存储虚拟化技术的实现与比较

基于主机的虚拟存储

基于主机的虚拟存储基于主机的虚拟存储完全依赖存储管理软件，无需任何附加硬件。基于主机的存储管理软件，在系统和应用级上，实现多机间的共享存储、存储资源管理（存储媒介、卷、文件管理）、数据复制和数据迁移、远程备份、集群系统、灾难恢复等存储管理任务。

基于主机的虚拟存储又可分为数据块以上虚拟层和数据块存储虚拟层：

1.数据块以上虚拟层（ViAualizationaboveBlock）。

它是存储虚拟化的顶层，通过文件系统和数据库给应用程序提供一个虚拟数据视图，屏蔽了底层实现。

2.数据块存储虚拟层（BlockStorageVirtualzation）。

通过基于主机的卷管理程序和附加设备接口，给主机提供一个整合的存储访问视图。卷管理程序为虚拟存储设备创建逻辑卷。井负责数据块UO请求的路由。

基于存储设备的虚拟存储

基于存储设备的虚拟存储存储设备虚拟层管理共享存储资源并匹配可用资源和访问请求。基于存储设备的虚拟方法目前常用的是虚拟磁盘。虚拟磁盘是指把多个物理磁盘按照一定方式组织起来形成一个标准的虚拟逻辑设备。虚拟磁盘主要由功能设备、管理器以及物理磁盘组成。

1.功能设备：它是主机所看到的虚拟逻辑单元，可以当作一个标准的磁盘设备使用。

2.管理器：它通过一系列“逻辑磁道与物理磁道”指针转换表完成逻辑磁盘到物理磁盘卷的间接地址映射。

3。物理磁盘：它用于存储的物理设备。虚拟磁盘提供远远大于磁盘实际物理容量的虚拟空间。不管功能磁盘分配了多少空间，如果没有数据写到虚拟磁盘上，就不会占用任何物理磁盘空间。数据按照控制器内部的性能优化算法被存储到后台的物理磁盘上。数据被有效地分布到后台的所有磁盘上，了对物理磁盘的竟争所造成的性能瓶颈。当数据更新时，数据并不会被写回原来的位置，极大地改善了更新操作的性能。

基于网络的虚拟存储

网络虚拟层包括了绑定管理软件的存储服务器和网络互联设备。基于网络的虚拟化是在网络设备之间实现存储虚拟化功能，它将类似于卷管理的功能扩展到整个存储网络，负责管理Host视图、共享存储资源、数据复制、数据迁移及远程备份等，并对数据路径进行管理避免性能瓶颈。

基于网络的虚拟存储可采用对称或非对称的虚拟存储架构。在非对称架构中，虚拟存储控制器处于系统数据通路之外。不直接参与数据的传输。服务器可以直接经过标准的交换机对存储设备进行访问。虚拟存储控制器对所有存储设备进行配置。并将配置信息提交给所有服务器。

服务器在访问存储设备时。不再经过虚拟存储控制器，而是直接使存储设备并发工作，同样达到了增大传输带宽的目的。

而对称式架构中，虚拟存储控制设备直接位于服务器与存储设备之间，利用运行其上的存储管理软件来管理和配置所有存储设备，组成一个大型的存储池，其中的若干存储设备以一个逻辑分区的形式，被系统中所有服务器访问。

虚拟存储控制设备有多个数据通路与存储设备连接，多个存储设备并发工作，所以系统总的存储设备访问效率可达到较高水平。

非对称结构控制信息和数据走不同的路径，而对称结构控制信息和数据走同一条通道。所以非对称结构比对称结构具有更好的可扩展性。非对称结构性能和可扩展性比较好，但安全性不高。

对称结构中，虚拟存储控制设备可能成为瓶颈，并易出现单点故障；由于不再是标准的SAN结构，对称结构的开放性和互操作性差。

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