云计算存储技术基础之存储虚拟化

作者：网易科技 2020-11-25 10:55:56

云计算 通过对存储(子)系统或存储服务的内部功能进行抽象、隐藏或隔离，使存储或数据的管理与应用、服务器、网络资源的管理分离，从而实现应用和网络的独立管理。对存储服务和设备进行虚拟化，能够在对下一层存储资源进行扩展时进行资源合并、降低实现的复杂度。

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 什么是存储虚拟化?

SNIA(存储网络工业协会)对存储虚拟化的定义：

通过对存储(子)系统或存储服务的内部功能进行抽象、隐藏或隔离，使存储或数据的管理与应用、服务器、网络资源的管理分离，从而实现应用和网络的独立管理。对存储服务和设备进行虚拟化，能够在对下一层存储资源进行扩展时进行资源合并、降低实现的复杂度。

通过存储虚拟化技术，云存储可以实现很多新的特性。比如，用户数据在逻辑上的隔离、存储空间的精简配置等。

原理模型

存储虚拟化的作用如下图：

目标

存储虚拟化架构如下图：

简化IT基础架构如下图：

融合：技术基础(更可靠、更可控、更灵活、更易扩展、更低成本)

开放：个性化基础(SOA的标准中间件架构和应用开发接口)

面向应用：以应用为先导，资源动态分配、统一管理

按实现结果划分模式

带内虚拟化

用途：

异构存储系统整合;

统一数据管理，在业务运行同时完成复制、镜像、CDP等各种数据管理功能;

优点：

服务器、存储设备的兼容性好;

虚拟化和数据管理功能由专用硬件实现，不占用主机资源;

丰富的数据管理功能;

配置简单，易于实施;

缺点：

虚拟化设备发生故障，整个系统将中断;

带外虚拟化

用途：一般用于不同存储设备之间的数据复制。

优点：

虚拟化设备发生故障，整个系统将不会中断

缺点：

主机资源占用较大

大部分产品缺乏数据管理功能

主机和存储系统需要严格的兼容性认证

数据初始化同步复杂

配置复杂，实施难度高

封装

磁盘封装

磁盘扇区的物理地址一般用C-H-S(柱面号-磁头号-扇区号)表示;

磁盘虚拟化就是将扇区地址用LBA(逻辑块地址)表示，屏蔽底层物理磁盘的概念;

磁盘虚拟由磁盘自身固件完成;

磁盘虚拟化的结果是使磁盘的使用者无须了解磁盘的内部硬件细节，通过块地址就可以访问磁盘;

存储子系统封装

块虚拟化是指对多块硬盘建立RAID，划分逻辑卷(LUN);

每个逻辑卷对于使用者都完全等同于一块物理硬盘。物理上来说，这个逻辑卷的所有数据块，都是通过RAID处理，分布在不同的物理硬盘上;

块虚拟化的结果是使存储的使用者无须关心RAID实现的具体过程，只要象读写普通硬盘一样读写这个逻辑卷，就能获得RAID对数据的保护功能;