服务器&存储
2008-05-22 10:56    文章来源：网界网

比较不同的存储虚拟化架构

作者：Nelson Nahum

网络虚拟化

这是一种最有趣的方法，由于其独立于存储设备和服务器，因此很可能是最后胜出的方法。存储虚拟化的关键要求之一就是让不同的存储空间看上去和工作起来就像统一的存储资源一样。网络虚拟化可确保存储技术能够跨不同厂商的设备工作。

目前，网络虚拟化可采用两大架构实施：一是对称法，即将不同设备嵌在存储网络基础架构的数据路径中；二是非对称法，就是将不同设备独立于存储网络基础架构的数据路径之外。

处于数据路径内的对称虚拟化通常要求设备安装在存储用户和存储资源之间，至少要在数据流中发挥作用。对称虚拟化的主要缺点在于，它会形成 SAN 瓶颈，从而限制 SAN 的性能和可扩展性，并使大规模高度可用配置的设计工作大为复杂化。

对称虚拟化方法要求所有应用服务器的数据都经过统一的计算机。为了避免严重影响性能，该计算平台要确保整个 SAN 的吞吐能力不受影响，因此，往往要购买昂贵的硬件配置。即便采用高性能硬件，可扩展性仍然成问题，因为对称设备的最大带宽是固定的。

一些对称设计试图通过给设备添加高速缓存来避免性能问题。这种方法反而会给设备的存储器子系统造成更大压力。

为了实现服务器端的高性能，在使用两个或更多主机总线适配器（HBA）时，应在每个服务器上安装一个软件驱动程序。通常两种方法都需要在服务器上安装软件，以确保在吞吐能力提高时提供冗余和高性能解决方案。

处于数据路径之外的非对称虚拟化通过结合采用设备和代理来创建并管理虚拟卷，同时确保数据能在服务器和存储子系统之间直接传输。通过让多个存储子系统与多个服务器并行工作，整体性能得以提高，达到乃至超过 FC 结构的最大带宽。

在非对称虚拟化中，元数据在数据路径外进行处理。设备作为元数据中心工作，检查物理存储空间并分配虚拟卷，而 SAN 中每个服务器上的代理则负责实际的虚拟卷映射。代理从设备处检索卷配置，并向操作系统呈现虚拟卷，使操作系统像使用磁盘一样使用。操作系统向虚拟卷发送 I/O 时，代理截住 I/O，将卷的逻辑地址转换为物理地址，并直接向存储设备发送 I/O.

这样的架构具有对称虚拟化的灵活性，同时又不会影响性能，而且还避免了高昂的硬件成本。设备无须处理实际的数据传输工作，因此可以采用小型的低成本设备。

高可用性 SAN 配置可通过设备的简单冗余来实施。极高的可扩展性能够通过存储域的松散互联或类似的方式实现，还可充分发挥非对称虚拟技术的作用。

设备不但不需要存储待用的 I/O，也不需要集群、高速缓存等一致性算法及其他复杂机制，以避免限制现实生活中企业 SAN 的实际扩展。（本文作者为LSI公司院士）

相关链接

存储虚拟化应具备的功能

■ 一致性—不管物理元件和拓扑结构如何，都要创建虚拟存储的统一视图

■ 单点管理—企业策略服务器、操作系统和文件系统的独立性都要求实现单点管理，这样才能建立最低成本的 SAN

■ 独立的存储子系统—支持无倾向性地选择最佳系统类型

■ SAN支持不同厂商设备—在日新月异的市场中实现平稳发展

■ 向服务器灵活分配存储空间—高效满足用户需求

■ 全面支持SAN的专门标准—如高可用性、可扩展性、安全性等

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责任编辑：刘欣灵

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