虚拟化存储在中小企业中的应用（三）

    以上都是一对多的访问模式。在现实的应用环境中，很多情况下是需要多对多的访问模式的，也就是说，多个主机服务器需要访问多个异构存储设备，目的是为了优化资源利用率——多个用户使用相同的资源，或者多个资源对多个进程提供服务等等。在这种情形下，存储虚拟化的的工作就一定要在存储网络上完成，这也是构造公共存储服务设施的前提条件。如图3所示。

　　在存储网络层面进行虚拟化的方法已经成为存储虚拟化的明确方向，这种虚拟化工作需要使用相应的专用虚拟化引擎来实现。所谓的虚拟化引擎，是一种被称作SAN Appliance的专用存储管理服务器，用来完成虚拟化工作。它们将多个物理磁盘系统组合成大的存储空间或者把它们分割成小的存储单元，并根据主机对容量、速度和可用性的要求，将这些存储单元分配给主机使用。

　　目前，市场上的SAN Appliance专用存储服务器或是建立在某种专用的平台上，或是在标准的Windows、Unix和Linux服务器上配合相应的虚拟化软件来构成。在这种模式下，因为所有的数据访问操作都与SAN Appliance相关，所以必须避免它的单点故障。所以在实际应用中，SAN Appliance 通常都采用冗余配置方式。

　　SAN Appliances可以两种形式来控制存储的虚拟化：直接位于主机服务器和存储设备的数据通道中间(In-Band)；或是位于数据通道之外(Out-of-Band)，仅仅向主机服务器传送一些控制信息，来完成物理设备和逻辑卷之间的地址映射。

　　In-Band虚拟化引擎

　　In-Band虚拟化引擎位于主机和存储系统的数据通道中间，控制信息和用户数据都会通过它，而它会将逻辑卷分配给主机，就像一个标准的存储子系统一样。如图4所示。

　　因为所有的数据访问都会通过这个引擎，它就可以实现很高的安全性。就像一个存储系统的防火墙，只有它允许的访问才能够通行，否则就会被拒绝。这种方式的虚拟化，不需要在主机上安装特别的虚拟化驱动程序，比Out-of-Band的方式易于实施，并且支持广泛的异构存储系统，具有很好的互连性。In-Band虚拟化引擎是一个数据访问必须经过的设备，通常利用Caching技术来优化性能。

　　在图5所示的In-Band方式虚拟存储结构图中，存储控制设备与存储池子系统集成在一起，组成SAN Appliance。我们可以看到，在该方案中存储控制设备在主机与存储池数据交换的过程中起到核心作用。该方案的虚拟存储过程是这样的：由存储控制设备内嵌的存储管理系统将存储池中的物理硬盘虚拟为逻辑存储单元(LUN)，并进行端口映射(指定某一个LUN能被哪些端口所见)，主机端将各可见的存储单元映射为操作系统可识别的盘符。当主机向SAN Appliance写入数据时，用户只需要将数据写入位置指定为自己映射的盘符，数据经过存储控制设备的高速并行端口，先写入高速缓存，存储控制设备中的存储管理系统就会自动完成目标位置由LUN到物理硬盘的转换，在此过程中，用户见到的只是虚拟逻辑单元，而不关心每个LUN的具体物理组织结构。

　　FalconStor公司的IPStor产品就是基于存储网络的In-Band虚拟化方式。

　　好处

　　主机端无须任何配置；安全性高；低成本；打破储存设备间的不兼容；解决方案多元化。

　　缺点

　　性能受到一定影响；扩展性有限；有单点故障。

　　可选产品

　　FalconStor IPStor；IBM Tivoli；HP OpenView；VERITAS Storage Foundations。

　　适用场合

　　1、已有SAN环境，但存储设备不具备存储虚拟化功能。

　　2、已有SAN环境，有多个厂家的不同存储设备。

　　采取In-Bind方式，可以将联入SAN网络内的将不同厂家的多个存储设备虚拟化成一个存储设备，而且使SAN具备虚拟化功能，虽然整个SAN的性能会受相应得影响，但实施成本在2万美元以下，可选择的厂商较多。

　　Out-of-Band虚拟化引擎

　　Out-of-Band虚拟化引擎物理上不位于主机和存储系统的数据通道中间，而是通过其他的网络连接方式与主机系统通讯。于是，在每个主机服务器上，都需要安装客户端软件，或者特殊的主机适配卡驱动。存储的配置和控制信息有虚拟化引擎负责提供。如图6所示。

　　这种方式的实施难度大于In-Band模式，因为每个主机都必须有一个客户端程序。也许就是这个原因，目前大多数的SAN Appliance都是采用In-Band方式。

　　在图6所示的Out-Band方式虚拟存储系统结构图中，网络中的每一台主机和虚拟存储管理设备均连接到磁盘阵列上。其中，主机的数据路径通过FC交换设备到达磁盘阵列；虚拟存储设备对网络上连接的磁盘阵列进行虚拟化操作，将各存储阵列中的LUN虚拟为逻辑带区集，并对网络上的每一台主机指定每一个逻辑带区集的访问权限(可写、可读和禁止访问)。当主机要访问某个逻辑带区集时，首先要访问虚拟存储设备，读取逻辑带区集信息和访问权限，然后再通过交换设备访问实际的逻辑带区集中的数据。

　　StoreAge公司的SVM(Storage Virtualization Manager)产品就是基于存储网络的Out-of-Band虚拟化方式。

　　好处

　　无瓶颈；全 Fabric 带宽；高可扩展性；高可用性；低成本；打破储存设备间的不兼容；从现有的SAN无缝地迁移。

　　缺点

　　实施难度比In-Band方式大；可提供解决方案的厂商较少。

　　可选产品

　　StoreAge SVM

　　适用场合

　　1、已有SAN环境，但存储设备不具备存储虚拟化功能。

　　2、已有SAN环境，有多个厂家的不同存储设备。

　　采取Out-Of-Bind方式，可以将联入SAN网络内的存储设备，都具备虚拟化功能，而且将不同厂家的多个存储设备虚拟化成一个容量更大的存储设备，而不影响这个SAN的性能进行无缝地数据迁移，并且实施成本在2万美元以下，但是目前可选择的厂家较少。