信息數(shù)據(jù)的日益增加，加劇了企業(yè)在成本上的壓力。那么如如何才能降低這種壓力，使海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)變得簡(jiǎn)便化？虛擬化存儲(chǔ)技術(shù)的提出，很好的解決了這一問題。信息系統(tǒng)規(guī)模越來越大，數(shù)據(jù)量飛速膨脹而且其重要性也日益突出。存儲(chǔ)系統(tǒng)的快速普及也證明了此點(diǎn)，但現(xiàn)在的問題是存儲(chǔ)相關(guān)的技術(shù)和概念層出不窮，用戶的存儲(chǔ)系統(tǒng)可能變得更為復(fù)雜，而且有了歷史性積累的特征。很容易在一些信息系統(tǒng)應(yīng)用時(shí)間較長(zhǎng)的用戶環(huán)境中發(fā)現(xiàn)不同年代、不同品牌和不同檔次的存儲(chǔ)設(shè)備，而我們重要的數(shù)據(jù)就分布在這些存儲(chǔ)設(shè)備當(dāng)中。

存儲(chǔ)設(shè)備的根本目的是為了增強(qiáng)數(shù)據(jù)安全性，簡(jiǎn)化存儲(chǔ)管理成本的，但繁雜的存儲(chǔ)系統(tǒng)導(dǎo)致了管理成本的上升，甚至也會(huì)潛在的影響數(shù)據(jù)安全性和可用性。怎樣簡(jiǎn)化存儲(chǔ)的應(yīng)用管理，使存儲(chǔ)設(shè)備真正能提升我們的管理和業(yè)務(wù)效率，這是我們現(xiàn)在需要面對(duì)的問題。

解決問題的思路也比較清晰:首先我們應(yīng)該通過技術(shù)手段將這些物理上分散的數(shù)據(jù)集中管理起來，也就是要做到邏輯上的集中管理，這就牽扯到跨設(shè)備管理、海量存儲(chǔ)空間的管理能細(xì)節(jié)，我們暫且稱此目標(biāo)為數(shù)據(jù)集中管理，其實(shí)換個(gè)時(shí)下較為流行的詞可能更好理解:虛擬化存儲(chǔ)技術(shù)，簡(jiǎn)單的說就是我們需要一個(gè)大的存儲(chǔ)池;另外還要加速數(shù)據(jù)的查詢獲取。只有實(shí)現(xiàn)這兩種需求，數(shù)據(jù)才能最大化的發(fā)揮應(yīng)有的價(jià)值。

在單一存儲(chǔ)系統(tǒng)的環(huán)境中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集中管理不是難題，因?yàn)楝F(xiàn)在各廠商存儲(chǔ)系統(tǒng)的管理都已經(jīng)很成熟，存儲(chǔ)設(shè)備的管理軟件可以很方便的管理設(shè)備內(nèi)部的存儲(chǔ)空間，無論是硬盤的RAID管理、遷移、漫游或是存儲(chǔ)空間的在線擴(kuò)展等，都可以很方便的實(shí)現(xiàn)，而RAID技術(shù)本身也是一種初級(jí)的虛擬化存儲(chǔ)技術(shù)，它把多個(gè)硬盤組成大的存儲(chǔ)空間以方便我們的使用和管理，并能提供數(shù)據(jù)安全保護(hù)機(jī)制;所以說在單一存儲(chǔ)系統(tǒng)中存儲(chǔ)的集中管理不是棘手問題。

但是對(duì)于前面提到的復(fù)雜多存儲(chǔ)設(shè)備的環(huán)境，我們需要認(rèn)真解決數(shù)據(jù)集中管理的問題。首先我們要確定管理點(diǎn)，這是個(gè)重要的戰(zhàn)略選擇。分析現(xiàn)有的成熟服務(wù)器/存儲(chǔ)架構(gòu)，我們可以將其分為三層:服務(wù)器層、交換層和存儲(chǔ)層，如下圖所示:

虛擬化存儲(chǔ)技術(shù)之服務(wù)器端虛擬化

在服務(wù)器層可以很方便的實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)的集中管理，因?yàn)槊颗_(tái)服務(wù)器都可以連通到所有的存儲(chǔ)設(shè)備，如果進(jìn)行了訪問授權(quán)則每臺(tái)服務(wù)器都可以使用所有的存儲(chǔ)空間，現(xiàn)在只需要在服務(wù)器上管理好這些空間就可以。

最簡(jiǎn)單的方案是使用服務(wù)器操作系統(tǒng)的功能，比如利用WINDOWS系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)卷功能，可以將多臺(tái)存儲(chǔ)設(shè)備上的空間虛擬映射成一個(gè)空間，這樣就輕松的實(shí)現(xiàn)了多存儲(chǔ)設(shè)備的虛擬化。當(dāng)然這種方式比價(jià)簡(jiǎn)單，對(duì)服務(wù)器的性能也有較大影響。

