存储虚拟化
存储虚拟化
一、何为“存储虚拟化技术”“存储虚拟化”并不是近期才提出的一个新概念，它是伴随着大型计算机的产生、发展而出现的一个较为经典的概念，但随着网络存储的兴起，在新的领域中，存储虚拟化又被赋予了全新的解读，不过从存储的核心功能来看，其本质是具有延续性的。
(一) 存储虚拟化的概念从广义的角度看，存储具有两大特性：其一，它是具有存取数据功能的载体；其二，它具有可管理性。
存储虚拟化是物理存储的逻辑表示方法，是在服务器与存储之间设置的一个抽象层，服务器被绑定到逻辑抽象层上。
于是，无论何时如果需要都可以改变所连接的物理存储，典型的如阵列的替换、层次化存储等，而不会影响应用对这个存储的访问。
存储虚拟化也正是紧紧围绕着这两个主要方面展开的。
从狭义的角度看，存储是具有两个访问通道的实体，数据通道和管理通道就是对此的简单描述。
二者在物理上可以是聚合的，也可以是分离的，而存储虚拟化就相应地发生在这两个通道上。
在理论上可以认为，相对于原存储实体，新的存储实体在数据和管理通道上所进行的任何非恒等的转换，都是一种存储虚拟化方法。
概括地讲，所谓存储虚拟化可以简单地描述为：新存储实体对原存储实体的存储资源（如存储的读写方式、连接方式、存储的规格或结构等）和存储管理（如统一/分散管理）进行变化和转换的过程称为存储虚拟化。
(二) 存储虚拟化的技术分类一般认为存储虚拟化是有所特指的，大致可以从以下两大类来划分：1、存储资源的虚拟化* 存储的规格或结构从早期的磁盘分区到现在具有复杂结构的磁盘阵列，对存储规格或结构的虚拟化始终作为一种最基本的虚拟化形式而不断发展，这是存储虚拟化的一个最为基本的特性之一——可分性。
属于这一类的存储虚拟化产物有：RAID、虚拟网络磁盘等，在可以预见的未来，这类存储虚拟化方式将伴随着人们对块存储的需求，以及对存储安全性与性能的不懈追求仍将长期存储，并且适度发展。
在结构虚拟化方面，设备冗余和资源空洞是两个完全不同的类型，设备冗余可以实现同步、异步镜像等，而资源空洞主要采用写时分配的技术，在提高资源利用率方面表现更为突出，它能够使得呈现给主机的逻辑卷大小远大于实际的物理存储大小；而快照技术更是实现了源和快照依赖于相同的存储资源，形成一种典型的一个虚拟多个的方式。
虚拟化-存储虚拟化
虚拟化-存储虚拟化随着存储的需求呈螺旋式向上增长，公司内的存储服务器和阵列都⽆⼀例外地随之成倍增长。
对于这种存储管理困境的⼀种解决办法便是存储虚拟化。
存储虚拟化可以使管理程序员将不同的存储作为单个集合的资源来进⾏识别、配置和管理。
存储虚拟化是存储整合的⼀个重要组成部分，它能减少管理问题，⽽且能够提⾼存储利⽤率，这样可以降低新增存储的费⽤。
权威机构S N I A（存储⽹络⼯业协会）给出的定义“通过将存储系统/⼦系统的内部功能从应⽤程序、计算服务器、⽹络资源中进⾏抽象、隐藏或隔离，实现独⽴于应⽤程序、⽹络的存储与数据管理”。
存储虚拟化技术将底层存储设备进⾏抽象化统⼀管理，向服务器层屏蔽存储设备硬件的特殊性，⽽只保留其统⼀的逻辑特性，从⽽实现了存储系统的集中、统⼀、⽅便的管理。
与传统存储的⽐较与传统存储相⽐，虚拟化存储的优点主要体现在：磁盘利⽤率⾼，传统存储技术的磁盘利⽤率⼀般只有30－70%，⽽采⽤虚拟化技术后的磁盘利⽤率⾼达70－90%；存储灵活，可以适应不同⼚商、不同类别的异构存储平台，为存储资源管理提供了更好的灵活性；管理⽅便，提供了⼀个⼤容量存储系统集中管理的⼿段，避免了由于存储设备扩充所带来的管理⽅⾯的⿇烦；性能更好，虚拟化存储系统可以很好地进⾏负载均衡，把每⼀次数据访问所需的带宽合理地分配到各个存储模块上，提⾼了系统的整体访问带宽。
分类虚拟化存储有多种分类⽅法，从⼤的⽅⾯可以分为：根据在I/O路径中实现虚拟化的位置不同进⾏分类；根据控制路径和数据路径的不同进⾏分类。
根据在I/O路径中实现虚拟化的位置不同，虚拟化存储可以分为主机的虚拟存储⽹络的虚拟存储存储设备的虚拟存储根据控制路径和数据路径的不同，虚拟化存储分为对称虚拟化不对称虚拟化优缺点优点：存储虚拟化也能够改进可⽤性。
如果⼀个应⽤程序与某些特定的存储资源相联，那么任何对于这些资源的中断都将会降低该应⽤的可⽤性。
通过存储虚拟化，应⽤程序就不会再与某个物理性的存储程序相联系了。
存储虚拟化技术详解
数据区
磁盘属性信息
第16页
高性能集群文件系统，是 Thin Provisioning、快照、存 储迁移等高级特性的技术基 础。
兼容FC SAN、IPSAN、NAS、 本地磁盘。
支持固定空间磁盘、动态空 间磁盘、差分磁盘等。
应用场景
需要存储迁移、快照、链接 克隆等高级存储特性虚拟机。
物理机 文件系统
FC 交换机
FC SAN
数据存储
数据存储表示虚拟化平台中可 管理、操作的存储逻辑单元。
FusionStorage Oceanstor9000 OceanstorV3
LUN
