网络虚拟存储增加了存储基础结构的灵活性；跨多层、异构 SAN 无缝地移动数据，并使与存储相关的停机时间减至最小；在异构 SAN 中降低了管理复杂性并简化了存储分配。
计划内关机也不能容忍 十年前，很多人会问到如何才能降低计划外关机的影响？现在，业务恢复和数据复制等工具可以在遇到硬件故障、天灾和不可预测灾难时，成功地保护数据免遭关机的破坏。
但是，由于IT操作的复杂性剧增，灵活性和响应性要求也不断提高。同时，IT的应用在全世界更多地方、更多人、在一周7天的每个小时都要实现。
因此，今天很多人的问题变成如何才能消除计划内关机的影响？
保养、应用升级、基础设施的物理变化、数据中心的移动，这些都消耗了时间。IT管理员报告显示，计划内的关机时间占了所有关机时间的三分之二，或者是四分之三。
这些计划内的关机，实际也会严重影响业务的连续性，有些行业因为这些计划内的关机而损失上百万美元。这使IT管理者们意识到，需要更好的工具来使业务数据不断可用。
存储虚拟化提出了一个从物理到逻辑的存储设备概念。它为企业提供了一种简单的、统一的复合架构。虚拟化是企业存储阵列自有的能力，它把多个固定磁盘驱动聚集到一个单一的物理架构中，为主机通道提供逻辑卷（如图1）。
最近，出现了新的存储技术，它从整个SAN系统的多重、多种阵列中把空间虚拟化，并从一个物理点管理这一空间的逻辑卷，使企业实现不间断运行成为可能。
主机虚拟存储操作难度大 一种集成、管理多个SAN系统设备空间的解决方案，已在许多最终用户环境中得到应用，这就是主机逻辑卷管理器（LVM）。的确，LVM正成为最先进的服务器操作系统的标准部分。LVMs具有软件功效，管理从各种存储方式中产生的逻辑卷，配置适合某种应用所需的空间。举个例子，它们可以通过连接一组在阵列水平上配置的小规模的空间，形成一个大空间；它们也可以把大的阵列卷分成几个易管理的小单位；或者在维护一个应用空间时，为了正常运行，它们可以在若干个阵列空间中提取数据。
LVMs提供了大容量、多方式虚拟化等优点，但也有一个内在缺陷：由于它们是在主机系统上工作的，因此必须对每一台主机单独设置配置和应用。如果主机数量不多，这不算个问题。但在一个企业的系统设置中，通常都有几百台甚至上千台主机通过SAN系统存储数据，控制分布空间很快就成为一个严峻的问题。如果系统环境改造变化很大，需要频繁修改配置，这个问题就愈加严重。如果在不同的操作系统上使用不同的LVMs，易操作性也是一个问题，要求操作员精通多种工具。
图1
图2
图3
网络虚拟存储管理功能强 网络系统的存储虚拟化结构试图解决主机系统模式中的内在问题。在主机和子系统之间的一个层面插入虚拟化的功能，此功能主要是简化易操作性（如图2）。网络虚拟存储有二种结构方式：数据通道中和数据通道外。
数据通道中结构是在主机和阵列之间的网络数据通道中插入虚拟化手段。这些设备通常提供空间管理和其它配套功能，如数据迁移和拷贝服务。他们行使存储管理器的作用，替代正在虚拟化的设备。存储虚拟设备本身可以是一个专用的服务器，运行装在标准操作系统上的虚拟化软件；也可以是一个专门的应用程序，运行嵌入的编码，甚至是一个带有能连接附加阵列框架后端的阵列管理器“前端”。这种设备的最大好处是可以集中管理多种连接设备，大大简化了管理过程。
通道内方式最主要的缺点是在网络路径上增加了一个额外的“跳”，这样就增加了主机和物理存储设备之间的时延，并且严重限制了其扩展性。由于所有虚拟化区域中的I/O需要通过通道中方式，不是在带宽就是在处理能力方面，会形成一个瓶颈。
通道外方式的设计是通过从数据流中分割管理信息，避免通道中结构所产生的内在运行问题。在通道外结构中，有一个叫做元数据服务器的单独硬件，它存有虚拟化存储的逻辑、物理关系信息，向每一个服务器传送信息，分配I/O指令。这种数据传送通过一个独立的网络完成，它与数据交流使用的光纤通道分开。
由于主机直接将虚拟化存储指令分配到目的设备上，I/O运行不再受到增加等待时间或带宽的制约。这样，通道外方式理论上更适合于高性能应用。它还避免了通道内自有的数据完整性问题。任何“状态”或版本数据都不会滞留在网络中。然而，这种通道外方式又引出了一些主机系统方式的易操作性问题。也就是说，需要加载、维护和修改主机系统软件。
一种解决易操作性问题的改进后通道外方式即将产生。这一方式利用智能SAN交换机作为平台，构建以网络为基础的存储虚拟化。这些交换机带有专门的端口级处理器（可能是被频繁优化的ASICs，但也能是FPGAs或网络处理器）以最快速度检验并重新分配I/O指令（从逻辑地址转换到物理地址）。
把这些处理器直接汇集到现有的SAN系统结构上，就无需对另一层虚拟化方案进行管理。以前由主机接口程序管理的主机元数据被加载到智能端口的闪存上，不再需要主机系统软件。元数据服务器不与主机交换信息，而是和智能端口交换信息，确保总能为通过这些端口存储信息的主机提供正确的映射信息（如图3）。总而言之，改进后的通道外方式，其易操作性大大提高。
这种基于交换器的通道外方式更适应“横向扩展（scale out）”策略。由于大多数的I/O运算在智能交换机内由端口的处理器直接处理，如果需要增加规模（scale），只需要增加更多的处理器。可在结构上再增加一个交换器，或在现有的交换器上增加一个处理叶片。增加的处理器仍由同一个元数据服务器进行管理，无需频繁增加规模（scale），因为它并不处理I/O通信，只是管理所有端口的元数据。简言之，这种结构理论上能够扩展大规模配置，大到可以支持在当前所有的大规模数据中心推广存储虚拟化的好处。
