǒng)，這種方法的運(yùn)行效果并不是很好。依賴于存儲(chǔ)供應(yīng)商的功能模塊將會(huì)在系統(tǒng)中排斥JBODS（Just a Bunch of Disks，簡單的硬盤組）和簡單存儲(chǔ)設(shè)備的使用，因?yàn)檫@些設(shè)備并沒有提供存儲(chǔ)虛擬化的功能。當(dāng)然，利用這種方法意味著最終將鎖定某一家單獨(dú)的存儲(chǔ)供應(yīng)商。

基于存儲(chǔ)的虛擬化方法也有一些優(yōu)勢：在存儲(chǔ)系統(tǒng)中這種方法較容易實(shí)現(xiàn)，容易和某個(gè)特定存儲(chǔ)供應(yīng)商的設(shè)備相協(xié)調(diào)，所以更容易管理，同時(shí)它對用戶或管理人員都是透明的。但是，我們必須注意到，因?yàn)槿狈ψ銐虻能浖�進(jìn)行支持，這就使得解決方案更難以客戶化（customzing）和監(jiān)控。

方法3：基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬存儲(chǔ)

基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬化方法是在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)虛擬化功能，具體有下面幾種方式：

1. 基于互聯(lián)設(shè)備的虛擬化

基于互聯(lián)設(shè)備的方法如果是對稱的，那么控制信息和數(shù)據(jù)走在同一條通道上；如果是不對稱的，控制信息和數(shù)據(jù)走在不同的路徑上。在對稱的方式下，互聯(lián)設(shè)備可能成為瓶頸，但是多重設(shè)備管理和負(fù)載平衡機(jī)制可以減緩瓶頸的矛盾。同時(shí)，多重設(shè)備管理環(huán)境中，當(dāng)一個(gè)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，也比較容易支持服務(wù)器實(shí)現(xiàn)故障接替。但是，這將產(chǎn)生多個(gè)SAN孤島，因?yàn)橐粋�(gè)設(shè)備僅控制與它所連接的存儲(chǔ)系統(tǒng)。非對稱式虛擬存儲(chǔ)比對稱式更具有可擴(kuò)展性，因?yàn)閿?shù)據(jù)和控制信息的路徑是分離的。

基于互聯(lián)設(shè)備的虛擬化方法能夠在專用服務(wù)器上運(yùn)行，使用標(biāo)準(zhǔn)操作系統(tǒng)，例如Windows、Sun Solaris、Linux或供應(yīng)商提供的操作系統(tǒng)。這種方法運(yùn)行在標(biāo)準(zhǔn)操作系統(tǒng)中，具有基于主機(jī)方法的諸多優(yōu)勢——易使用、設(shè)備便宜。許多基于設(shè)備的虛擬化提供商也提供附加的功能模塊來改善系統(tǒng)的整體性能，能夠獲得比標(biāo)準(zhǔn)操作系統(tǒng)更好的性能和更完善的功能，但需要更高的硬件成本。

但是，基于設(shè)備的方法也繼承了基于主機(jī)虛擬化方法的一些缺陷，因?yàn)樗�仍然需要一個(gè)運(yùn)行在主機(jī)上的代理軟件或基于主機(jī)的適配器，任何主機(jī)的故障或不適當(dāng)?shù)闹鳈C(jī)配置都可能導(dǎo)致訪問到不被保護(hù)的數(shù)據(jù)。同時(shí)，在異構(gòu)操作系統(tǒng)間的互操作性仍然是一個(gè)問題。

3. 基于路由器的虛擬化

基于路由器的方法是在路由器固件上實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)虛擬化功能。供應(yīng)商通常也提供運(yùn)行在主機(jī)上的附加軟件來進(jìn)一步增強(qiáng)存儲(chǔ)管理能力。在此方法中，路由器被放置于每個(gè)主機(jī)到存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)通道中，用來截取網(wǎng)絡(luò)中任何一個(gè)從主機(jī)到存儲(chǔ)系統(tǒng)的命令。由于路由器潛在地為每一臺(tái)主機(jī)服務(wù)，大多數(shù)控制模塊存在于路由器的固件中，相對于基于主機(jī)和大多數(shù)基于互聯(lián)設(shè)備的方法，這種方法的性能更好、效果更佳。由于不依賴于在每個(gè)主機(jī)上運(yùn)行的代理服務(wù)器，這種方法比基于主機(jī)或基于設(shè)備的方法具有更好的安全性。當(dāng)連接主機(jī)到存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的路由器出現(xiàn)故障時(shí)，仍然可能導(dǎo)致主機(jī)上的數(shù)據(jù)不能被訪問。但是只有聯(lián)結(jié)于故障路由器的主機(jī)才會(huì)受到影響，其他主機(jī)仍然可以通過其他路由器訪問存儲(chǔ)系統(tǒng)。路由器的冗余可以支持動(dòng)態(tài)多路徑，這也為上述故障問題提供了一個(gè)解決方法。由于路由器經(jīng)常作為協(xié)議轉(zhuǎn)換的橋梁，基于路由器的方法也可以在異構(gòu)操作系統(tǒng)和多供應(yīng)商存儲(chǔ)環(huán)境之間提供互操作性。

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數(shù)據(jù)是企業(yè)最大的財(cái)富，任何一家公司都不可掉以輕心。數(shù)據(jù)一旦丟失，企業(yè)失去的不僅是眼前的財(cái)富，更可能是未來的發(fā)展機(jī)會(huì)，因此許多企業(yè)紛紛引入先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)，希望存儲(chǔ)資源像我們?nèi)粘Ｉ�活中的水和電一樣，成為企業(yè)信息系統(tǒng)中的"公用設(shè)施".