共享文件夹
DataStore
第2页
华为云计算存储模型
逻辑对象
卷卷 数据存储 数据存储 存储设备 存储设备
存储资源
物理实体
存储池
LUN
共享目录 本地磁盘
存储设备需要在存储侧创建。
02
发现存储设备
在存储侧需要将存储设备通过 链路关联到主机。
存储设备需要在FusionCompute 中进行扫描来发现。
第5页
数据存储
数据存储是在存储设备上创建的逻辑管理单元：
数据存储需要创建在指定的存储设备上，且一个存储设备只能 创建一个数据存储。
数据存储和主机关联，为主机提供资源，数据存储可以关联到 多个主机，一个主机也可以使用多个数据存储。
Fusion Storage
SAN
NAS
第3页
存储资源
01
存储资源类型
选择存储资源类型，FCSAN， IPSAN，NAS，Advanced SAN， FusionStorage。
FusionCompute对接存储资源的 管理接口，包括IP地址，用户名 密码等。
什么是存储虚拟化？它与软件定义存储有何区别？
什么是存储虚拟化？它与软件定义存储有何区别？从⼴义来看，其实拿物理盘做 RAID，然后在其之上划 LUN，呈现给 OS，这也是⼀种存储虚拟化。
存储虚拟化往前还可以溯源到 IBM AIX LVM（逻辑卷管理器），和 HP EVA 的 vDisk 技术。
HP的 EVA 技术，准确说是源于 Compaq，甚⾄是 DEC 的 VA，在当时的存储界，⾮常厉害和前瞻的技术。
⼤约在 2004、2005 年左右，新兴的存储⼚商 Compellent 和 EqualLogic（这两个公司后来被DELL 收购）、3PAR 和 LeftHand（这两个公司后来被 HP 收购）、XIV（后来被 IBM 收购）、Pillar（后来被 Oracle 收购）的块级存储虚拟化，打破了以往 RAID Group 的限制，⽀持精简配置（Thin Provisioning）的功能，⽆需预先分配物理空间，实现写多少分配多少空间的机制。
下⾯我们系统、全⾯地介绍⼀下存储虚拟化，以 SNIA 的阐述为主。
1SNIA 对存储虚拟化的解释SNIA 认为，存储虚拟化通过对存储（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。
存储虚拟化可以在系统的多个层⾯实现。
SNIA 提供的存储虚拟化模型（如下图），包括三部分：图 1 SNIA 存储虚拟化模型⼀虚拟化什么针对不同的存储设备和数据形态，有多种形式的虚拟化资源：虚拟数据块、虚拟磁盘、虚拟磁带或磁带库、虚拟⽂件系统或者其他虚拟设备。
⼆在哪⾥虚拟化存储虚拟化可以在不同的层⾯上进⾏。
（1）基于主机/服务器的虚拟化主要⽤途：使服务器的存储空间可以跨越多个异构的磁盘阵列，常⽤于在不同磁盘阵列之间做数据镜像保护。
实现⽅式：⼀般由操作系统下的逻辑卷管理软件完成（安装客户端软件），不同操作系统的逻辑卷管理软件也不相同。
存储虚拟化方案
存储虚拟化方案引言随着云计算和虚拟化技术的快速发展，存储虚拟化已成为大多数企业构建灵活、可扩展和高效存储解决方案的关键。
存储虚拟化通过将物理存储资源抽象为虚拟的资源池，并通过软件定义的方式对其进行管理和分配，为企业提供了更高的灵活性和利用率。
本文将介绍存储虚拟化的概念、原理和常见的实现方案，并分析其优势和挑战。
存储虚拟化的概念和原理存储虚拟化是指将底层物理存储资源抽象为逻辑上的虚拟资源，通过对这些虚拟资源进行管理和分配，向上层应用和操作系统提供统一的、可扩展的存储解决方案。
存储虚拟化的主要原理包括：1.资源抽象化：存储虚拟化软件将物理存储资源抽象为虚拟的资源池，包括虚拟硬盘、虚拟存储卷等。
这些虚拟资源可以根据需求进行创建、删除、扩展和迁移，提供了更灵活和自动化的资源管理方式。
2.虚拟化层：存储虚拟化软件在物理存储资源和上层应用之间引入一个虚拟化层，负责管理和分配资源、提供高可用和故障恢复等功能。
虚拟化层可以根据需求进行资源的动态调整和迁移，实现对存储资源的优化和管理。
3.存储池：存储虚拟化软件将物理存储资源组合成一个或多个存储池，应用可以从这些存储池中按需分配存储资源。
存储池支持数据压缩和去重、快照、克隆等高级功能，提供了更灵活和高效的存储管理方式。
存储虚拟化的实现方案存储虚拟化的实现方案主要包括存储面向对象、存储网格和存储虚拟化平台等。
存储面向对象存储面向对象是一种基于对象存储的存储虚拟化方案。
它将底层存储资源抽象成对象，每个对象包含了元数据和数据两部分。
存储面向对象的方案提供了对存储资源的统一管理，可以根据应用的需求进行快速的扩展和迁移。
存储网格存储网格是一种基于网络的存储虚拟化方案。
它将多个存储设备组织为一个分布式存储系统，并通过网络连接起来，提供统一的存储访问接口。
存储网格的方案具有高可扩展性和冗余性，能够提供较高的性能和可靠性。
存储虚拟化平台存储虚拟化平台是一种基于软件的存储虚拟化方案。
