服務(wù)器級(jí)別的存儲(chǔ)虛擬化(或稱主機(jī)級(jí)別的存儲(chǔ)虛擬化)技術(shù)是指部署在操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序或文件系統(tǒng)之間的軟件層實(shí)現(xiàn)邏輯存儲(chǔ)卷的管理。主機(jī)級(jí)別的方案中通常只是虛擬化直連主機(jī)的存儲(chǔ)，當(dāng)然也有一些可以部署在一個(gè)SAN環(huán)境中的多臺(tái)存儲(chǔ)子系統(tǒng)上。

早先的存儲(chǔ)虛擬化產(chǎn)品常用于簡(jiǎn)化內(nèi)部磁盤驅(qū)動(dòng)器和服務(wù)器外部直連存儲(chǔ)的空間分配，以及支持應(yīng)用集群。VeritasVolumeManager和FoundationSuite就是首批這類解決方案，這類方案使得存儲(chǔ)擴(kuò)展，以及為應(yīng)用程序和文件服務(wù)器提供空間更為簡(jiǎn)單快速。

隨著存儲(chǔ)需求的增長(zhǎng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過直連存儲(chǔ)所能提供的范圍，存儲(chǔ)虛擬化逐漸成為存儲(chǔ)陣列中的一種容量提供方式。而容量持續(xù)增長(zhǎng)以及諸如iSCSI等小型IT組織負(fù)擔(dān)得起的共享存儲(chǔ)技術(shù)的出現(xiàn)又使得存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)也融合進(jìn)基于網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備和運(yùn)行在通用硬件的軟件里。

不過現(xiàn)今的服務(wù)器和桌面虛擬化技術(shù)興起給存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)帶來了新的生機(jī)，而基于主機(jī)的存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)正在逐漸回歸。服務(wù)器虛擬化平臺(tái)必需要基于共享存儲(chǔ)體系架構(gòu)來實(shí)現(xiàn)一些關(guān)鍵特性，比如VMware的vMotion和DistributedResourceSchedule(DRS)。通過傳統(tǒng)的SAN架構(gòu)自然可以實(shí)現(xiàn)這種共享存儲(chǔ)體系架構(gòu)，不過越來越多的IT組織開始尋求更簡(jiǎn)單的方式來實(shí)現(xiàn)共享存儲(chǔ)。基于主機(jī)的虛擬化技術(shù)就是方式之一。

諸如VMware之類的服務(wù)器虛擬化供應(yīng)商認(rèn)為存儲(chǔ)是妨礙虛擬化技術(shù)大規(guī)模普及的瓶頸之一。這些Hypervisor供應(yīng)商已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了處理器和內(nèi)存資源的抽象，實(shí)現(xiàn)更好的控制并提高資源利用率，他們自然而然也會(huì)希望這樣控制存儲(chǔ)。不過將存儲(chǔ)控制功能整合到主機(jī)服務(wù)器端，稱之為“存儲(chǔ)Hypervisor”時(shí)會(huì)帶來一些潛在的問題。處理一些在虛擬服務(wù)器和虛擬桌面環(huán)境中至關(guān)重要的存儲(chǔ)服務(wù)，諸如快照、克隆和自動(dòng)精簡(jiǎn)配置時(shí)，會(huì)嚴(yán)重影響主機(jī)服務(wù)器的性能。

Virsto的解決方案

Virsto開發(fā)出了一款軟件解決方案，安裝在每臺(tái)主機(jī)服務(wù)器上(無論是一臺(tái)虛擬機(jī)或Hypervisor上的過濾驅(qū)動(dòng)器)并在主存儲(chǔ)上創(chuàng)建一個(gè)虛擬化層，稱為Virsto存儲(chǔ)池。其同時(shí)創(chuàng)建一個(gè)高性能磁盤或者固態(tài)存儲(chǔ)區(qū)域，成為“vLog”.讀操作會(huì)直接指向主存儲(chǔ)，不過寫操作會(huì)通過vLog進(jìn)行，這會(huì)給請(qǐng)求的虛擬機(jī)或應(yīng)用程序發(fā)回一個(gè)確認(rèn)。然后vLog將這些寫操作異步地分布寫入主存儲(chǔ)，從而減少對(duì)寫性能的影響。該存儲(chǔ)池可以容納多至4層的存儲(chǔ)方式，包括固態(tài)存儲(chǔ)和各類型的磁盤驅(qū)動(dòng)器。