誰能勝出？

每一種方法都由其優(yōu)缺點(diǎn)。

基于主機(jī)和基于存儲(chǔ)的方法對于初期的采用者來說魅力最大，因?yàn)樗麄儾恍枰�任何附加硬件，但對于異�?gòu)存儲(chǔ)系統(tǒng)和操作系統(tǒng)而言，系統(tǒng)的運(yùn)行效果并不是很好。對于那些要求最大限度進(jìn)行互操作的企業(yè)來說，基于交換機(jī)或基于路由器的方法可能更為恰當(dāng)。對那些要求更高可擴(kuò)充性的用戶來說，基于路由器的方法是最優(yōu)選擇。基于互聯(lián)設(shè)備的方法處于兩者之間，它回避了一些安全性問題，存儲(chǔ)虛擬化的功能較強(qiáng)，能減輕單一主機(jī)的負(fù)載，同時(shí)可獲得很好的可擴(kuò)充性。

不同供應(yīng)商的存儲(chǔ)虛擬化實(shí)現(xiàn)方法不同，一些偏重于復(fù)制，一些擅長備份，而另外一些在恢復(fù)和訪問控制方面性能更為優(yōu)越。存儲(chǔ)管理軟件供應(yīng)商趨向于提供最完善的管理套餐。但是，多平臺(tái)的支持和最佳的性能特性并不容易達(dá)到最優(yōu)。

在數(shù)據(jù)復(fù)制方面已經(jīng)發(fā)展出多種鏡像方法。許多存儲(chǔ)供應(yīng)商提供三層鏡像結(jié)構(gòu)，Veritas公司甚至能夠提供四層鏡像結(jié)構(gòu)。鏡像在一些方面受到推崇，全面鏡像能在另一個(gè)驅(qū)動(dòng)器上產(chǎn)生完全相同的副本。這個(gè)附加的副本有時(shí)也稱為快照，只存儲(chǔ)以前版本的數(shù)據(jù)。有時(shí)，在不同地理位置上存在的副本驅(qū)動(dòng)器，通過IP相連能產(chǎn)生遠(yuǎn)程或異步副本。

在存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)中，存儲(chǔ)訪問控制經(jīng)常在分區(qū)（Zoning）式的主機(jī)和存儲(chǔ)系統(tǒng)中進(jìn)行。只有屬于同一個(gè)分區(qū)的主機(jī)能夠訪問這個(gè)分區(qū)的存儲(chǔ)設(shè)備。主機(jī)和存儲(chǔ)設(shè)備經(jīng)常是多分區(qū)的一員。分區(qū)制的理念與虛擬專用存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)相似。

分區(qū)有多種方法。隨著共享存儲(chǔ)的粒度和管理難易程度不同，分區(qū)方法的差異很大。基于端口的分區(qū)經(jīng)常在交換機(jī)中實(shí)現(xiàn)，交換機(jī)內(nèi)部的訪問必須在指定的端口之間進(jìn)行。這種分區(qū)的特色是分區(qū)之間不能重疊。當(dāng)指定的端口分區(qū)成員發(fā)生變動(dòng)時(shí)，分區(qū)需要重新配置。這種方式有著明顯的缺陷，因?yàn)榇蠖鄶?shù)情況下，即使交換機(jī)端口發(fā)生調(diào)整，也不允許改變分區(qū)成員的一致性。

子系統(tǒng)分區(qū)或卷映射經(jīng)常由內(nèi)部磁盤子系統(tǒng)的控制器來實(shí)現(xiàn)，它允許整個(gè)或部分驅(qū)動(dòng)器成為其數(shù)據(jù)出口，使得單一存儲(chǔ)子系統(tǒng)看起來好像是多驅(qū)動(dòng)器和多主機(jī)�；�于邏輯單元設(shè)備號(hào)掩碼（LUN masking）之上的分區(qū)在主機(jī)I/O控制器、主機(jī)軟件或路由器上得以實(shí)現(xiàn)。LUN 掩碼像一個(gè)過濾器，只允許主機(jī)訪問特定的存儲(chǔ)資源，它也允許一個(gè)存儲(chǔ)子系統(tǒng)中單一驅(qū)動(dòng)器能夠?qū)儆诓煌�的分區(qū)，從而產(chǎn)生設(shè)備層面的分區(qū)。

存儲(chǔ)虛擬化功能的復(fù)雜性很容易在許多供應(yīng)商中產(chǎn)生一種"人人都能做虛擬化"的錯(cuò)覺，其實(shí)是各商家采取了不同的標(biāo)準(zhǔn)來定義"虛擬化".供應(yīng)商之間技術(shù)的整合和合作隨時(shí)都可能發(fā)生。因此要求數(shù)據(jù)中心經(jīng)理們具備良好的技術(shù)知識(shí)，以便清楚地了解自己需要的是什么。在評估虛擬化解決方案時(shí)，您應(yīng)該思考以下問題：

1. 能夠支持異構(gòu)操作系統(tǒng)和不同的存儲(chǔ)供應(yīng)商嗎？

2. 適合于成百上千TB的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)嗎？

3. 便于管理嗎？

4. 能提供方便的分區(qū)管理嗎？

5. 能支持靈活的容量擴(kuò)充嗎？

6. 安全可靠嗎？

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