虚拟存储向带外虚拟化发展

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虚拟化的应用范围相当广泛，它的作用在于能帮助用户减少设备的使用，从而降低资金的投入，为企业赢得利益上的丰收。那么虚拟存储的应用目的也是在此。虚拟存储可以分为带外虚拟化和带内虚拟化。

在传统的开放系统环境中，每一台主机系统拥有自己的存储资源，每个系统管理员需要针对每一种系统来控制存储资源的分配、使用和管理。此外，每一台服务器还拥有一个单独配置和管理的文件系统，并且每一台服务器都需要预留出足够的存储空间。由于各应用系统的数据增长速度与系统设计相差较大和存储冗余量的要求，造成存储系统的资源严重浪费，根据权威调查公司统计，用户的存储使用率只有20%～25%(基于存储实际存储量，非硬件存储量)，这完全是由于存储系统分配不灵活造成的。

在这种情况下，虚拟存储技术应运而生。存储对用户来说将变得透明，用户可以不必关心存储设备的功能差别、容量大小、设备类型和制造商如何，所有的设备将被统一管理，而且赋予统一的功能如快照、在线数据拷贝、迁移以及远程容灾等。今天，存储虚拟化已经不再是一个陌生的词汇，越来越多的企业开始关注存储虚拟，同时将其实施到IT规划中。Gartner Group表示，“想要在SAN中将多样化的磁盘阵列当作一个来使用，非对称(脱离数据路径)虚拟化是关键。”

消除存储边界

当前，面对着激烈的市场竞争，任何数据丢失和运营中断的情况都是企业所不能容忍的。然而，由于历史的原因，大量存在的异构平台服务器和存储设备，IT管理员无法对存储系统有效的统一管理，使系统管理变得越来越复杂，要求系统管理人员具有强大的技术储备，需要更多的熟悉各种厂商产品的技术人员才能维持系统的正常运行，运行维护的人力成本显著增加。复杂的存储基础架构，众多不同品牌的存储产品，不仅对日常存储管理带来很多不利，而且更难做到在不影响应用的前提下，迁移数据、改变或升级存储。

针对上述需求，StoreAge认为，借助虚拟存储将复杂的存储环境简单化，消除异构平台所造成的信息传递壁垒，让存储真正实现按需分配是最好的解决办法。基于此，StoreAge的SVM(存储虚拟化管理器)是整个SAN网络的控制器，将整个SAN中的各种存储设备整合成一个巨大的存储池，充分利用存储资源并按需分配存储空间、提高性能和实现数据保护等功能。

在很多传统的SAN磁盘阵列中，数据复制操作限于在存储内部进行或在同类磁盘之间进行。但在虚拟化SAN中，由于SVM是为一个完全开放的存储环境设计的，兼容各种不同的存储设备。用户可以将各种存储方案融合其中，而不用担心SVM会有什么封闭性。SVM还可以通过硬件实现灵活的卷管理功能，并可以通过4个软件(multi-vIEw，multi-copy，multi-mirror，multi-migrate)实现多层次的数据保护。分析表明，数据丢失有两大原因。一种是逻辑错误，占93%，如人为错误;另一种是物理设备问题，如硬件问题，坏站点、灾难等。StoreAge是根据不同的错误丢失采取不同的手段进行恢复，如快照、备份、迁移、镜像。这样不仅能最快速、最有效的解决问题，而且还能减少不必要的资源损失。同时，由于客户对卷管理和多层次数据保护的需求是同时存在的，所以StoreAge提供的全面解决方案(total solution)可以有效地保护客户投资。数字表明，至少可以节省一半的投资。

不仅如此，由于存储系统是逐步建立起来的，存在着各种技术和各种品牌的存储设备。随着存储技术的飞速发展，新购的存储设备性能比旧购存储设备性能要有很大提高，但是由于存储管理的不灵活，造成了关键的业务却只能运行在旧购的设备上面，并且大量历史数据占据了昂贵的存储设备而不能实现低成本保存，这就是存储系统资源分配的严重不合理和浪费。对此，StoreAge提供了在线数据迁移功能，适合企业不需停机就可以将数据迁移到新存储的情况。比如，从A存储迁移到B存储，它可以将目录、卷标等自动交换，保持业务连续性。

