存储虚拟化数据交换的三种体系

信息技术发展到今天，数据的存储、使用和保护已经成为影响企业生存和发展至关重要的问题。企业要付出更多成本。热点数据存放在固态盘或NAS上，暂时不用的数据归档到近线存储设备光盘库中。为保证数据安全，还需定期将数据备份到离线存储设备磁带库中。存储技术的发展，让我们可以更加高效的利用、管理存储设备，并能按需对存储系统进行升级。存储技术从原先的直接连接存储(DAS)发展到现如今的网络存储(NAS、SAN)。近两年，存储虚拟化技术的出现，随着时间的发展和完善。

存储虚拟化的概念

存储虚拟化的基本概念是将实际的物理存储与逻辑逻辑表示分离开来，应用服务器只和分配给它的逻辑卷进行交互，数据在哪个物理盘则无需劳心。应用服务器上的卷管理软件，处理逻辑与物理实体间的映射关系，或者借由子系统的存储控制器或加入SAN的控制装置来控制。

早期的虚拟化有主机级和存储子系统级，属于比较低级的虚拟化，但他们无法将多个，乃至异构存储子系统集合为一个存储池并对其划分逻辑卷，以保证对存储容量的充分利用、集中管理，从而摊薄整体存储成本。只有网络级的虚拟化，才是真正意义的存储虚拟化。它能将存储网络上的各类各品牌存储子系统整合在一个存储池内。并能按需建立及管理不同的逻辑卷，还可以将这些逻辑卷按一定的读写权限分配给存储网络上的各种应用服务器。这样就达到充分利用存储容量、集中管理存储、降低存储成本的目的。

存储虚拟化与现代操作系统中早就使用的虚拟存储是截然不同的两种概念。因此，不能把存储虚拟化与虚拟存储混淆。

三种不同体系结构

网络级别的存储虚拟化由加入SAN Fabric中的专用装置来实现。

这类专用装置按数据交换路径可分为三种体系结构。每种实现方式均有其优缺点。

1以智能光纤交换机实现存储虚拟化

2以专用存储控制器实现存储虚拟化

3在阵列的控制器上实现虚拟化

基于交换矩阵的虚拟化产品的接受程度不如在线虚拟化设备高，但它却是最具前途的存储虚拟化方案之一。只是尚未普及。

基于交换机的虚拟化

基于交换机的虚拟化给SAN网络带来了很多好处。由于基于交换机的虚拟化引擎是带外的(在数据路径之外)，无需服务器代理，并且它的扩展性能是所有虚拟化架构中最强的。

存储虚拟化把来自单一或者多个供应商的数据发往物理存储，并把它们整合为一个单一的存储池，它具有如下的好处：可以像一套存储一样管理那些存储，包括从配置到池内阵列之间的复制、快照以及镜像这些高级功能。为了达到这一目的，存储虚拟化产品把虚拟卷映射到物理设备上;当一个存储资源被访问时，虚拟化层根据映射表把存储请求翻译并重定向到相应的物理存储上。

带内设备

该类产品位于存储阵列和服务器之间，所有的存储流量均需通过它，数据经过它由虚拟映射转到相应的物理存储上，由于高I/O流量，该方案在处理响应方面有明显的延迟，为了应对这种延迟，可以在选用产品时采取尽可能大的缓存。而基于智能交换机的虚拟化产品则不存在此问题。此种方案相较于昂贵的智能交换机更为经济，并降低了带内虚拟化产品的性能和扩展性方面的风险。

基于存储控制器的虚拟化

这一架构由日立的数据系统Universal Storage PlatformV(USP V)率先尝试，该架构在阵列的存储控制器上执行虚拟化。一个非日立的存储阵列可以通过连接到该系统的FC端口上的方式通过伪装的方式实现虚拟化，它对服务器看来就像是日立的存储器。

不同于交换机级的虚拟化，对那些已有A品牌的企业来说，实现该虚拟化只需采购相应产品，但是如果该企业使用的是B品牌，则需要谨慎考虑是否该使用这一方案，该方案最大的问题是面对不同厂商间互相推诿责任的风险。

存储虚拟化在主机和物理存储间创建了一个抽象层，忽略特定存储设备的特性。在一个SAN中部署存储虚拟化后，所有的块级存储都处在统一管理之下。简而言之，存储虚拟化把各种各样的网络存储设备集中起来，提供一组逻辑存储盘供你使用。