如果有較高要求，則可以使用第三方廠商的軟件，比較著名有Symantec的Volume Manager，不但可以整合管理分布的存儲(chǔ)空間實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)虛擬化，而且還可以很容易的突破操作系統(tǒng)的很多限制，比如管理大于2TB分區(qū)的問題，因?yàn)檫@種軟件都會(huì)增強(qiáng)文件系統(tǒng)的功能，甚至很多軟件會(huì)直接把操作系統(tǒng)的文件系統(tǒng)替代，從而可以更方便更強(qiáng)大的實(shí)現(xiàn)虛擬化存儲(chǔ)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)的集中管理。

但在服務(wù)器層實(shí)現(xiàn)全局的虛擬化存儲(chǔ)技術(shù)有一個(gè)問題，單臺(tái)服務(wù)器可以很容易的管理所有的存儲(chǔ)空間，但在多臺(tái)服務(wù)器之間如何分享存儲(chǔ)池則變得復(fù)雜，因?yàn)閱畏?wù)器的管理很難分享給其他服務(wù)器使用。

解決方案是利用一些有并行文件系統(tǒng)性質(zhì)的軟件來實(shí)現(xiàn)，在這種架構(gòu)里其實(shí)是有一臺(tái)仲裁管理服務(wù)器的，它負(fù)責(zé)管理所有的存儲(chǔ)空間，包括形成存儲(chǔ)池，然后有它來負(fù)責(zé)和所有的應(yīng)用服務(wù)器協(xié)調(diào)，當(dāng)應(yīng)用服務(wù)器需要存儲(chǔ)空間時(shí)只需要與仲裁服務(wù)器通訊并獲得許可即可，無需直接管理存儲(chǔ)設(shè)備，這樣多服務(wù)器才能協(xié)調(diào)的使用虛擬存儲(chǔ)空間。

這種軟件產(chǎn)品已經(jīng)有很多公司在做，例如ADIC的SNFS文件系統(tǒng)。從技術(shù)上來說這種方案最為穩(wěn)妥，也具有發(fā)展?jié)摿?，但現(xiàn)在的問題是由于市場(chǎng)還沒有快速膨脹，導(dǎo)致這種軟件的成本居高不下，只有那些大數(shù)據(jù)量有關(guān)鍵業(yè)務(wù)的機(jī)構(gòu)才有能力采購(gòu)，例如電視臺(tái)、銀行等用戶，距離被市場(chǎng)普遍接受的程度還有較長(zhǎng)的路要走。

虛擬化存儲(chǔ)技術(shù)之交換層虛擬化

那么在交換層是否同樣可以實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)虛擬化呢?回答是肯定的。交換層是服務(wù)器和存儲(chǔ)的連通橋梁，可以與所有的服務(wù)器和存儲(chǔ)都發(fā)生聯(lián)系，這樣交換層上只要加入管理功能就可實(shí)現(xiàn)對(duì)所有存儲(chǔ)設(shè)備的管理，存儲(chǔ)虛擬化可完美實(shí)現(xiàn)，而且交換層可直接面對(duì)服務(wù)器層，所以就不存在服務(wù)器之間的協(xié)調(diào)問題，只要交換層對(duì)各服務(wù)器做好授權(quán)即可。

在這種方式下，服務(wù)器層不需要直接管理存儲(chǔ)層的設(shè)備，交換層負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)池并分配給服務(wù)器使用，架構(gòu)十分簡(jiǎn)潔，管理起來也更方便。最簡(jiǎn)單的方式是在存儲(chǔ)交換機(jī)上增添數(shù)據(jù)管理功能，通過交換機(jī)連接和管理所有的存儲(chǔ)設(shè)備并虛擬成大的存儲(chǔ)池，服務(wù)器需要的存儲(chǔ)空間由交換機(jī)劃分和授權(quán)，管理員的注意力集中在交換機(jī)上就可以實(shí)現(xiàn)大部分的存儲(chǔ)管理功能。

目前已經(jīng)有廠商在致力于這種產(chǎn)品了，例如以色列SANRAD公司的iSCSI交換機(jī)產(chǎn)品，不但可以實(shí)現(xiàn)虛擬化存儲(chǔ)技術(shù)甚至可以同時(shí)管理光纖存儲(chǔ)設(shè)備和SCSI存儲(chǔ)設(shè)備，這樣很多有SCSI設(shè)備用戶所頭疼的問題可以得到妥善解決了。這種交換機(jī)產(chǎn)品很有發(fā)展前景，但目前也有一些問題需要解決，例如如何更好的平衡管理和性能，快速降低成本等。我們也看到國(guó)內(nèi)象華為這樣交換機(jī)廠商正在進(jìn)入存儲(chǔ)市場(chǎng)，是否能在這些產(chǎn)品方面有所突破我們也拭目以待。