什么是存储虚拟化
什么是存储虚拟化什么是存储虚拟化那么什么是存储虚拟化呢？不同的公司和企业有不同的定义。
虽然虚拟化并不是⼀个全新的概念，但是在被引⼊到存储领域后却发⽣了某些变化，被赋予了新的内涵。
存储虚拟化是通过存储虚拟化的技术⽅法，将系统中各种异构的存储设备映射为⼀个单⼀的存储资源，对⽤户完全透明，达到互操作性的⽬的。
通过虚拟化技术，⽤户可以利⽤已有的硬件资源，把SAN内部的各种异构的存储资源统⼀成对⽤户来说是单⼀视图的存储资源（Storage Pool），⽽且采⽤Striping、LUN Masking、Zoning等技术，⽤户可以根据⾃⼰的需求对这个⼤的存储池进⾏⽅便的分割、分配，保护了⽤户的已有投资，减少了总体拥有成本（TCO）。
另外也可以根据业务的需要，实现存储池对服务器的动态⽽透明的增长与缩减，更进⼀步，可以实现SAN与SAN之间的虚拟化、全球的虚拟化。
虚拟化存储的能量正在释放存储技术经历了从单个的磁盘、磁带、RAID到存储⽹络系统的发展历程。
传统的直接存储(DAS)⽅式是存储设备附属于某个服务器，数据被局限在某个主机的控制之下，这种⽅式已远远不能满⾜企业分布式业务的需要，因⽽发展出⽹络存储技术。
典型的⽹络存储技术有⽹络附加存储(NAS，NetworkAttached Storage)和存储区域⽹(SAN，Storage Area Networks)两种。
NAS技术是⽹络技术在存储领域的延伸和发展。
它直接将存储设备挂在⽹上，具有良好的共享性、开放性;但缺点是与LAN共⽤同⼀物理⽹络，易形成拥塞⽽影响性能，特别在数据备份时性能较低，影响了它在企业级存储应⽤中的地位。
SAN技术的存储设备是⽤专⽤⽹络相连的，⽬前这个⽹络是基于光纤通道协议。
由于光纤通道的存储⽹和LAN分开，性能得到很⼤提⾼。
在SAN中，系统扩展、数据迁移、数据本地备份、远程容灾数据备份和数据管理等都⽐较⽅便，整个SAN成为⼀个统⼀管理的存储池（Storage Pool）。
存储虚拟化的实现
存储虚拟化的层次存储的虚拟化可以在三个不同的层面上实现：基于专用卷管理软件在主机服务器上实现，或者利用阵列控制器的固件在磁盘阵列上实现，或者利用专用的虚拟化引擎在存储网络上实现。
而具体使用哪种方法来做，应根据实际需求来决定。
1、基于主机的虚拟化。
如果仅仅需要单个主机服务器（或单个集群）访问多个磁盘阵列，可以使用基于主机的存储虚拟化技术。
虚拟化的工作通过特定的软件在主机服务器上完成，经过虚拟化的存储空间可以跨越多个异构的磁盘阵列。
这种虚拟化通常由主机操作系统下的逻辑卷管理软件来实现，最大优点是其久经考验的稳定性，以及对异构存储系统的开放性。
它与文件系统共同存在于主机上，便于二者的紧密结合以实现有效的存储容量管理。
卷和文件系统可以在不停机的情况下动态扩展或缩小。
2、基于存储设备的虚拟化。
当有多个主机服务器需要访问同一个磁盘阵列的时候，可以采用基于阵列控制器的虚拟化技术。
此时虚拟化的工作是在阵列控制器上完成，将一个阵列上的存储容量划分多个存储空间(LUN)，供不同的主机系统访问。
智能的阵列控制器提供数据块级别的整合，同时还提供一些附加的功能，例如：LUN Masking，缓存，即时快照、数据复制等。
配合使用不同的存储系统，这种基于存储设备的虚拟化模式可以实现性能的优化。
由于这种虚拟化不依赖于某个特定主机，能够支持异构的主机系统。
但是对于每个存储子系统而言，它又是个专用私有的方案，不能够跨越各个存储设备间的限制，无法打破设备间的不兼容性。
3、基于存储网络的虚拟化以上都是一对多的访问模式，而在现实的应用环境中，很多情况下是需要多对多的访问模式的，也就是说，多个主机服务器需要访问多个异构存储设备，目的是为了优化资源利用率――多个用户使用相同的资源，或者多个资源对多个进程提供服务，等等。
在这种情形下，存储虚拟化的的工作就一定要在存储网络上完成了。
这也是构造公共存储服务设施的前提条件。
而以上描述的两种虚拟化方法的优点都可以在存储网络虚拟化上同时体现，它支持数据中心级的存储管理以及异构的主机系统和存储系统。
存储虚拟化 方案
存储虚拟化方案1. 引言存储虚拟化是一种将存储资源抽象化并在虚拟化环境中管理的技术。
通过将物理存储设备虚拟化为逻辑存储资源，存储虚拟化方案可以提供更高的存储利用率、更好的数据可靠性和更灵活的存储管理方式。
本文将介绍存储虚拟化的概念、实现原理以及常用的存储虚拟化方案。
2. 存储虚拟化的概念和原理2.1 存储虚拟化概念存储虚拟化是指将多个物理存储资源整合为一个逻辑存储池，并对逻辑存储池进行管理的技术。
通过存储虚拟化，可以将不同类型的存储设备、不同供应商的存储设备整合到一个统一的存储池中，为虚拟机提供统一、高效的存储服务。
2.2 存储虚拟化原理存储虚拟化的实现原理主要包括两个方面：逻辑卷管理和数据管理。
