這是數(shù)據(jù)塊級別存儲虛擬化四部曲中的第一部。在這個系列中，我們將會說明為什么IT部門要部署數(shù)據(jù)塊級別虛擬化。在接下來的系列中，我們會逐一闡述數(shù)據(jù)塊級別存儲虛擬化技術(shù)是如何在服務(wù)器上、存儲陣列上和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上部署的。
數(shù)據(jù)塊級別存儲虛擬化是為用戶的應(yīng)用程序提供邏輯存儲的一種存儲服務(wù)，數(shù)據(jù)塊級別的存儲虛擬化對用戶抽象了存儲的真實物理地址。在軟件層面，它解析邏輯IO請求，將其映射成正確的物理地址。如此一來，存儲虛擬化使得管理員可以提供自由可伸縮的存儲容量，與此同時，最終用戶感知不到其存儲背后所包含的存儲擴(kuò)展、數(shù)據(jù)保護(hù)和系統(tǒng)維護(hù)等各種瑣碎的細(xì)節(jié)。
在眾多虛擬化技術(shù)中，數(shù)據(jù)塊級別的存儲虛擬化技術(shù)的存在有些年頭了，雖然不像服務(wù)器虛擬化那樣在數(shù)據(jù)中心大行其道，但它也在被使用。在Storage雜志進(jìn)行的“2011年存儲采購意向”的調(diào)查（北美地區(qū)）中，433個參與調(diào)查的用戶中， 32%表示在他們的存儲中已經(jīng)部署了存儲虛擬化，23%的用戶正打算評估這種技術(shù)。而在那些已經(jīng)部署了存儲虛擬化的用戶中，14%的用戶表示他們所有的存儲都已經(jīng)被虛擬化了，72%的用戶只有部分存儲設(shè)備被虛擬化。
數(shù)據(jù)塊級別的存儲虛擬化技術(shù)可以應(yīng)用到直連在虛擬化引擎上的內(nèi)部存儲，也可以應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)上的外部存儲。這些外部存儲可以是來自同一廠商的同構(gòu)存儲，也可以是來自不同廠商的異構(gòu)存儲。存儲虛擬化技術(shù)最常見的形式是部署在主機(jī)端或者陣列端，也有一部分部署網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備端。也有部分的存儲虛擬化部署在虛擬機(jī)環(huán)境中，為虛擬機(jī)提供共享存儲，以實現(xiàn)虛擬機(jī)相互遷移、虛擬機(jī)集群和虛擬機(jī)的動態(tài)分配。
存儲整合是SAN崛起最原始的驅(qū)動力，數(shù)據(jù)塊級別存儲虛擬化用物理存儲創(chuàng)建一個共享存儲池的做法， 與當(dāng)年服務(wù)器連接到SAN架構(gòu)取代服務(wù)器直連存儲的DAS架構(gòu)的那段歷史如出一轍。除了給多臺服務(wù)器提供存儲空間，磁盤陣列提供一系列其他的功能，比如快照、遠(yuǎn)程復(fù)制，和后來的精簡分配和重復(fù)數(shù)據(jù)刪除。
新的scale-out存儲架構(gòu)依賴于存儲虛擬化技術(shù)從物理上分開的的多個存儲中創(chuàng)建一個存儲池。但即使是在更早的傳統(tǒng)scale-up架構(gòu)中，存儲虛擬化或多或少已經(jīng)成為企業(yè)級高端存儲或中端存儲的一個標(biāo)準(zhǔn)功能。尤其是在大量主機(jī)需要訪問存儲或者系統(tǒng)穩(wěn)定性和業(yè)務(wù)連續(xù)性要求很高的環(huán)境中，存儲虛擬化能高效管理共享存儲系統(tǒng)。
實施虛擬化存儲的理由
為什么IT部門想要虛擬化他們的存儲資源呢？在很多場景下存儲虛擬化都大有用武之地，下面讓我們逐一闡明。
支持服務(wù)器虛擬化和高可用。存儲虛擬化提供的共享存儲，讓虛擬機(jī)之間做遷移和負(fù)載均衡時不需要在存儲系統(tǒng)之間遷移數(shù)據(jù)，同時也簡化了動態(tài)虛擬化環(huán)境下存儲資源的優(yōu)化。共享存儲池支持虛擬機(jī)集群技術(shù)以實現(xiàn)虛擬機(jī)的高可用，也就是在檢測到錯誤時自動切換并能快速重啟虛擬機(jī)。同樣的，共享存儲池也支持物理服務(wù)器上關(guān)鍵應(yīng)用程序的高可用，也就是手動切換存儲系統(tǒng)并能支持應(yīng)用程序的集群技術(shù)。
簡化管理。從管理的角度來看，與管理服務(wù)器直連存儲相比，一個大的共享存儲意味著更少的管理工作。當(dāng)需要擴(kuò)展現(xiàn)有存儲或者在存儲系統(tǒng)之間遷移數(shù)據(jù)的時候，存儲虛擬化能夠提供無干擾的存儲空間擴(kuò)容。越大的磁盤陣列越發(fā)擁有更好的管理工具，從而能更簡化給服務(wù)器分配存儲這類日常工作，減少管理員的工作量。
存儲資源整合和分級存儲。尤其是在NAS設(shè)備上，存儲虛擬化可以被用來整合存儲和對存儲資源進(jìn)行重復(fù)利用。舉個例子，越來越多的對性能要求很高的數(shù)據(jù)會被遷移到更新的磁盤陣列上，而老的磁盤陣列作為二級存儲則被用來存放備份數(shù)據(jù)。很多存儲設(shè)備和虛擬化設(shè)備也有存儲分級功能，能夠?qū)崿F(xiàn)這樣的數(shù)據(jù)分層存儲。
簡化數(shù)據(jù)保護(hù)和災(zāi)難恢復(fù)。存儲虛擬化技術(shù)能夠幫助數(shù)據(jù)在本地和異地直接的拷貝以實現(xiàn)災(zāi)難恢復(fù)，很多存儲虛擬化解決方案自帶了遠(yuǎn)程異步復(fù)制功能。
易于部署。數(shù)據(jù)塊級別虛擬化通常的實現(xiàn)方式有三種。它可以是運(yùn)行在操作系統(tǒng)管理程序上的軟件，也可以是和DAS直連的虛擬機(jī)或者應(yīng)用程序服務(wù)器，也可以是運(yùn)行在磁盤陣列的存儲控制器上的軟件。存儲虛擬化功可以嵌入在存儲設(shè)備中，要么作為一個自帶存儲的整體硬件設(shè)備，要么作為運(yùn)行在服務(wù)器硬件上的軟件解決方案。我們會在接下來的系列中逐一討論這些實現(xiàn)方式。
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