在過去的2010中，有關(guān)虛擬化和云的概念成為一項熱點。而走向完全的虛擬化以提供云服務(wù)遠非簡單之舉，對IT而言，涉及用戶體驗、已有架構(gòu)、轉(zhuǎn)化方式等諸多問題。本篇僅對存儲虛擬化各項必備的技術(shù)，在客戶最為關(guān)注的虛擬化、性能和可靠性方面作一歸納。

存儲虛擬化針對存儲硬件資源，是對整個IT基礎(chǔ)架構(gòu)進行虛擬化必不可少的一部分。存儲虛擬化主要用以實現(xiàn)以下基本目標(biāo)：

•  屏蔽已有系統(tǒng)環(huán)境及其復(fù)雜度
   
•  滿足原有的不同的存儲訪問需求
   
•  整合原獨立存儲的存儲資源
   
•  增加提升可靠性和可用性的各項功能

存儲虛擬化首先要解決的就是連接并統(tǒng)一管理不同的存儲設(shè)備。現(xiàn)在國內(nèi)客戶一般都有不止一臺存儲設(shè)備，往往是單SAN環(huán)境下就掛了許多家不同廠商的陣列，一會兒這臺設(shè)備要擴容；一會兒那臺設(shè)備要續(xù)保，占用管理員很大的時間。而且現(xiàn)在存儲廠商在首次銷售存儲設(shè)備時都采用低價策略，當(dāng)IT部門在需要擴容時，往往會發(fā)現(xiàn)原來這些“企業(yè)級磁盤”卻真不便宜。

因此存儲虛擬化首先要解決的就是將原來不同的磁盤陣列柔成一團，放在一起用。要增加容量時，可以選擇擴容原有的不同的陣列。甚至新加一套存儲設(shè)備，其容量都可以被原有不同存儲上的應(yīng)用所訪問。

于是存儲虛擬化將各磁盤陣列其RAID初始化后的所有存儲空間全部分配給存儲虛擬化網(wǎng)關(guān)即可，以后的管理維護已經(jīng)和具體是哪家廠商的什么型號和什么類型存儲已經(jīng)無關(guān)，只需要從存儲虛擬化網(wǎng)關(guān)里就可以進行統(tǒng)一規(guī)劃管理和分配使用。這樣做額外的一個好處就是使得IT部門無需面對各不同的存儲管理界面。一般而言，每臺陣列都配有相應(yīng)的基礎(chǔ)管理軟件，實現(xiàn)監(jiān)控、預(yù)警等一些基本功能，但麻煩的是每家廠商的管理界面都不相同，要熟悉不同的設(shè)備管理界面著實花費不少功夫。通過存儲虛擬化的統(tǒng)一管理，一個單一的圖形管理界面即可完成所有規(guī)劃，降低使用的復(fù)雜程度。

存儲虛擬化建設(shè)的另一個核心目標(biāo)是如何有效整合和管理不同的存儲設(shè)備的邏輯單元，也就是分級池化的概念。如果說將不同的磁盤陣列虛擬成一個大存儲是池化的概念，那分級池化就是指根據(jù)性能的不同、應(yīng)用的不同、組群的不同，為上層應(yīng)用提供不同的存儲池。

在創(chuàng)建好虛擬存儲池的基礎(chǔ)上，針對每種提前規(guī)劃好的應(yīng)用，分別從對應(yīng)的虛擬存儲池中分割其所需大小的特定邏輯空間給到前臺應(yīng)用。一個分級存儲池的使用空間容量應(yīng)當(dāng)可以來自不同廠商存儲的邏輯單元，可以來自同一廠商不同存儲類型的邏輯單元，也可以來自同一存儲不同類型的邏輯單元。

多服務(wù)端口和協(xié)議支持是必須的，好在目前主流的虛擬存儲解決方案都可以支持目前市場上存儲主流接口類型和存儲通訊協(xié)議，如2Gb/4Gb/8Gb的協(xié)議、1Gb/10Gb的iSCSI協(xié)議、Infinband的協(xié)議、以及NFS和CIFS協(xié)議、Infinband端口類型，且端口數(shù)量可以根據(jù)用戶的實際動態(tài)調(diào)整。

