詳解云存儲(chǔ)中的虛擬化技術(shù)構(gòu)成及應(yīng)用

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何謂存儲(chǔ)虛擬化　　

存儲(chǔ)領(lǐng)域國(guó)際權(quán)威機(jī)構(gòu)SNIA(存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)工業(yè)協(xié)會(huì))給出了存儲(chǔ)虛擬化(Storage Virtualization)的定義：“通過(guò)將存儲(chǔ)系統(tǒng)/子系統(tǒng)的內(nèi)部功能從應(yīng)用程序、計(jì)算服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)資源中進(jìn)行抽象、隱藏或隔離，實(shí)現(xiàn)獨(dú)立于應(yīng)用程序、網(wǎng)絡(luò)的存儲(chǔ)與數(shù)據(jù)管理”。存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)將底層存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行抽象化統(tǒng)一管理，向服務(wù)器層屏蔽存儲(chǔ)設(shè)備硬件的特殊性，而只保留其統(tǒng)一的邏輯特性，從而實(shí)現(xiàn)了存儲(chǔ)系統(tǒng)的集中、統(tǒng)一、方便的管理。

與傳統(tǒng)存儲(chǔ)相比，虛擬化存儲(chǔ)的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在：磁盤(pán)利用率高，傳統(tǒng)存儲(chǔ)技術(shù)的磁盤(pán)利用率一般只有30-70%，而采用虛擬化技術(shù)后的磁盤(pán)利用率高達(dá)70-90%；存儲(chǔ)靈活，可以適應(yīng)不同廠(chǎng)商、不同類(lèi)別的異構(gòu)存儲(chǔ)平臺(tái)，為存儲(chǔ)資源管理提供了更好的靈活性；管理方便，提供了一個(gè)大容量存儲(chǔ)系統(tǒng)集中管理的手段，避免了由于存儲(chǔ)設(shè)備擴(kuò)充所帶來(lái)的管理方面的麻煩；性能更好，虛擬化存儲(chǔ)系統(tǒng)可以很好地進(jìn)行負(fù)載均衡，把每一次數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)所需的帶寬合理地分配到各個(gè)存儲(chǔ)模塊上，提高了系統(tǒng)的整體訪(fǎng)問(wèn)帶寬。

虛擬化存儲(chǔ)有多種分類(lèi)方法，從大的方面可以分為：根據(jù)在I/O路徑中實(shí)現(xiàn)虛擬化的位置不同進(jìn)行分類(lèi)；根據(jù)控制路徑和數(shù)據(jù)路徑的不同進(jìn)行分類(lèi)。根據(jù)在I/O路徑中實(shí)現(xiàn)虛擬化的位置不同，虛擬化存儲(chǔ)可以分為主機(jī)的虛擬存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)的虛擬存儲(chǔ)、存儲(chǔ)設(shè)備的虛擬存儲(chǔ)。根據(jù)控制路徑和數(shù)據(jù)路徑的不同，虛擬化存儲(chǔ)分為對(duì)稱(chēng)虛擬化與不對(duì)稱(chēng)虛擬化。

虛擬化存儲(chǔ)的系統(tǒng)構(gòu)成

云存儲(chǔ)中的一種典型存儲(chǔ)方式為分布式存儲(chǔ)。在這種方式中，一般采用帶外虛擬化的方式管理存儲(chǔ)設(shè)備，元數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)傳輸都是通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)來(lái)完成。這種虛擬化存儲(chǔ)系統(tǒng)主要有四類(lèi)不同的存儲(chǔ)設(shè)備。

客戶(hù)端：客戶(hù)端向外為客戶(hù)提供各種應(yīng)用服務(wù)，如萬(wàn)維網(wǎng)服務(wù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、文件服務(wù)、科學(xué)計(jì)算等。客戶(hù)端上運(yùn)行存儲(chǔ)代理軟件，提供網(wǎng)絡(luò)虛擬設(shè)備供應(yīng)用程序讀寫(xiě)訪(fǎng)問(wèn)。

配置管理服務(wù)器：配置管理服務(wù)器用來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)的配置和管理。通過(guò)Internet、Telnet或其它接口登陸云存儲(chǔ)平臺(tái)，以遠(yuǎn)程的方式配置和管理整個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)。

元數(shù)據(jù)服務(wù)器：云存儲(chǔ)系統(tǒng)的元數(shù)據(jù)服務(wù)器(MDS)管理著整個(gè)系統(tǒng)的元數(shù)據(jù)和對(duì)象數(shù)據(jù)的布局信息，負(fù)責(zé)系統(tǒng)的資源分配和網(wǎng)絡(luò)虛擬磁盤(pán)的地址映射。在MDS上部署的全局虛擬化存儲(chǔ)管理軟件和集群管理軟件可管理整個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)的配置和運(yùn)行。另外，MDS通過(guò)冗余管理軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)普通存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)冗余關(guān)系。

對(duì)象存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)：每個(gè)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)都是獨(dú)立的存儲(chǔ)設(shè)備，負(fù)責(zé)對(duì)象數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、備份、遷移和恢復(fù)，并負(fù)責(zé)監(jiān)控其他存儲(chǔ)設(shè)備的運(yùn)行狀況和資源情況。同時(shí)，存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行著虛擬化存儲(chǔ)管理軟件，并存儲(chǔ)了應(yīng)用程序所需的數(shù)據(jù)。