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深入探讨虚拟存储技术的主要实现方式

Watchstor.com  佚名丨2009-10-31 14:49 标签:存储虚拟化 

虚拟存储技术已经发展到一个很成熟的地步,各个行业都通过这一技术实现资金投入上的节约。随着越来越多的厂商都在发展各自的技术,虚拟存储技术已经融合到存储系统结构的各个环节中。从系统的观点看,有三种主要的虚拟存储技术实现方式:基于服务器的虚拟存储、基于存储设备的虚拟存储以及基于存储网络的虚拟存储。如图1所示。

虚拟存储实现方式分类

下面主要对两种虚拟存储技术的实现方式分别进行介绍。

1、基于服务器的虚拟存储

基于服务器的虚拟存储是通过将虚拟化层放在服务器上实现的。这种实现方式不需要额外的特殊硬件,虚拟化层以软件模块的形式嵌入到服务器的操作系统中,将虚拟层作为扩展驱动模块,为连接服务器的各种存储设备提供必须的控制功能。

这种方法有其自身不可避免的缺点:首先,兼容性不好,由于虚拟化层驻留在服务器上,因而软件模块就必须能嵌入到各种类型的操作系统中,增加了软件实现的难度。因此,这种方法往往适合配置在系统采用同一个厂商的服务器,甚至是一个同构的存储环境中。这显然增加了用户的设备依赖性和局限性;其次,需要采用集中管理策略,这种虚拟化的技术实际上是在一个分布式的环境中实现的,当任何一个服务器对数据进行恶意或非法的操作时,就可能会影响到所有连接到存储设备的数据的完整性和一致性,因此需要适当的集中管理策略; 最后,这种实现方法从客观上造成了主机的负载和复杂度的增加。

但是,因为不需要任何附加硬件,基于服务器的虚拟实现方式最容易实现,其成本最低。目前已经有成熟的这类软件产品。这些软件可以提供便于使用的图形界面,方便地用于存储的管理和虚拟,在主机和小型存储系统中有着良好的负载平衡机制。从这个意义上看,基于服务器的存储虚拟是一种性价比不错的方式。

2、基于存储设备的虚拟存储技术

基于存储设备的虚拟存储是将虚拟化层放在存储设备的适配器、控制器等上来实现的。这种实现方式从理论上说性能是最优的,它能够充分考虑存储设备的物理特性,并且将服务器从虚拟存储的实现工作中解放出来,直接在存储设备上实现,方法简单,也为用户和系统管理员提供了最大的方便性。但是,基于存储设备的虚拟存储对存储容量的扩展有很大限制,同时,对于包含多家厂商存储设备的存储系统来说,这种方法的运行效果并不是很好。

RAID的虚拟存储技术是由RAID控制器实现的,它将多个物理磁盘按不同的分块级别组织在一起,通过CPU及阵列管理固件来控制及管理硬盘,解释用户的I/O指令,并将它们发给物理磁盘执行,从而屏蔽了具体的物理磁盘,为用户提供了一个统一的具有容错能力的逻辑虚拟磁盘,这样用户对RAID的存储操作就像对普通磁盘一样。

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