逻辑卷管理是存储虚拟化方案的核心。
通过创建逻辑存储池和逻辑卷，将物理存储资源抽象为逻辑存储资源。
逻辑存储池是由多个物理存储设备组成的存储池，而逻辑卷是由逻辑存储池划分出的逻辑存储单元。
虚拟机通过使用逻辑卷来实现对存储资源的访问。
数据管理是存储虚拟化方案的另一个重要方面。
存储虚拟化方案通过使用数据复制、快照和迁移等技术来提高数据的可靠性和可用性。
数据复制可以将数据从一个存储设备复制到另一个存储设备，以实现数据的冗余备份。
快照技术可以创建虚拟机的磁盘快照，以便在需要时还原虚拟机的状态。
迁移技术可以将虚拟机的磁盘迁移到其他存储设备上，以实现存储资源的动态调整和平衡。
3. 常用的存储虚拟化方案3.1 基于软件的存储虚拟化方案基于软件的存储虚拟化方案是通过在虚拟机上运行存储虚拟化软件来实现的。
这种方案的优点是成本低、灵活性高，可以支持多种不同类型和供应商的存储设备。
常见的基于软件的存储虚拟化方案包括OpenStack Cinder、VMware Virtual SAN等。
3.2 基于硬件的存储虚拟化方案基于硬件的存储虚拟化方案是通过使用专用的存储虚拟化设备来实现的。
这种方案的优点是性能高、可扩展性好，可以支持大规模的存储设备。
华为存储虚拟化
存储概念
存储资源
存储资源表示物理存储设备， 例如IPSAN、Advanced SAN、 NAS等。
存储设备
存储设备表示存储资源中的管 理单元，类似LUN、 Advanced SAN存储池、NAS共享目录等。
数据存储
数据存储表示虚拟化平台中可 管理、操作的存储逻辑单元。
FusionStorage Oceanstor9000 OceanstorV3
0扇区 ……
最后一个扇区
数据区
磁盘属性信息
动态磁盘文件
创建时只需写头和结束块，创建速度块，IO性能较差；应用于精简磁盘和普通延迟 置零磁盘。
磁盘大小会随着用户写入数据而增长，但不随着用户删除数据而缩减，只能通过磁 盘空间回收来手动缩减应用在系统中的精简磁盘空间。
通过工具可以和静态磁盘互相转换；例如，可以从一个精简磁盘的模板部署一个普 通磁盘的虚拟机。
VM1链接克隆卷
10101 10101 10101 10101 10101
VM2差分卷
1 0
1
11101 10100 10111 10101 10101
VM2链接克隆卷
虚拟机虚拟磁盘文件迁移
虚拟机虚拟磁盘文件迁移功能特性
VM
VM VM
存储虚拟化支持将虚拟机的磁盘从一 个数据存储迁移到另一个数据存储。
一个链接克隆模板可以创建多个链接克隆差分卷，对应创建多个链接克 隆虚拟机。
新创建的差分卷占用空间很小，随着虚拟机的使用，空间会逐渐膨胀。
适用场景
能够快速、批量部署虚拟机。 对于类似的虚拟机，公用的数据可以放在模板中，提高存储利用率。链接源自隆图解VM1差分卷0
1 10101 00101 10101 10101 10111
存储虚拟化的理解
存储虚拟化的理解存储虚拟化是一种将存储资源抽象化和隔离化的技术，它能够为虚拟化环境提供更高的灵活性、可靠性和性能。
在传统的物理服务器环境中，每个服务器通常配备独立的存储设备，而这样的架构在资源利用率和管理效率方面存在一些限制。
存储虚拟化通过将物理存储资源抽象成虚拟存储池，并为虚拟机提供虚拟存储卷的方式，解决了这些问题。
存储虚拟化的核心思想是将物理存储资源抽象成逻辑存储池，然后将这个逻辑存储池划分为多个虚拟存储卷，供虚拟机使用。
这样一来，虚拟机就可以从逻辑存储池中动态申请和释放存储空间，而不需要关心底层的物理存储设备。
这种抽象化的方式使得存储资源的管理更加灵活，可以根据需求动态调整存储容量和性能。
在存储虚拟化中，虚拟存储卷是存储资源的最小单位。
虚拟存储卷可以由多个物理存储设备组成，例如硬盘阵列、网络存储设备等，这些设备可以通过存储虚拟化技术进行统一管理。
虚拟存储卷可以根据需要进行扩展和迁移，而不会影响虚拟机的正常运行。
另外，虚拟存储卷还可以提供一些高级特性，如快照、克隆和数据复制等，这些特性可以为虚拟机提供更高的可靠性和灵活性。
与传统的存储架构相比，存储虚拟化具有以下几个优点。
首先，存储虚拟化可以提高存储资源的利用率。
由于虚拟存储卷是从逻辑存储池中分配的，因此可以根据实际需求动态调整存储容量。
这种动态分配的方式可以避免资源的浪费，提高存储资源的利用率。
其次，存储虚拟化可以简化存储管理的工作。
通过将物理存储资源进行抽象和隔离，存储虚拟化可以将存储管理的复杂性隐藏在后台，并提供统一的管理接口。
这样一来，管理员可以通过一个统一的界面来管理所有的存储资源，而不需要关心底层的物理设备。
最后，存储虚拟化可以提高存储的性能和可靠性。
通过将存储资源进行虚拟化，存储虚拟化可以提供更好的负载均衡和故障隔离能力，从而提高存储的性能和可靠性。
然而，存储虚拟化也存在一些挑战和限制。
首先，存储虚拟化需要对存储设备进行抽象和隔离，这需要一定的计算和存储资源。
