分类： 服务器与存储
2008-07-13 17:02:07
存储虚拟化是存储系统的主要发展趋势之一，它能够极大地方便用户对存储资源的使用，减小存储系统管理开销，优化存储系统性能，提高存储资源利用率，为存储管理提供极大的方便。
作为大规模存储系统的首选，SAN的虚拟化为其管理提供了便利。SAN的虚拟化目的是让用户和应用系统把SAN作为一个单一的、同构的资源来存取和控制，从而充分利用SAN的存储能力。
SAN的虚拟化需要在原有体系结构中加入虚拟化层，为用户和应用系统提供SAN的虚拟化视图，使得从用户和应用程序的角度来看，SAN是一个结构相对简单的、具有统一界面的虚拟存储池。在这一存储池中，存储单元的具体情况只是系统管理员关心的问题，对用户和应用程序则是完全透明的。
SAN的体系结构可分为三个层次：服务器层、网络层和存储设备层。根据虚拟化层在体系结构中的位置，SAN的虚拟化结构可分为基于存储设备、基于服务器和以网络为中心的三种不同方式。
1．基于存储设备的虚拟化
基于存储设备的虚拟化结构将虚拟化层放在存储设备上，这种虚拟化结构性能可以达到最优，但是实现方法价格昂贵，可操作性差。
2．基于服务器的虚拟化
基于服务器的虚拟化结构将虚拟化层放在SAN的应用服务器上，虚拟化层以软件模块的形式嵌入应用服务器的操作系统中（见图2）。这种方法实现起来很简便，但是对于异构环境和分散式管理来说就不太适应了。 
3．以网络为中心的虚拟化
SAN实际上是以网络为中心的拓扑结构，因此以网络为中心的虚拟化也就成了SAN虚拟化的主流。这种虚拟化方法又可以根据不同的结构分为基于专用服务器和基于存储路由器两种具体方式。
（1）基于专用服务器的虚拟化
这种方法使用一台服务器专用于提供存储系统的虚拟化功能。根据网络拓扑结构和专用服务器的具体功能，基于专用服务器的虚拟化结构有对称和不对称两种具体方式。
在采用对称方式的基于专用服务器的SAN虚拟化结构中，数据传输和元数据访问使用同一条通路（见图3）。这种结构实现简单，对应用服务器和存储设备的影响最小，对异构环境的适应性很强。它的不足之处在于专用服务器可能成为系统性能的瓶颈，而且影响SAN的可扩展性。 
在采用不对称方式的基于专用服务器的SAN虚拟化结构中，数据传输和元数据访问使用不同的通路。应用服务器的I/O命令先通过命令通路传送至专用服务器，获得元数据和数据视图后，再通过数据通路得到所需要的数据。这种结构与对称结构相比，存储系统性能提高了、扩展能力也增加了，但实现复杂，对存储环境有依赖性，不适合于异构环境。
(2) 基于存储路由器的SAN虚拟化
存储路由器是一种智能设备，它既具有普通的路由功能，又针对I/O进行了专门优化。而基于存储路由器的SAN虚拟化结构的虚拟化层就部署在存储路由器上，多个存储路由器保存着整个存储系统中元数据的多个副本，它们之间通过一定的更新策略来保持一致性（见图5）。 
这种结构不但结合了对称方式和不对称方式的优势，而且由于存储路由器具有强大的协议转换功能，它还具有更多的优势。首先，它能够将老的存储设备作为虚拟存储池的一部分，充分利用现有存储资源，保护用户投资；其次，这种方式允许以太网上的用户连接到虚拟存储池，而且虚拟存储池中可同时使用不同的通道协议。
目前，SAN的虚拟化仍是研究的热点，也取得了巨大进展，但是在广域网上，多个SAN之间的虚拟化还存在许多问题，目前流行的做法是使用基于IP的存储协议，比如iFCP等，将多个SAN通过IP网络互连并统一成一个SAN。
作为一种主流的网络存储方案，SAN的应用范围将随着用户对存储智能化的需求而变得越来越广，其管理的重要性也越来越被人们所重视。今后，SAN的管理技术将主要朝着标准化、虚拟化和智能化方面发展。标准化是存储管理的基础，统一的存储规范保证不同厂商的产品互操作性；虚拟化简化存储操作和管理，使得存储管理可由非专业人员进行；智能化是SAN管理的最高境界。如果存储管理能够自动地配置、更新和维护，存储成本将会大大地降低，这正是存储业所追求的目标。