在設(shè)計存儲虛擬化時，不僅要考慮當(dāng)前生產(chǎn)應(yīng)用，同時也需要考慮過去和未來存儲設(shè)備報廢，數(shù)據(jù)遷移所帶來的巨大風(fēng)險問題。例如，如何將歷史存儲設(shè)備上的數(shù)據(jù)遷移到現(xiàn)在存儲設(shè)備上，或者將來將現(xiàn)有過時存儲設(shè)備上的數(shù)據(jù)遷移到將來新存儲設(shè)備上，這是一個很頭痛的事情，幾十TB或者上百TB數(shù)據(jù)的遷移是一個費時費力，風(fēng)險巨大工程。現(xiàn)在一般的做法都需要實現(xiàn)在在線的環(huán)境下，將數(shù)據(jù)從一臺存儲設(shè)備上整個遷移到另一臺存儲設(shè)備上，也可以支持從一臺存儲設(shè)備上部分?jǐn)?shù)據(jù)遷移到另一臺存儲設(shè)備上，也支持一臺存儲設(shè)備內(nèi)部數(shù)據(jù)遷移，存儲設(shè)備之間遷移可以支持異構(gòu)存儲和通過不同存儲通訊協(xié)議之間切換，并且可以實現(xiàn)在數(shù)據(jù)遷移完成后，將遷移后的存儲設(shè)備作為主存儲設(shè)備，整個數(shù)據(jù)切換過程對于上層是透明的。

此外，一些存儲虛擬化方案本身還可實現(xiàn)自動精簡功能。目前的主流磁盤陣列都已經(jīng)具備這一功能，但對于較為陳舊的設(shè)備。通過部署方案可以更高合理利用有限的存儲資源。最終實現(xiàn)，提前規(guī)劃，按需分配，主機層以后無需再次進行數(shù)據(jù)空間的重新分配和數(shù)據(jù)遷移。

由于存儲虛擬化解決方案將整合原有的大量磁盤陣列，性能便是一個不得不考慮到的問題。這里所談到的性能是整個存儲虛擬化網(wǎng)絡(luò)的性能，而非單個硬盤或獨立的磁盤陣列的性能。

首先原有的所有存儲訪問都將通過虛擬化網(wǎng)關(guān)來訪問虛擬網(wǎng)絡(luò)，其通訊路徑和虛擬網(wǎng)管節(jié)點就必須確保通訊性能。

實現(xiàn)主機層面的路徑冗余和負(fù)載均衡是最基本的要求，即要起到鏈路冗余的作用，同時也要達到多鏈路的負(fù)載均衡的功效。并且要可以支持當(dāng)前主流的各類操作系統(tǒng)，為用戶的生產(chǎn)環(huán)境起到高可靠性和高性能保護，防止一條光纖物理通訊連路中斷所帶來整個應(yīng)用層面停機的惡劣影響。

就虛擬化網(wǎng)管而言，其必須可以滿足集群和多節(jié)點的擴展能力，來確保前端的生產(chǎn)主機和后臺的存儲設(shè)備之間通訊，使得設(shè)備本身不會成為生產(chǎn)系統(tǒng)里的單節(jié)點故障或性能瓶頸。

對后臺的存儲設(shè)備而言，存儲虛擬化以后的性能環(huán)境是一個混合的平臺，其中甚至包含高速SSD、光纖磁盤、SAS或各近線磁盤。需要基于應(yīng)用級的策略將存儲池中高性能分配給關(guān)鍵應(yīng)用，所以策略化的性能管理是存儲虛擬化中最重要的部分。一般的存儲虛擬化解決方案會監(jiān)控哪些區(qū)域成為熱點區(qū)域，經(jīng)常會被讀到，隨之將該區(qū)域的數(shù)據(jù)塊映射到高速存儲中，這樣就會提高應(yīng)用主機讀取磁盤的速度。

正如之前所說，云計算的基礎(chǔ)是下層計算和存儲設(shè)備的虛擬化。而虛擬化后最具挑戰(zhàn)的就是，從邏輯和物理上，如何確保數(shù)據(jù)在虛擬化以后的設(shè)備上安全存放。并避免可能產(chǎn)生的硬盤故障，或系統(tǒng)宕機。

傳統(tǒng)的備份一般采取備份軟件、近線磁盤以及磁帶庫等一級或多級的備份模式。而在虛擬化以后的環(huán)境中，由于每次備份的數(shù)據(jù)量，采用傳統(tǒng)的備份模式可能非常困難，而且在恢復(fù)時，恢復(fù)時間和是否可有效恢復(fù)都會成為關(guān)鍵的問題。

目前一般的做法是采用實時等值備份(亦稱錄像)或快照方式，進行連續(xù)地I/O訪問讀寫記錄，確保業(yè)務(wù)持續(xù)性，即采取持續(xù)性數(shù)據(jù)保護的解決方案(Continuous data protection，簡稱CDP)。

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