本文是為業(yè)內提供存儲器虛擬化的一個實際的綜合性定義,根據(jù)這項定義可以對存儲器提供商進行衡量,同時也指出存儲集合和真正的存儲器虛擬化之間的差別。
存儲器虛擬化是什么?
存儲器虛擬化的實際定義是:在一個集中化存儲池的所有可用空間上交叉存儲并利用這些空間的能力,使存儲器能夠被集中管理并與一個多機種服務器網絡共享。
真正的虛擬化為用戶提供了大量好處:
簡化了存儲容量管理:用戶可以將重點放在其存儲需要上,而不是放在物理硬盤的大小、類型和特點上。用戶只需增加硬盤,并將任何容量或類型的硬盤混合和匹配起來,就能增加存儲容量。這項工作可以迅速完成,而不會使系統(tǒng)癱瘓。
簡化了配置:用戶可以根據(jù)特殊環(huán)境很容易地配置存儲器。他可以在存儲盒內管理不同的RAID級,并在運行中改變RAID級。
多機種服務器環(huán)境中的集中化存儲:裝有不同操作系統(tǒng)的不同服務器可以與一個龐大的集中化存儲池連接并同時共享該存儲池。
簡化了存儲器分配:用戶可以將存儲器分割成一些“虛擬磁盤”,隨時隨地需要存儲容量,都能將這些“虛擬磁盤”分配給服務器。然后,用戶在用完之后可以將這些存儲容量返還給存儲池。
簡化了存儲體積擴充:用戶可以在運行中迅速擴充虛擬磁盤。
簡化了數(shù)據(jù)管理:用戶可以在存儲盒內以及在SAN上很容易地管理、拷貝、鏡像和交換數(shù)據(jù)。
有效利用容量:在任何及所有可用硬盤上交叉存取數(shù)據(jù),可以使系統(tǒng)在配置存儲器上面提高靈活性。
系統(tǒng)性能最大化:所有主軸和傳動器均可用來處理讀/寫請求。這樣消除了數(shù)據(jù)存取瓶頸或“熱點”。此外,尋道距離減少了,因此加快了訪問時間。
虛擬化之路
過去三十年來,數(shù)據(jù)存儲取得了相當大的發(fā)展,分為兩個主要方面:數(shù)據(jù)存儲的方式和數(shù)據(jù)存儲的地方。
最初,數(shù)據(jù)存儲是在簡單的硬盤上。這種設備不能提供保護,以防止因硬盤破壞或災難造成的數(shù)據(jù)丟失。此外,其讀/寫性能通常較差。
RAID(獨立磁盤冗余陣列)的問世改進了數(shù)據(jù)處理的方式。在一組硬盤(RAID 0)上交叉存取數(shù)據(jù)提高了系統(tǒng)性能,因為更多的硬盤傳動器可以用來處理讀/寫請求。鏡像(RAID 1)通過將多個硬盤上的數(shù)據(jù)放到存儲系統(tǒng)之內,提供了容錯性。帶奇偶校驗的交叉存�。≧AID 3、5)由于納入了奇偶校驗磁盤,從而提供了更高的交叉存取性能和某些容錯性,交叉存取和鏡像(RAID 10,0+1)把交叉存取的改進性能與反射的容錯性結合到了一起。
大型存儲器廠商通過把多個物理RAID設備安裝到一個底盤內(圖1)又向前推進了一步。這些系統(tǒng)通過共享冗余風扇、電源、處理器板、高速緩存器和交換機,實現(xiàn)了規(guī)模經濟。用戶可以將冗余系統(tǒng)上的存儲器集到一起,集中向多臺服務器分配容量并只利用一組操作指令來管理多臺服務器上的數(shù)據(jù)。
在大多數(shù)RAID設備中,數(shù)據(jù)是在一個固定的物理硬盤配置上被交叉存取。這種方式帶有幾個內在問題:配置限制;存儲容量擴展效率不高;技術升級昂貴;浪費用戶時間;容量使用效率不高;難以改變存儲體積配置;性能存在瓶頸。
起初,存儲主要是在主機服務器上,但這些系統(tǒng)極其昂貴,而且遇到帶寬和性能限制。
服務器附屬存儲器
20世紀90年代,誕生了客戶機-服務器技術:分布式計算、部門服務器和不同操作系統(tǒng)成了規(guī)范。在這種環(huán)境中,很多存儲是通過SCSI或光纖信道直接與部門服務器連接。