带外虚拟是方向

StoreAge公司一直致力于虚拟技术的发展，并推出了自己的带外存储管理解决方案，以其卓越的性能给存储业界带来革命性的变化，有助于系统整合，更好地共享和利用数据，通过系统简化显著减少存储管理点和服务器的数量。不过，存储虚拟化技术由于实现上的原理不同，可以分成三个不同层次，包括主机层的虚拟化、网络层的虚拟化以及控制器层的虚拟化。其中，网络层虚拟化技术由于技术上的优势，逐渐成为了存储虚拟化的主流，它又可以细分为带内虚拟化和带外虚拟化两种方式。

需要指出的是，这种虚拟化工作需要使用相应的专用虚拟化引擎来实现。虚拟化引擎是一种被称作SAN Appliance的专用存储管理服务器，它们将多个物理磁盘系统组合成大的存储空间或者把它们分割成小的存储单元，并根据主机对容量、速度和可用性的要求，将这些存储单元分配给主机使用。SAN Appliances可以两种形式来控制存储的虚拟化：直接位于主机服务器和存储设备的数据通道中间(带内);或是位于数据通道之外(带外)，仅仅向主机服务器传送一些控制信息，来完成物理设备和逻辑卷之间的地址映射。

在一次有多家知名厂商参与的存储虚拟化方案媒体测试中，StoreAge获得了优胜，其中的一个关键就是StoreAge的虚拟方案是带外解决方案，这个解决方案能够使运行时间更长、更容易管理、更容易扩展。通过应用StoreAge备份解决方案中的快照功能后，Venetian Resort-Hotel酒店使备份时间从18小时缩减到了2小时之内。

那么，带外虚拟化相比带内虚拟化相比有什么优势呢?带内的产品意味着服务器要先接到安装了虚拟引擎的设备上，通过该设备连接到SAN交换机，然后再连接存储设备。这种方式在服务器数量、磁盘阵列数量不多的时候没有什么问题，但当客户有大量的服务器与磁盘阵列时，由于所有的设备都要连接到虚拟引擎设备上，端口数可能会不够，而且需要虚拟引擎设备具有更高的处理能力，硬件成本会大幅度提升。另外，带内虚拟在提供冗余时也会需要更多的花费，并且扩展性也比较差。由此得知，带内解决方案有很多先天的局限性。

既然带内虚拟化不如带外虚拟化，为什么业界的主流还是带内虚拟化方式?这是因为任何一种技术都有进化的过程。StoreAge公司一开始也是做带内解决方案，但很快就发现了带内方案的局限性。其实，对于厂商而言，如果把磁盘的控制器从磁盘往上拿一层，实际上就成为一个带内的解决方案。而目前的交换机发展趋势也证明，带外虚拟化方式更有生命力――智能交换机只能接收带外解决方案，而且不可能实现带内解决方案的。因此，两三年之后，带外解决方案很可能就会取代带内解决方案。

现在用户可以按照应用不断变化的需求来分配存储，而不再受制于存储子系统设备在功能和性能上的限制。SVM又是一个SAN网络的中心管理控制点，而且它对服务器的操作系统和存储子系统透明。这一能力可以真正帮助客户实现异构环境的容灾站点建设。例如，一台主机多个HBA卡连接到一个存储，所以可能会出现配置错误。但是由于各厂商的软件都是独立的，StoreAge可以连接所有主流厂商的存储，这也就是为什么异构的存储可以并行的为某一个应用、某一个存储服务，从而发掘存储设备更大的潜力，以便更高效的利用存储。此外，此外SVM的维护也是很方便的。如果一台SVM坏了，可以用一台新的在线替换，只需输入原来的域名(domain name)和密码就可以读回原有配置、控制策略等信息，此过程是可以保证在生产应用在线的情况下完成的，这进一步确保了业务的连续性。而初次安装的时候，也不需要对SVM做特别设置，实施过程不会对客户现有的基础构架造成过多的影响。