存储管理的虚拟化

　　● 集中管理

　　网络存储发展到今天，出现了很强的旨在体现集中管理的聚合趋势，大型存储系统和超大型的存储系统不断出现，高性能、高可用、高数据安全性和大容量成为其主要的发展目标。但伴随而来的是存储管理的复杂性也一升再升，不同的存储系统之间无法实现有效地级联（管理方面），甚至这一现象也出现在同一厂商的系列产品中，进而也使得存储资源无法实现有效地管理和使用，复杂的管理和相应的高管理成本都阻碍了网络存储的发展。

　　面对这一现实问题，统一存储管理标准问题愈显突出，这也是制约存储虚拟化、乃至于网络存储工业发展的关键症结所在。

　　● 分散管理

　　在使用存储的某些特定场合，所虚拟出的资源应具有一定的独立管理特性。

　　● 性能的动态调整

　　在共享网络带宽的情况下，虚拟出的多个设备其间的性能可动态调节或可动态配置。

　　存储虚拟化系统的结构分类

　　在网络存储领域，实行存储虚拟化的手段大致可以从两方面考虑: 一方面，按虚拟化模块在网络存储中的位置划分为三类: 基于主机、基于网络和基于存储设备节点，基于网络的虚拟化是发展的潮流，这一点，IBM与EMC的观点是相同的; 另一方面，按虚拟化管理模块相对于数据通道的位置，划分为带内(In-Band)和带外(out-of-band)管理。

　　In-Band虚拟化模块（引擎）位于主机和存储节点之间的数据通道上，因为位于数据读写的关键路径上，所以既有安全性高、实现容易、对主机要求低等优点，又有扩展性差、易形成单点故障等明显的结构缺点，这通常利用Cache技术来优化性能。

　　与In-Band不同的是，Out-of-Band虚拟化模块位于主机和存储节点之间的数据通道之外，通过其它的网络连接方式与主机系统通信。于是，在每个主机服务器上，都需要安装客户端软件或者特殊的主机适配卡驱动，相比In-Band方式，这种方式的系统可扩展性很强，虚拟化模块不会在数据通道上成为单故障点，但其实施难度比较大。

　　技术现状和问题分析

　　由于数据量的激增，使得在存储领域里各种问题愈显突出:

　　1. 存储系统间的互操作性差

　　新增存储设备与原有存储设备之间互操作性差，相近的管理功能需要独立管理，从而带来了重复投入和人力成本，这也是很多用户寄希望于存储虚拟化的主要原因。企业购买的存储设备越来越多，管理成本投入也在等比增加。而由于不同厂商的存储产品有不同的特性，所以，为了适应企业自身的业务发展需要，通常都需要多种类型的存储设备。有些在存储介质、存储管理等方面的差异非常大，也经常出现购买多厂商存储设备的现象，从而造成企业的存储环境愈发复杂。由于管理标准不兼容的问题，这些设备的管理系统也很难整合，给企业存储管理带来昂贵的成本。

　　存储虚拟化目标是整合高、中、低端存储设备，磁盘、磁带、光盘设备，以及FC、IB、Ethernet（IP）等不同连接方式的设备，在统一管理的标准下，实现存储系统之间良好的互操作性。

　　2. 存储资源利用率不高

　　随着企业的发展，数据量大幅增长，使得很多企业出现存储预算超支现象，存储设备的投入在生产投入中的比重逐渐加大，而50%到60%左右的存储利用率对存储资源又造成了巨大的浪费。相反地，存储投入所带来的收益却并不高，因此，如何提高存储资源利用率的问题，已成为很多企业的现实需求。从技术手段上讲，存储虚拟化在结构虚拟化方面的技术，可以很好地解决这一问题。它利用虚拟的逻辑卷来满足应用的需求，利用虚拟化层将前端的逻辑卷映射到后端物理存储介质上，而物理存储介质的配备，则可根据实际需求量动态增长，从而实现较高的存储利用率，至少可以提高到80%至90%以上。

　　3. 缺乏管理多介质的存储系统

　　考虑到信息也有其产生、发展、变化和活跃到不活跃或消亡的发展规律，在不同时期，配以具有不同性能和安全性等特性的存储，是完全符合信息拥有者利益的自然选择。这需要在存储系统的设计和管理上有统一的解决方案和技术支持，比如在同一存储设备的管理范围内，可以对不同特性的存储加以管理，提供对用户数据的活跃程度（或热度）等特性的监控信息，并给出适当的调整方案建议。在技术上，支持数据的有效流动（提供本地或远程镜像、快照、支持增量备份，以及数据由高性能存储向低性能存储的迁移等等）。

　　4. 利益冲突和技术难度

　　各存储厂商之间，由于对存储虚拟化概念的不同理解，以及实现方法的不同，增加了用户的选择难度，这也在一定程度上制约着整个存储市场的发展。

　　在对存储虚拟化的理解方面，即便是主流的厂商也存在着较大的分歧: HDS与HP的观点和方法比较相似，而IBM与EMC更为接近; 再如，不同厂商对信息生命周期管理（ILM）有不同的理解，有的厂商将其解读为只涉及到数据的存储， 有的厂商将其具体划为管理软件等等。这些技术在认知上的分歧，使得厂商之间在标准的制定和实施方面需要更长的磨合过程，在这一过程中，势必会出现产品或管理上的不兼容，而最终给用户的选择和使用带来困惑。

　　对于存储厂商来说，支持网络存储标准所带来的长远利益和维护现有产品市场的现实利益之间，目前的首选是后者。而厂商也急于进行标准化，因为标准的制定和实施的过程也意味着市场占有率等利益问题。从而可以预见，存储标准得到普遍推行的时候就是存储虚拟化最理想的发展时期。而在现有条件下的存储虚拟化难度很大，要实现不同厂商之间产品的统一管理，只有在与厂商间建立战略合作关系的情况下，才能更好地实现。

　　虽然网络存储行业的标准化还需要一段时间，但从主流厂商在新产品中，开始采用SMI规范所定义的管理协议这一情况来看，标准化过程势在必行，从参与SNIA制定和实践网络存储标准的厂商和研究机构的规模来看，一场具有决定性意义的变革正在悄然兴起。

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【责编:Peng】