基于主機(jī)的虛擬化也稱為基于服務(wù)器的虛擬化，是通過在服務(wù)器操作系統(tǒng)中嵌入或添加虛擬層來實(shí)現(xiàn)設(shè)備虛擬化的，該方法不需要添加特殊的硬件而只需安裝具有虛擬化功能的軟件模塊，它以驅(qū)動程序的形式嵌入到應(yīng)用服務(wù)器的操作系統(tǒng)中，呈現(xiàn)給操作系統(tǒng)的是邏輯卷(Logic Volume Management)，通過邏輯卷把分布在多機(jī)上的物理存儲設(shè)備映射成一個統(tǒng)一的邏輯虛擬存儲空間，邏輯卷管理系統(tǒng)實(shí)際上是一個從物理存儲設(shè)備映射到邏輯卷的虛擬化存儲管理層，它可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級和應(yīng)用級的多機(jī)間存儲共享。

    運(yùn)行在服務(wù)器上的虛擬化軟件需要占用服務(wù)器的CUP、內(nèi)存、帶寬等開銷，對操作系統(tǒng)的依賴性較大，使得虛擬化系統(tǒng)不能兼容不同的平臺，移植性較差。

    但是基于主機(jī)的虛擬化最容易實(shí)現(xiàn)的，一般只需在應(yīng)用服務(wù)器端安裝卷管理驅(qū)動模塊就可以完成存儲虛擬化的過程，具有成本低、同構(gòu)平臺下性能高的特點(diǎn)。

    存儲設(shè)備的虛擬化一般在存儲設(shè)備的控制器中實(shí)現(xiàn)，又稱為存儲控制器的虛擬化。由于該虛擬化的實(shí)現(xiàn)方法直接面對具體的物理設(shè)備，在性能上達(dá)到最優(yōu)，由于該虛擬化邏輯被集成到設(shè)備內(nèi)部，存儲虛擬化的管理簡單方便而對用戶透明，但由于這種虛擬化技術(shù)沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，一般只適用于特定廠商的產(chǎn)品，異構(gòu)產(chǎn)品間很難實(shí)現(xiàn)存儲級聯(lián)，所以這種存儲虛擬化產(chǎn)品的可擴(kuò)展性易受到限制。

    另外，由于廠商的限制，用戶對存儲設(shè)備的選擇面也很窄，如果沒有第三方的虛擬化軟件提供底層屏蔽服務(wù)從而實(shí)現(xiàn)存儲級聯(lián)和擴(kuò)展，則該系統(tǒng)的擴(kuò)展性就很差，但近期也有一些研究成果采用基于目錄的虛擬化方式”來克服這些不足。

    網(wǎng)路的虛擬存儲化技術(shù)是當(dāng)前存儲虛擬化的主流技術(shù)，它當(dāng)前在商業(yè)上具有較多的成功產(chǎn)品。典型的網(wǎng)絡(luò)虛擬存儲技術(shù)主要包括網(wǎng)絡(luò)附加存儲NAS(Network Attached Storage)和存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)SAN(Storage Area Network)。由于這兩種系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、通信協(xié)議、數(shù)據(jù)管理的方式不同，所以NAS主要應(yīng)用于以文件共享為基礎(chǔ)的虛擬存儲系統(tǒng)中，而SAN主要應(yīng)用在以數(shù)據(jù)庫應(yīng)用為主的塊級別的數(shù)據(jù)共享領(lǐng)域。存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)SAN是當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)存儲的主流技術(shù)。

    虛擬化存儲的實(shí)現(xiàn)可以分布在從主機(jī)到存儲設(shè)備之間路徑的不同位置上，由此可把基于網(wǎng)絡(luò)的存儲虛擬化細(xì)分為基于交換機(jī)的虛擬化、基于路由器的虛擬化、基于存儲服務(wù)器端的虛擬化。

    交換機(jī)的虛擬化是通過在交換機(jī)中嵌入固件化的虛擬化模塊層來實(shí)現(xiàn)的，由于在交換機(jī)中集成有交換和虛擬化功能，交換機(jī)很容易成為系統(tǒng)的瓶頸，并可能產(chǎn)生單點(diǎn)故障。不過這種結(jié)構(gòu)不需要在服務(wù)器上安裝虛擬化軟件，可以減少應(yīng)用服務(wù)器的負(fù)載，也沒有基于存儲設(shè)備或者主機(jī)環(huán)境的安全性問題，在異構(gòu)環(huán)境下有較好的互操作性。

    路由器的虛擬化是將虛擬化模塊集成到路由器中，使存儲網(wǎng)絡(luò)的路由器既具有交換機(jī)的交換功能，同時具有路由器的協(xié)議轉(zhuǎn)換功能，它把存儲虛擬化的范圍由局域網(wǎng)范圍內(nèi)的虛擬存儲擴(kuò)展到了廣域虛擬存儲。

    近年來，基于路由器的虛擬化技術(shù)得到了長足的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用，例如基于iSCSI的虛擬存儲技術(shù)等，它為廣域網(wǎng)下的云存儲夯實(shí)了底層結(jié)構(gòu)。

    專用元數(shù)據(jù)的虛擬化是在存儲網(wǎng)絡(luò)中接入一臺專用的元數(shù)據(jù)服務(wù)器來完成存儲虛擬化工作，屬于帶外虛擬化方法。

    元數(shù)據(jù)服務(wù)器提供基于網(wǎng)絡(luò)虛擬存儲服務(wù)，它負(fù)責(zé)映射不同的物理設(shè)備，形成整個虛擬設(shè)備存儲池的全局統(tǒng)一數(shù)據(jù)視圖，并負(fù)責(zé)與駐留在各個應(yīng)用服務(wù)器上的虛擬化代理軟件進(jìn)行通信，各應(yīng)用服務(wù)器上的虛擬代理軟件負(fù)責(zé)管理存儲訪問視圖和I/O通信并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)訪問重定向;該代理軟件具有實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)高速緩存和數(shù)據(jù)預(yù)存取功能，并具有維護(hù)本地存儲視圖和元數(shù)據(jù)的功能，可以緩存和暫存本地存取的元數(shù)據(jù)信息，并保持與專用元數(shù)據(jù)服務(wù)器的數(shù)據(jù)一致性，通過數(shù)據(jù)訪問的局部性減少訪問元數(shù)據(jù)服務(wù)器的次數(shù)從而可以顯著的提高存儲吞吐率。