服务器虚拟化、网络虚拟化及存储虚拟化释义
虚拟化的种类有不少，比如服务器虚拟化、网络虚拟化、储存虚拟化等等。
在本文中，我们将阐释这些名词的含义，并通过列举一些产品及功能来探讨它们能为你做些什么。
【IT专家网独家】虚拟化的种类有不少，比如服务器虚拟化、网络虚拟化、存储虚拟化等等。
在本文中，我们将阐释这些名词的含义，并通过列举一些产品及功能来探讨它们能为你做些什么。
什么是服务器虚拟化?服务器虚拟化或许是其中最为耳熟能详的一种。
当人们谈及“虚拟化”时，他们通常就是指服务器虚拟化。
Wikipedia将虚拟化定义为“一种关于计算机资源的广义术语”。
另外还有一种定义是“从其它系统、应用或终端用户与计算机资源进行互动的方式中隐藏物理特性的技术”。
那么，到底什么是服务器虚拟化呢? 简单来说，服务器虚拟化软件允许你在单一主机上运行多重客户机。
通过这种方式，你就能享受到虚拟化所带来的优势：比如增加子虚拟机的移动性、降低运行成本、减少管理费用、服务器整合、测试与培训、容灾恢复等等。
以下是几种服务器虚拟化产品：VMware Server, Workstation, Player, 和ESX Server微软的Virtual PC和Virtual ServerXenVirtual Iron不同的产品提供了不同的虚拟化等级：完全虚拟化–子操作系统未经更改，并能在与主机相同的硬件上运行。
准虚拟化–子操作系统经过更改，就像Xen那样。
模拟–子操作系统未经更改，但它运行在软件模拟的CPU上。
毫无疑问，服务器虚拟化是一颗璀璨的明日之星。
我们不妨看一看以下的统计：Forrest Research在2007年的一份报告中指出约有40%的企业开始使用服务器虚拟化。
其中有半数企业使用VMware产品，另外有9%的企业使用微软产品。
微软将在下一版的Windows Server操作系统中融入服务器虚拟化的部分，名为Viridian。
Cisco已宣布对VMware进行战略投资，同时表示他们深信虚拟化就是运算的未来。
简要概括存储虚拟化的实现原理
存储虚拟化是指将存储资源进行抽象和虚拟化，使其能够被多个应用或系统共享利用的技术。
存储虚拟化的实现原理包括物理存储资源的抽象、存储资源的池化管理、存储卷的创建和分配、及数据的迁移和复制等技术。
以下是存储虚拟化实现原理的详细解析：一、物理存储资源的抽象在存储虚拟化中，物理存储资源包括硬盘、磁带库、光盘等设备，这些设备提供了存储空间和数据存储能力。
通过存储虚拟化技术，将这些物理存储资源进行抽象，使其能够被多个应用或系统共享利用。
在抽象的过程中，需要将物理存储资源的特性和能力进行统一，以便更好地进行管理和分配。
二、存储资源的池化管理存储虚拟化的另一个重要技术是存储资源的池化管理。
在池化管理中，将多个物理存储资源进行集成和管理，形成一个统一的存储资源池。
通过池化管理，能够更好地利用存储资源，提高存储资源的利用率和性能。
另外，在存储资源池中，还可以实现存储资源的自动扩展和收缩，以适应不同应用和系统的需求。
三、存储卷的创建和分配存储卷是存储虚拟化中的一个重要概念，它是对存储资源的逻辑抽象，用于存储应用和系统的数据。
在存储虚拟化中，可以通过存储卷进行存储资源的分配和管理。
存储卷的创建需要根据不同的需求进行配置，包括存储容量、数据保护级别、性能要求等。
在分配存储卷时，需要考虑多个应用或系统的存储需求，并进行合理的分配和管理。
四、数据的迁移和复制数据的迁移和复制是存储虚拟化中的另一个重要技术。
在实际应用中，可能会出现存储资源不足、性能不足等情况，需要对数据进行迁移和复制。
通过数据的迁移和复制，可以实现存储资源的动态调整和优化，保障应用和系统的数据可用性和可靠性。
另外，还可以根据数据的访问特性和需求，将数据进行优化和分类存储，提高存储资源的利用率和性能。
存储虚拟化的实现原理包括物理存储资源的抽象、存储资源的池化管理、存储卷的创建和分配、及数据的迁移和复制等技术。
通过存储虚拟化技术，能够更好地利用存储资源，提高存储资源的利用率和性能，满足不同应用和系统的需求。
存储虚拟化
目录：存储虚拟化定义技术定义采用虚拟化的原因虚拟化将成为2005 年及未来的主流存储虚拟化定义存储虚拟化是一个常常令业界迷惑不解的术语。
与寓言中的盲人和大象一样，不同的人（和厂商）对于存储虚拟化有不同的定义，为理解已经采用的各种方法的共同点，最关键的是要将存储虚拟化是什么与存储虚拟化能够干什么区分开。
返回顶部技术定义虽然很多人都对存储虚拟化感到欢欣鼓舞，但也并没有再出现什么新概念。
多年来，RAID 设备一直从物理磁盘驱动器中提取LUN，主机服务器上的卷管理器则一直从LUN 提取存储卷。
最近，随着将相同的提取概念应用到存储局域网的可能性的出现，很多媒体评论也都围绕存储虚拟化展开。
通过实现SAN 相连磁盘存储的虚拟化，可以利用众多独立物理设备的多种LUN 建立大型独立磁盘容量池。
