1.引言

信息網(wǎng)絡(luò)的普及與發(fā)展，帶動了信息存儲技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展。日益增長的信息存儲需求，從MB、GB到TB,不斷增長的數(shù)據(jù)量，使數(shù)據(jù)存儲越來越復(fù)雜。企業(yè)用戶面對日益復(fù)雜的異構(gòu)平臺，不同廠商的產(chǎn)品，不同種類的存儲設(shè)備，給存儲管理帶來諸多難題。以服務(wù)器為中心的系統(tǒng)正逐步向以網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字信息為中心轉(zhuǎn)移。數(shù)據(jù)應(yīng)用已不再局限于某一企業(yè)和部門，而分布于整個網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。系統(tǒng)整合、資源共享、簡化管理、降低成本以及自動存儲將成為信息存儲技術(shù)的發(fā)展要求。存儲虛擬化技術(shù)（Storage Virtualization）是解決這些問題的有效手段，現(xiàn)成為信息存儲技術(shù)的主要發(fā)展方向。其重要地位日趨顯著，不僅體現(xiàn)在技術(shù)方面，更體現(xiàn)在應(yīng)用方面。

存儲虛擬化不是一個新概念，如卷管理就是一種存儲虛擬化的服務(wù)器軟件，但網(wǎng)絡(luò)存儲的飛速發(fā)展給存儲虛擬化賦予了新的內(nèi)涵。使之成為共享存儲管理中的主流技術(shù)。存儲虛擬化把不同接口協(xié)議（如SCSI,iSCSI或FC等）的物理存儲設(shè)備（如JBOD,RAID和磁帶庫等）整合成一個虛擬的存儲池，根據(jù)需要為主機(jī)創(chuàng)建和提供虛擬存儲卷。在虛擬存儲技術(shù)管理下的各種存儲設(shè)備，在主機(jī)應(yīng)用程序面前呈現(xiàn)為一個虛擬的存儲池，而不依賴于其位置、數(shù)量及種類，它對用戶完全透明，等效于一個本地大硬盤。該虛擬存儲池可根據(jù)需要動態(tài)而透明地擴(kuò)容，并能按用戶要求，透明地實現(xiàn)服務(wù)器之間的動態(tài)數(shù)據(jù)遷移。

2.存儲虛擬化技術(shù)原理

存儲虛擬化的基本原理是，把多個存儲介質(zhì)模塊（如硬盤、磁盤、磁帶）通過一定手段集中管理。從主機(jī)和工作站的角度看它不是多個硬盤，而是一個分區(qū)或者一個卷，如同一個超大容量的硬盤。這些分區(qū)或者卷利用計算機(jī)操作系統(tǒng)平臺上的卷管理軟件進(jìn)行管理，把多個磁盤組或者多個磁盤條帶組織起來，虛擬成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)塊集，這樣操作系統(tǒng)就可以統(tǒng)一而方便地使用所有磁盤。

存儲虛擬化技術(shù)將底層存儲設(shè)備進(jìn)行抽象化管理，在服務(wù)器層屏蔽存儲設(shè)備硬件的特殊性，只保留其統(tǒng)一的邏輯特性，從而實現(xiàn)存儲系統(tǒng)集中、統(tǒng)一而方便的管理。整個存儲系統(tǒng)中的虛擬存儲部分就像計算機(jī)操作系統(tǒng)。對下層管理各種具體設(shè)備，對上層提供相對統(tǒng)一的運行環(huán)境和資源使用方式。

從目前情況看，存儲虛擬化技術(shù)有以下4種功能。

2.1提高存儲系統(tǒng)性

在傳統(tǒng)磁盤陣列中。不同容量的磁盤無法混合使用，而虛擬技術(shù)可以把不同時期購買的不同容量磁盤，統(tǒng)一起來使用。數(shù)據(jù)塊虛擬存儲方案為多臺客戶機(jī)提供了極高的帶寬，最大限度地減少了延時和沖突的發(fā)生。

2.2提高系統(tǒng)容量

顯而易見，虛擬空間的磁盤、磁帶等增加了系統(tǒng)容量。

2.3改變設(shè)備使用方式

例如，服務(wù)器不必關(guān)心后端物理設(shè)備，也不會因為物理設(shè)備發(fā)生任何變化而受任何影響。磁帶可當(dāng)作磁盤使用，磁盤也可當(dāng)作磁帶使用。TCP/IP的網(wǎng)絡(luò)連接可虛擬成ScSI連接。例如彩帶設(shè)備，在傳統(tǒng)的系統(tǒng)中，只能被當(dāng)作順序讀寫設(shè)備使用，通過虛擬化技術(shù)，變成可隨機(jī)讀寫的塊設(shè)備，擺脫了離線存儲的宿命而加了在線存儲的行列。

2.4加強(qiáng)存儲系統(tǒng)安全性

例如，虛擬文件系統(tǒng)存儲方案著重解決網(wǎng)絡(luò)中文件共享的安全機(jī)制問題。

3.存儲虛擬化技術(shù)類型

3.1對稱式與非對稱式

目前，存儲虛擬化的發(fā)展尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。從存儲虛擬化的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來講，有對稱式和非對稱式兩種，根據(jù)實現(xiàn)機(jī)制又分為帶內(nèi)和帶外兩種基本類型。兩種方式的主要區(qū)別在于存儲網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)I/O與控制信息是否使用同一通道，如圖1和2所示。