和緩存的工作方式類似，vLog通過在存儲(chǔ)前端降低耦合度改善了存儲(chǔ)性能，降低了后端存儲(chǔ)的延遲。其同時(shí)將前端主機(jī)的隨機(jī)寫操作變?yōu)轫樞蚍绞剑瑢?shí)現(xiàn)后端存儲(chǔ)的最佳性能。基于Virsto主機(jī)的存儲(chǔ)虛擬化軟件實(shí)現(xiàn)了以上這些功能。

虛擬存儲(chǔ)設(shè)備

基于主機(jī)的存儲(chǔ)虛擬化的另一項(xiàng)應(yīng)用實(shí)例是虛擬存儲(chǔ)設(shè)備(VSA)

VSA是運(yùn)行在虛擬機(jī)上的存儲(chǔ)控制器，其虛擬化統(tǒng)一集群中的主機(jī)所直接連接的存儲(chǔ)。VSA提供一個(gè)主機(jī)使用的簡(jiǎn)易的存儲(chǔ)共享體系架構(gòu)，并支持高可用性、虛擬機(jī)遷移，并改善存儲(chǔ)提供方式。對(duì)于很多企業(yè)，這種方式可以替代原本需要建立并管理傳統(tǒng)SAN或NAS來支持虛擬服務(wù)器和桌面的體系架構(gòu)。

vSphereStorageAppliance.VMware的vSphereStorageAppliance以一個(gè)虛擬機(jī)的方式運(yùn)行，從在2個(gè)或3個(gè)節(jié)點(diǎn)集群中，每個(gè)ESX/ESXi主機(jī)所直連的DAS存儲(chǔ)中，創(chuàng)建一個(gè)共享存儲(chǔ)池。VMwareVSA提供每個(gè)節(jié)點(diǎn)的RAID保護(hù)，并在同一集群的各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間提供鏡像保護(hù)。雖然從技術(shù)角度上看，VMwareVSA是一個(gè)基于文件的體系架構(gòu)，不過其亦為集群中每臺(tái)主機(jī)提供數(shù)據(jù)塊級(jí)別的存儲(chǔ)虛擬化，并用戶可以從這種部署方式中獲取和基于數(shù)據(jù)塊的共享存儲(chǔ)一樣的收益。

HP的LeftHandVirtualSANAppliance.雖然和VMwareVSA的功能類似，P4000VSA軟件可以支持每臺(tái)主機(jī)直連DAS以外的方式。其還允許使用iSCSI或FCSAN等外部存儲(chǔ)來創(chuàng)建共享存儲(chǔ)池。這就意味著可以將如何可用的存儲(chǔ)，本地存儲(chǔ)或用于容災(zāi)的異地存儲(chǔ)，轉(zhuǎn)變?yōu)長(zhǎng)eftHand存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)。P4000t提供快照和自動(dòng)精簡(jiǎn)配置，并且支持Hyper-V和VMware.

DataCore的SANsymphony-V.DataCore的解決方案是通過在一個(gè)虛擬機(jī)中部署其SANsymphony軟件來整合其它各個(gè)VMware,Hyper-V或XEN主機(jī)的直連存儲(chǔ)，形成共享存儲(chǔ)池。SANsymphony-V可以和HP的解決方案那樣虛擬化外部的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)，并且該軟件可以在遷移到傳統(tǒng)的共享存儲(chǔ)體系架構(gòu)時(shí)部署在外部服務(wù)器上。SANsymphony-V同時(shí)提供各類存儲(chǔ)服務(wù)，譬如快照、自動(dòng)精簡(jiǎn)配置、自動(dòng)化分層和遠(yuǎn)程復(fù)制。

FalconStor的NSSVirtualAppliance.FalconStor的NetworkStorageServerVirtualAppliance(NSSVA)是該公司NASS硬件產(chǎn)品中唯一支持的VMware版本，用網(wǎng)絡(luò)上其它主機(jī)的直連存儲(chǔ)創(chuàng)建一個(gè)虛擬存儲(chǔ)池。和DataCore和LeftHand的解決方案類似，該存儲(chǔ)池可以擴(kuò)展到網(wǎng)絡(luò)上任何可用的iSCSI存儲(chǔ)上。該NSSVirtualAppliance包括快照、自動(dòng)精簡(jiǎn)配置、讀/寫緩存、遠(yuǎn)程復(fù)制和卷分層等存儲(chǔ)功能。