NFV关键技术：存储虚拟化总结
发布时间：2022-06-20 15:28:29 所属栏目：系统 来源：互联网
导读：Labs 导读 存储虚拟化(StorageVirtualization)最通俗的理解就是对存储硬件资源进行抽象化表现。 存储虚拟化可以将用户与存储资源中大量的物理特性隔绝开来，就好像我们去仓库存放或者提取物品一样，只要跟仓库管理员打交道，而不必关心我们的物品究竟存放在
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Labs 导读 存储虚拟化(StorageVirtualization)最通俗的理解就是对存储硬件资源进行抽象化表现。 存储虚拟化可以将用户与存储资源中大量的物理特性隔绝开来，就好像我们去仓库存放或者提取物品一样，只要跟仓库管理员打交道，而不必关心我们的物品究竟存放在仓库内的哪一个角落。对于用户来说，虚拟化的存储资源就像是一个巨大的“存储池”，用户不会看到具体的存储磁盘、磁带，也不必关心自己的数据经过哪一条路径通往哪一个具体的存储设备。 存储虚拟化减少了物理存储设备的配置和管理任务，同时还能够充分利用现有的存储资源。存储虚拟化的方式是将整个云系统的存储资源进行统一整合管理，为用户提供一个统一的存储空间。如下图所示： 1.传统存储面临的挑战 传统的数据中心里，存储的类型大致可分为以下几种：服务器内置磁盘、直接附加存储、存储区域网络及网络附加存储。 服务器内置磁盘包括SCSI、SATA及IDE磁盘等，这些磁盘可能直接由操作系统管理，也可能通阵列卡等RAID管理器进行配置使用(常见的有RAID 1、RAID 10、RAID 5、RAID 6等)。内置磁盘作为最简单直接的存储方式，在目前数据中心里仍然到处可见。服务器磁盘RAID阵列数据组织模式如下： 直接附加存储(Directed Attached Storage，DAS)作为一种最简单的外接存储方式，通过数据线接连接在各种服务器或客户端扩展接口上。它本身是硬件的堆叠，不带有任何存储操作系统，因而也不能独立于服务器对外提供存储服务。DAS常见的形式是外置磁盘阵列，通常的配置就是RAID控制器+一堆磁盘。DAS安装方便、成本较低的特性使其特别适合于对存储容量要求不高、服务器数量较少的中小型数据中心。如下图所示： 存储区域网络(Storage Area Network，SAN)是一种高速的存储专用网络，通过专用的网络交换术连接数据中心里的所有存储设备和服务器。在这样的存储网络中，存储设备与服务器是多对多的服务关系：一台存储设备可以为多台服务器同时提供服务，一台服务器也可以同时使用来自多台存储设备的存储服务。不同于DAS，SAN中的存储设备通常配备智能管理系统，能够独立对外提供存储服务。SAN存储网络系统结构图如下： 典型的SAN利用光纤通道(Fiber Channel，FC)技术连接节点，并使用光纤通道交换机(FC Switch)提供网络交换。不同于通用的数据网络，存储区域网络中的数据传输基于FC协议栈。在FC协议栈之上运行的SCSI协议提供存储访问服务。与之相对的iSCSI存储协议，则提供了一种低成本的替代方式 即将SCSI协议运行于TCP/IP协议栈之上。为了区别这两种存储区域网络，前者通常称为FC SAN，后者称为IP SAN。由于SAN存储采用网络架构和光纤传输，使它具有易部署、扩展强、传输快等优势，传输速率可达8~16Gbps。数据中心常见的SAN交换机 随着云计算与软件定义数据中心的出现，对存储管理有了更高的要求，传统存储也面临着诸多前所未有的挑战： 另外，一些全新的需求，比如：对多租户(Multi-Tenancy)模式一致性支持、云弹性(Cloud-Scale)的动态迁移服务支持、动态定制的数据服务(Data Service)以及直接服务虚拟网络的应用等。这些需求并不是通过对传统存储架构的简单修修补补就可以满足的。 2.存储虚拟化的定义 为了解决上述挑战，存储虚拟化和软件定义存储SDS的概念日趋火热，但是需要注意一点---存储虚拟化并不等于软件定义存储SDS，准确点讲存储虚拟化是软件定义存储的一个具体实现。存储虚拟化的本质是存储整合的一个重要组成部分，它能减少管理问题，而且能够提高存储利用率，这样可以降低新增存储的费用。权威机构SNIA(存储网络工业协会)给出的定义为：通过将存储系统/子系统的内部功能从应用程序、计算服务器、网络资源中进行抽象、隐藏或隔离，实现独立于应用程序、网络的存储与数据管理。 总结起来就是：存储虚拟化技术将底层存储设备进行抽象化统一管理，向服务器层屏蔽存储设备硬件的特殊性，而只保留其统一的逻辑特性，从而实现了存储系统的集中、统一、方便的管理。 与传统存储相比，虚拟化存储的优点主要体现在： 磁盘利用率高，传统存储技术的磁盘利用率一般只有30-70%，而采用虚拟化技术后的磁盘利用率高达70-90%; 存储灵活，可以适应不同厂商、不同类别的异构存储平台，为存储资源管理提供了更好的灵活性; 在华为的存储虚拟化解决方案中，有三个概念，分别是：存储资源、存储设备和数据存储。 存储资源：表示物理存储设备，例如IPSAN、Advanced SAN、NAS等。 存储设备：表示存储资源中的管理单元，类似LUN、 Advanced SAN存储池、NAS共享目录等。 华为的虚拟化存储栈全景图如下，可以将不同存储设备进行格式化，屏蔽存储设备的能力、接口协议等差异性，将各种存储资源转化为统一管理的数据存储资源，可以用来存储虚拟机磁盘、虚拟机配置信息、快照等信息，使得用户对存储的管理更加同质化。  （编辑：PHP编程网 - 黄冈站长网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
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