在最基础的层面，存储虚拟化可以定义为在物理存储设备和/或低级逻辑存储设备之上，能够提供简化的逻辑存储资源视图的提取层。
这种提取可以发生在主机或存储阵列中，也可以发生在SAN 内部。
另外，它既可以在带内执行（例如对称），使控制和数据在同一条路径上；又可以在带外执行（例如非对称），使控制和数据使用不同的路径。
带内解决方案非常依赖作为主机网络和存储池中间设备的硬件（虚拟化服务器）。
所有事务处理都将通过该设施，因而会产生对潜在性能的限制，并使可用性复杂化。
带内设施必须拥有“恢复”功能，否则，通过一组设施执行I/O 就会产生单故障点。
另外，由于不能总集中管理这些设施，因而会产生多个管理点。
反之，虽然带外解决方案可能会部署一些分布式硬件，以便处理元数据，但主要基于软件。
数据直接从服务器传输至存储子系统，因此，性能和可用性都不会受到影响。
利用带外或分布式体系结构，一般能够提供集中管理。
但是，无论采用哪种方法，都没有广为接受的标准，因而无法像SCSI、FC 或iSCSI 那样确定实施存储虚拟化的方法。
走在最前沿的人充分利用了存储联网行业协会（SNIA）虚拟化工作小组对基本概念和关联的分类解释。
虚拟化存储如何实现资源池化管理(七)
虚拟化存储如何实现资源池化管理引言：随着科技的不断进步和应用需求的增加，数据量和存储需求不断增长。
而存储资源管理的效率和灵活性成为业务运营的关键要素之一。
虚拟化存储作为一种有效的解决方案，通过实现资源池化管理，为企业提供了更高效、灵活和可扩展的存储解决方案。
一、虚拟化存储的基本原理与概念虚拟化存储是在物理存储设备上通过软件技术划分出多个逻辑存储空间，为各个虚拟机提供统一的存储资源访问接口。
它通过将物理存储资源抽象成虚拟磁盘，并为虚拟机提供独立的虚拟磁盘来实现资源的隔离和共享。
这种资源池化管理的方式使得存储资源的分配和管理变得更加灵活和高效。
二、虚拟化存储的优势1. 资源利用率提高：虚拟化存储可以将不同物理存储设备的容量整合到一个存储池中，通过灵活的分配机制，实现了更高的资源利用率。
2. 灵活性和可扩展性：虚拟化存储可以根据业务需求灵活调整存储容量和性能，无需对物理存储进行繁琐的更换或扩容操作。
3. 数据高可用性：虚拟化存储采用数据冗余技术，能够保障存储数据的高可靠性和可用性，降低因硬件故障导致的数据丢失风险。
4. 简化管理和维护：虚拟化存储可以通过统一的管理界面对存储资源进行集中管理，降低了运维成本和管理的复杂度。
三、虚拟化存储实现资源池化管理的关键技术1. 存储的虚拟化：通过实现存储的虚拟化，将物理存储设备抽象成虚拟磁盘，从而实现了存储资源的隔离和共享。
2. 存储的聚合和分配：通过存储池的方式将多个物理存储设备进行聚合，并根据需求将存储资源进行灵活的分配和调整。
3. 存储的快照和复制：通过存储的快照和复制技术，实现了数据的备份、容灾和迁移，提高了数据的可用性和可靠性。
4. 存储的缓存和加速：通过存储的缓存和加速技术，提升了存储性能和响应速度，满足了对存储性能的要求。
四、虚拟化存储的应用场景1. 虚拟化环境下的存储管理：虚拟化存储能够为虚拟机提供独立的虚拟磁盘，实现对虚拟机的存储资源分配和管理，提高了存储资源的利用率。
云计算虚拟化技术的分类
云计算虚拟化技术的分类云计算虚拟化技术是指将计算资源、存储资源和网络资源等物理资源抽象成虚拟资源，并通过软件平台对这些虚拟资源进行有效的管理和调度。
云计算虚拟化技术的分类主要可以分为四大类：服务器虚拟化、网络虚拟化、存储虚拟化和桌面虚拟化。
1.服务器虚拟化：服务器虚拟化是指将一台物理服务器划分为多个虚拟机，每个虚拟机可以运行一个操作系统和多个应用程序，实现多个虚拟服务器的同时运行。
服务器虚拟化技术有多种实现方式，包括全虚拟化、半虚拟化、硬件辅助虚拟化和容器虚拟化等。
全虚拟化是在物理服务器上安装虚拟化软件，通过在虚拟机和物理服务器之间添加一个虚拟化层，将虚拟机的操作系统和应用程序与物理服务器的硬件隔离开来；半虚拟化是使用特殊的API来修改和操作客户机操作系统，提高性能；硬件辅助虚拟化利用CPU和内存等硬件的虚拟化扩展指令，加快虚拟机和物理服务器之间的交互速度；容器虚拟化则是将操作系统层面进行虚拟化，实现更高的效率和资源利用率。
2.网络虚拟化：网络虚拟化是在云计算中对网络资源进行虚拟化和抽象，使多个用户或租户可以共享一个物理网络。
网络虚拟化技术主要包括虚拟局域网（VLAN）、虚拟交换机、虚拟路由器等。
VLAN是通过在交换机上划分虚拟网络，实现不同虚拟网络中的虚拟机相互通信；虚拟交换机则是在服务器上模拟交换机的功能，根据MAC地址对数据进行转发；虚拟路由器是通过虚拟化的方式实现路由器的功能，在多个虚拟网络之间进行数据的转发。
3.存储虚拟化：存储虚拟化是将多个物理存储资源抽象成一个虚拟的存储池，通过虚拟卷和虚拟磁盘的方式为虚拟机提供存储空间。