虛擬化存儲(chǔ)技術(shù)之存儲(chǔ)層虛擬化

下面要談到存儲(chǔ)層了，虛擬化存儲(chǔ)技術(shù)就是整合各種存儲(chǔ)物理設(shè)備為一整體，提供永久保存數(shù)據(jù)并提供能被用戶調(diào)用的功能，即在公共控制平臺(tái)下存儲(chǔ)設(shè)備的一個(gè)集合體。

虛擬存儲(chǔ)有幾個(gè)固有的優(yōu)勢(shì):首先，在存儲(chǔ)管理的自動(dòng)化與智能化方面，虛擬存儲(chǔ)環(huán)境下，所有的存儲(chǔ)資源在邏輯上被虛擬成為一個(gè)存儲(chǔ)池，用戶不必管理后臺(tái)復(fù)雜異構(gòu)的存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，管理街面上都是單一統(tǒng)一的存儲(chǔ)空間。因此，所有的存儲(chǔ)管理操作，如系統(tǒng)升級(jí)、改變RAID級(jí)別、初始化邏輯卷、建立和分配虛擬磁盤、存儲(chǔ)空間擴(kuò)容等比從前的任何存儲(chǔ)技術(shù)都更容易。與現(xiàn)有的SAN相比，存儲(chǔ)管理的復(fù)雜性被大大降低。

同時(shí)，虛擬化對(duì)于提高存儲(chǔ)效率也有很顯著的作用:虛擬存儲(chǔ)技術(shù)把系統(tǒng)中各個(gè)分散的存儲(chǔ)空間整合起來，形成一個(gè)連續(xù)編址的邏輯存儲(chǔ)空間，突破了單個(gè)物理磁盤的容量限制，企業(yè)幾乎可以100%地使用磁盤容量，而且由于存儲(chǔ)池?cái)U(kuò)展時(shí)能自動(dòng)重新分配數(shù)據(jù)和利用高效的快照技術(shù)降低容量需求，從而極大地提高了存儲(chǔ)資源的利用率。

但不可回避的是，在這一層有個(gè)明顯的問題，各廠商的產(chǎn)品都可以很好的做好本產(chǎn)品內(nèi)部的虛擬化工作，就像HP一直在強(qiáng)調(diào)的虛擬化存儲(chǔ)技術(shù)一樣，但因?yàn)楣芾碥浖莾?nèi)嵌在存儲(chǔ)設(shè)備內(nèi)部的，所以只能管理一臺(tái)存儲(chǔ)設(shè)備內(nèi)部的存儲(chǔ)空間，多臺(tái)存儲(chǔ)設(shè)備之間如何實(shí)現(xiàn)虛擬化?如何跨越不同廠商的產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)虛擬化?目前看來還很難解決。

通過虛擬化存儲(chǔ)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)約存儲(chǔ)，目前較為普遍的仍然是服務(wù)器層和交換層來實(shí)現(xiàn)。在服務(wù)器層一般需要增加軟件產(chǎn)品，在交換層實(shí)現(xiàn)則需要專業(yè)的存儲(chǔ)交換機(jī)硬件。從成熟度來看，目前選擇服務(wù)器層的解決方案較好，從簡(jiǎn)約度來看交換層的產(chǎn)品可能會(huì)有較大的發(fā)展?jié)摿?。而從發(fā)展前景上看，基于存儲(chǔ)設(shè)備的虛擬化管理之道有著深遠(yuǎn)的發(fā)展空間。

虛擬化存儲(chǔ)技術(shù)可以有效地簡(jiǎn)化存儲(chǔ)管理過程，但并不是唯一的一條途徑。除了存儲(chǔ)空間和設(shè)備管理，數(shù)據(jù)管理也是存儲(chǔ)管理非常重要的一部分。這可能與提升我們業(yè)務(wù)的效率更為相關(guān)。要解決這一部分的問題需要的技術(shù)含量會(huì)更高，因?yàn)橐瑫r(shí)面對(duì)管理、應(yīng)用、調(diào)優(yōu)等多個(gè)方面，無疑對(duì)我們的簡(jiǎn)單化存儲(chǔ)管理提出更高的要求。此外除了使用虛擬化、數(shù)據(jù)尋址管理等多種技術(shù)手段來實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)管理簡(jiǎn)單化，企業(yè)在構(gòu)建存儲(chǔ)系統(tǒng)的時(shí)候，就需要綜合考慮數(shù)據(jù)增長(zhǎng)和企業(yè)發(fā)展等多方面因素，以避免存儲(chǔ)系統(tǒng)過于復(fù)雜。