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      淺談數據虛擬存儲技術（一）
      
                        
      時間：2012-10-26 09:21  來源：飛客數據恢復   作者：飛客數據恢復工程師
      
                        
      
                        	
      
	用戶對存儲的需求不光是在容量上，還包括數據傳輸性能、數據管理能力、存儲擴展能力、異構產品整合能力等多個方面。為滿足這些要求，存儲虛擬化逐漸走向了成熟，并成為一個不可逆轉的潮流。
      

      
	對于許多企業來說，存儲系統已經是IT系統中一個完全獨立的層次，就像網絡、應用和服務器一樣，并且存儲系統在IT系統中的地位也越來越重要。
      

      
	存儲系統地位的提升,直接刺激了其市場的增長。據相關機構預測，2004~2009年，中國外置磁盤存儲系統的增長速度將為13.1%，整體存儲硬件市場的增長率則為10.2%。
      

      
	為了搶奪存儲這一巨大的市場，有些企業發出了“把存儲產品當作大白菜來賣”的論調，而為了在競爭中占有主導地位，各廠商也在大力推動存儲技術的發展。
      

      
	在這樣的環境下，虛擬存儲技術逐漸成熟，并由不顯眼的角落走到了臺前。
      

      
	 
      

      
	虛擬存儲是什么
      

      
	 
      

      
	虛擬存儲就是將存儲系統進行虛擬化。通常情況下，虛擬化是通過虛擬抽象層來實現的。它將存儲系統的物理存儲體邏輯上組織起來構成一個邏輯存儲體(又稱為存儲池)，然后將存儲池根據不同的需求劃分成虛擬磁盤或虛擬卷。采用虛擬卷，使得呈現給應用程序和用戶的是一種物理磁盤的抽象。這樣每個服務器系統或工作站在本地所看到的邏輯存儲單元和本地的硬盤沒有什么差別。
      

      
	在虛擬存儲環境下，單個存儲設備的容量、速度等物理特性都被屏蔽掉了，無論后臺的物理存儲是什么設備，服務器及其應用系統看到的都是客戶非常熟悉的存儲設備的邏輯映像，因此，系統管理員不必關心自己的后臺存儲，只須專注管理存儲空間本身。所有的存儲管理操作，如系統升級、改變RAID級別、初始化邏輯卷、建立和分配虛擬磁盤、存儲空間擴容等比以前的任何存儲技術都更容易實現。
      

      
	虛擬存儲是如何產生的
      

      
	可以說，虛擬存儲這一技術并不新。虛擬存儲是隨著計算機技術一起發展起來的，最早是始于上世紀70年代。由于當時的存儲容量，特別是內存容量小、成本非常高，大型應用程序或多程序應用受到了限制。為了克服限制，虛擬存儲的技術就產生了，最典型的應用就是虛擬內存技術。
      

      
	早期的VMS采用分時系統，也采用了虛擬技術將一個大型機虛擬成多個計算機，將兩臺或多臺計算機系統虛擬成一個計算處理實體。
      

      
	廣泛使用的RAID技術實際上也是將多個物理存儲介質(磁盤、磁帶)虛擬成一個大的邏輯存儲介質。
      

      
	因此存儲虛擬化的理念實際上已經在計算機領域中被廣泛采用。
      

      
	數據爆炸性的增長、存儲設備的網絡化和多樣化，計算機技術以及相關信息處理技術的不斷發展，使得人們對存儲的需求越來越大。這刺激了各種新技術的出現，比如磁盤性能越來越好、容量越來越大。但是在大量的大中型信息處理系統中，單個磁盤是不能滿足需要，這樣的情況下存儲虛擬化技術就發展起來了。
      

      
	在這個發展過程中也存在幾個階段和幾種應用。首先是磁盤條帶集（RAID，可帶容錯）技術，將多個物理磁盤通過一定的邏輯關系集合起來，成為一個大容量的虛擬磁盤。
      

      
	而數據量不斷增加和對數據可用性要求的不斷提高，又一種新的存儲技術應運而生，那就是存儲區域網絡（SAN）技術。
      

      
	SAN的廣域化則旨在將存儲設備實現成為一種公用設施，任何人員、任何服務器都可以隨時隨地獲取各自想要的數據。
      

      
	目前討論比較多的包括iSCSI、FCOverIP等技術，雖然一些相關的虛擬存儲標準還沒有最終確定，但是存儲網絡廣域化、存儲設備虛擬化是一個不可逆轉的潮流。
      

      
	 
      

      
	虛擬存儲有什么好處
      

      
	 
      

      
	擴展更容易：虛擬存儲避免了由于存儲設備擴充所帶來的管理方面的麻煩。
      

      
	例如，使用一般存儲系統，當增加新的存儲設備時，整個系統都需要重新進行繁瑣的配置工作，才可以使這個“新成員”加入到存儲系統之中。而使用虛擬存儲技術，增加新的存儲設備時，只需要網絡管理員對存儲系統進行較為簡單的系統配置更改，客戶端無需任何操作，感覺上只是存儲系統的容量增大了。
      

      
	提高整體帶寬：虛擬存儲可以大大提高存儲系統整體訪問帶寬。存儲系統是由多個存儲模塊組成，而虛擬存儲系統可以很好地進行負載平衡，把每一次數據訪問所需的帶寬合理地分配到各個存儲模塊上，這樣系統的整體訪問帶寬就增大了。
      

      
	例如，一個存儲系統中有4個存儲模塊，每一個存儲模塊的訪問帶寬為50MBps，則這個存儲系統的總訪問帶寬就可以接近各存儲模塊帶寬之和，即200MBps。
      

      
	整合異構產品：虛擬存儲技術為存儲資源管理提供了更好的靈活性，可以將不同類型的存儲設備集中管理使用，保障了用戶以往購買的存儲設備的投資。
      

      
	提高存儲效率：虛擬存儲技術解決了存儲空間使用的浪費，它把系統中各個分散的存儲空間整合起來，形成一個連續編址的邏輯存儲空間，突破了單個物理磁盤的容量限制，而且由于存儲池擴展時能自動重新分配數據和利用高效的快照技術降低容量需求，從而極大地提高了存儲資源的利用率。
      

      
	支持業務連續性：如果部署得當，虛擬存儲可以給管理員以更大靈活性，修改基礎設施而不影響系統或應用。虛擬存儲通過增加基礎設施的靈活性，使得IT更獨立地管理基礎設施而不依賴應用程序和商務活動，從而簡化整套管理。
      

      
	例如，每個存儲陣列和服務器都有自己配置卷的方法，將來，虛擬存儲也會為存儲管理員提供單獨的方法，在網絡內以統一標準實現這些功能。
      

      
	其它功能：虛擬存儲技術可以通過管理軟件，為網絡系統提供一些其它有用功能，如無需服務器的遠程鏡像、數據快照(Snapshot)等。