存储虚拟化技术可以提高存储资源的利用率和管理效率，提供更好的性能和容错能力。
存储虚拟化的实现方式包括虚拟磁盘、虚拟卷、存储区域网络（SAN）虚拟化、网络附加存储（NAS）虚拟化等。
4.桌面虚拟化：桌面虚拟化是将用户的桌面环境虚拟化在服务器端，用户可以通过终端设备（如个人电脑、平板电脑、智能手机）访问和使用虚拟化的桌面环境。
存储虚拟化的方法
存储虚拟化的方法
存储虚拟化是一种将物理存储资源抽象为虚拟层的技术，使其可以更高效地管理和利用。
以下是几种常见的存储虚拟化方法：
1. 磁盘阵列虚拟化：通过在磁盘阵列前端引入虚拟层，将多个物理磁盘阵列整合为一个逻辑磁盘，提供更高的性能和可靠性。
2. 存储区域网络（SAN）虚拟化：通过引入虚拟化层，将多个存储设备整合为一个逻辑存储池，提供对存储资源的集中管理和分配。
3. 网络文件系统（NFS）虚拟化：将分散的文件系统通过虚拟化技术整合为一个逻辑文件系统，使其能够跨不同的物理存储设备进行访问和管理。
4. 存储虚拟机（Storage Virtual Machines）：在虚拟化环境中，使用专用的虚拟机实现存储虚拟化，将存储资源抽象化为虚拟磁盘，供虚拟机使用和管理。
5. 存储资源池化：将分散的存储资源汇总到存储池中，并通过
虚拟化技术对其进行管理和分配，提供更高的存储利用率和灵活性。
需要根据具体的场景和需求选择适合的存储虚拟化方法。
这些方法可以提高存储资源的利用率、灵活性和可管理性，从而降低存储成本和简化存储管理。
存储虚拟化技术实施方法
存储虚拟化技术实施方法存储虚拟化技术作为现代数据中心的关键组成部分，它通过抽象化存储资源，提高了存储资源的利用率和管理效率。
本文将探讨存储虚拟化技术的实施方法，分析其实施步骤、关键技术和面临的挑战。
一、存储虚拟化技术概述存储虚拟化技术是一种将物理存储资源转化为逻辑存储资源的技术，它允许多个应用和服务器共享存储设备，而无需关心存储设备的物理位置和特性。
这种技术的应用，不仅能够提升存储资源的灵活性和可扩展性，还能降低管理成本和复杂性。
1.1 存储虚拟化技术的核心特性存储虚拟化技术的核心特性主要包括以下几个方面：- 抽象化：将物理存储设备抽象为逻辑存储单元，隐藏物理设备的复杂性。
- 池化：将多个存储设备合并为一个大的存储池，实现资源的统一管理和调度。
- 自动化：自动化存储资源的分配和管理，减少人工干预。
- 灵活性：支持存储资源的快速调整和重新分配，以适应不断变化的业务需求。
1.2 存储虚拟化技术的应用场景存储虚拟化技术的应用场景非常广泛，包括但不限于以下几个方面：- 数据中心整合：通过虚拟化技术整合多个数据中心的存储资源，实现资源的集中管理和优化。
- 云计算服务：为云服务提供商提供灵活的存储资源管理，支持不同客户的存储需求。
- 灾难恢复：通过虚拟化技术实现数据的快速恢复和迁移，提高业务连续性。
二、存储虚拟化技术的实施步骤存储虚拟化技术的实施是一个系统化的过程，需要经过周密的规划和执行。
以下是实施存储虚拟化技术的主要步骤：2.1 需求分析首先，需要对现有存储环境进行详细的分析，了解业务需求和存储资源的使用情况，确定虚拟化的目标和范围。
2.2 技术选型根据需求分析的结果，选择合适的存储虚拟化技术和产品。
考虑因素包括性能、兼容性、扩展性、成本等。
2.3 架构设计设计存储虚拟化的整体架构，包括存储资源池的划分、虚拟化层的部署、管理策略的制定等。
2.4 系统集成将存储虚拟化技术集成到现有的IT环境中，包括硬件的安装配置、软件的部署调试等。
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块虚拟化
Raid、磁盘分区
物理磁盘
逻辑资源
• 1、块虚拟化是指对多块硬盘建立RAID，划分逻辑卷（LUN）。
• 2、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。
• 3、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。
•应用与基础架 构分离
•开放中间件， 实现可定制
存储系统
互连网络
计算节点
•基础架构技术融 合；
•面向应用的计算、 网络、存储的IT 资源池
• 1、融合：技术基础（更可靠、更可控、更灵活、更易扩展、更低成本） 口） • 3、面向应用：以应用为先导，资源动态分配、统一管理
存储虚拟化的价值
• ESG报告表明，早期采用虚拟化技术平均每年可节约: • 24% 硬件成本 • 16% 软件成本 • 19% 管理成本
• 如果预算共$1，000，000，花费$500，000于硬件，
•
$ 200，000于软件和$300，000于管理。
•每年可节约$209，000
存储虚拟化实现模式
磁带、磁带驱动器、磁带库虚拟化
RAIT条带化功能 磁带虚拟化
•1.采用类似RAID的技术对多盘磁带进行 条带化和校验，以期提高磁带使用的可靠 性和性能
•2.由于磁带读写缓慢，难以满足条带和校 验的需要，因此RAIT技术很少使用
多个磁带驱动器 磁盘
• 1.提高磁带驱动器使用效率 • 2.加快数据备份的速度
降低实现的复杂度。存储虚拟化可以在系统的多个层面实现，比如建立类似于HSM(分
级存储管理)的系统。
虚拟化的原理
客户
逻辑资源
2
1
6
5 7
8
管理员
管理
物理资源
为什么要存储虚拟化
存储虚拟化的原动力
标准化接入
统一数据管理 空间资源整合
复制 快照
迁移
镜像
虚拟存储池
存储虚拟化的目的
“Virtualization”
for instance to create HSM-like systems.
• 参考译文：
•
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、
• 1. 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 • 2. 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 • 3. 磁盘虚拟由磁盘自身固件完成 • 4. 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
块虚拟化
Slower………………………………………T…R…A…IN……S…TO…P…S. !!!!!!!!!!!! Clustered Storage
Faster…………………………………………T…R…A…IN……KE…E…P. S GOING!!
磁盘虚拟化
磁盘虚拟化
LBA
001 002 003 004 005 006 007 …
存储虚拟化技术
什么是存储虚拟化
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：
•
The act of abstracting, hiding or isolating the internal function of a storage (sub)
system or service from applications, compute servers or general network resources
for the purpose of enabling application and network independent management of
storage or data.
•
The application of virtualization to storage services or devices for the purpose of
提高设备使用效率
抽象Abstract 隐藏Hide 隔离Isolate
统一数据管理功能 设备构件化 降低管理难度 提高可扩展性
数据跨设备流动
用虚拟化简化IT架构
虚拟信息架构 Virtual Information Infrastructure
What you have
What you want
应用Applications(ERP,SCM,CRM,OA…)
存储虚拟化实现的结果
实现结果
存储虚拟化
块虚拟化
磁盘虚拟化
磁带、磁带驱动 器、磁带库虚拟化
文件系统 虚拟化
文件/记录 虚拟化
实现位置
基于主机 的虚拟化
基于网络 的虚拟化
基于存储设备、存储 子系统的虚拟化
实现方式
带内虚拟化
带外虚拟化
两条存储路线的斗争—Scale Up & Scale Out
Conventional Storage
一个逻辑驱动器 •VTL将磁盘阵列虚拟为磁带库，使用户在无须
改变备份习惯和现有备份软件配置的情况下， 获得以下优点： •1、大幅度提高性能，缩短数据备份和恢复窗 口 •2.获得磁盘阵列的RAID保护功能，避免磁带介 质故障
VTL虚拟磁带库 •3.持续扩展备份的性能和容量
NAS虚拟化
虚拟文件系统 NFS/CIFS 客户端
aggregating, hiding complexity or adding new capabilities to lower level storage
resources. Storage can be virtualized simultaneously in multiple layers of a system,
NAS设备 •虚拟硬盘 •提供专用文件系统
LAN
NAS的特点 支持异构主机 成熟的网络拓扑结构 高度集成的存储子系统 设备简单化
文件 文件
NAS虚拟化典型产品——EMCIsilon
Windows UNIX/LINUX
NFS, CIFS, FTP, HTTP
(optional 2nd switch for additional subnet)