虚拟存储系统

虚拟存储系统（精选12篇）

虚拟存储系统 篇1

1 UCS企业级虚拟存储系统架构概述

业务数据的急速攀升、技术环境的不断演进、企业预算的日益缩减等, 导致企业的IT部门无法制定并执行最为有效的数据中心架构, 但又必须应对业务的变化和增长、数据的安全性保障要求, 在满足当前业务环境的可用性需求的同时, 还要设法降低管理成本。所有的这一切就催生了新的需求:高可靠、高性能、可扩展、低成本的企业级服务器架构。

虚拟化已经成为提升现代数据中心服务能力的主要途径。它可以提高资源利用率、系统支撑能力和响应能力, 同时还能降低成本。存储系统是虚拟化的重要组成部分。在虚拟化架构下, 存储系统存储各种结构化数据 (如虚拟服务器上运行的应用系统的数据库和各种文字、图像、声音等) 和非结构化数据文件及虚拟机的环境配置文件。所以一般虚拟化存储技术能解决部分的可扩展和低成本的需要, 但在高可靠、高性能、统一管理上却做的不尽如人意。UCS技术的出现则正好满足了上述的需求。

2 UCS管理

2.1 UCS简介

Unified Computing System (UCS) , 即统一计算系统, 它是一种全新的计算模式, 是对传统刀片服务器架构的革新, 它采用了一种纯粹的架构方式, 将计算、网络、存储访问和虚拟化统一到一个可扩展的模块化架构之中, 将其作为单一系统进行管理。

2.2 UCS管理

UCS Manager能将整个解决方案作为单一实体来进行管理, 其实现了五大重要的技术创新。

独特网络架构:UCS Manager将机架式服务器和刀片系统整合管理和资源共享。它采用内嵌式管理系统和统一交换网络, 来提升服务器虚拟化特性, 并去除不必要的交换机、网卡和管理模块, 可减少1/3至1/2的支撑设施, 如图1。

统一管理:UCS Manager提供了一个直观的图形化用户界面 (GUI) 、一个命令行界面 (CLI) 和一个强大的应用编程界面 (API) , 来管理所有系统配置和运行, 如图2。

无状态计算:UCS Manager没有绑定应用特性和物理资源, 它把服务器转变为计算资源, 使物理位置已不再重要, 并实现了动态业务部署, 简化网络、存储的部署和调整, 并提供和第三方管理软件集成的完整解决方案。无状态计算的设计屏蔽了环境因素带来的不稳定性, 有利于用户进行资源调配、迁移及上线, 极大地简化云计算中心设计难度。

网络硬件高可用:在UCS管理下, 实现完全硬件级功能, 即网卡无需做Teaming, 服务器切换时间极短, 无STP收敛时间, 且操作方便简单。硬件级网络高可用大大简化了数据中心的网络设计和实现。实现了双活路径等重要功能, 为包括集群环境在内的绝大多数应用环境提供了更高一级的硬件保障。

虚拟化优化:UCS Manager通过提高虚拟环境的可扩展性、性能和运营控制, 充分发挥了虚拟化的全面潜能。

3 基于UCS的虚拟化存储系统的实现

3.1 场景

公司新的企业应用系统的License是和服务器硬件绑定的, 为了管理要求, 重要的应用系统需要区分测试系统和正式系统, 同时为了正式系统的可靠性, 还需要对正式系统做备用计划。如果可以, 最好还能实现虚拟化, 以方便新系统及功能的搭建。

3.2 UCS架构VS传统架构

在分析了传统服务器架构与UCS架构后, 发现它们都能满足我们的需要, 但在仔细对比后发现, 两者间所需的资料及管理复杂度都存在明显的区别, 见表1。

3.2 架构搭建

部署一台UCS互联矩阵交换机作为整个系统核心, 对所有UCS服务器进行统一管理和配置。再新增3台服务器和一个存储服务器, 其中一台作为正式服务器, 一台作为虚拟服务器, 最后一台作为备机。所有服务器通过互联矩阵交换机连接到存储, 服务器的数据全部保存到存储上, 方便对数据做统一的管理和备份。另在正常情况下备机可作与虚拟服务器作一个虚拟服务器集群 (以提高性能及利用率) , 当出现异常情况时, 可在较短时间内, 断开集群, 把有异常的服务器应用切换到备机上, 如图3。

从互联矩阵交换机到每台服务器的带宽都是万兆起步的, 且访问路径不需要经过核心交换机, 这样就直接降低了核心交换机压力, 提高服务器之间的访问效率。

3结语

本文提出的基于UCS的虚拟化存储系统解决了一般虚拟化存储系统无法统一管理, 可靠性差、扩展性低等问题。目前该系统架构已日趋成熟和完善, 必定会成为越来越多的企业管理者的首选方案。

摘要：为建立高可靠、可扩展的企业级服务器架构, 需要采用虚拟化存储技术对数据中心进行改造。在分析了当前主流的虚似化存储技术的优缺点后, 通过UCS管理, 提出了一种新的虚拟和存储系统相结合的设计方案, 实现了高可靠、可扩展及统一管理的要求。

关键词：高可靠,可扩展,UCS技术,虚拟化,存储

参考文献

[1]刘鹏.云计算[M].北京:电子工业出版社, 2010.

[2]李学红.统一计算技术的应用[M].云南水力发电, 2012, 28 (4) :136-139.

[3]王剑波.思科统一计算系统核心技术研究[M].商情, 2012 (37) :219-220.

[4]许建平.统一计算设备架构技术的应用研究进展[J].舰船电子工程, 2011, 31 (12) :1-5.

虚拟存储系统 篇2

主要从存储系统的虚拟化方面阐述了存储系统的改革，并详细分析了虚拟化技术在存储系统中的应用。

关键词：虚拟化;存储系统;存储虚拟化

0引言

进入21世纪以来，网络在现在企业的运行环境中应用得越来越普遍，各种数据也在快速增长，虽然现在企业管理数据的能力也在提高，但是已经远远跟不上数据增长的速度。

虚拟化技术的出现为企业解决这一难题提供了新的途径。

运用虚拟化技术，像备份/恢复、数据归档、存储资源分配等大量重复和消耗时间的工作，完全能够通过存储虚拟化技术运用自动化的方法进行处理，从而使人的工作量大大降低，提供企业的效率。

虚拟存储系统 篇3

何为虚拟存储？

何为虚拟存储，首先要回顾一下存储的概念。国内存储设备提供商H3C的技术总监廖军为我们描述道：“存储的起源可以上溯到结绳记事和岩画，以及甲骨文、蔡伦造纸、照相术，人类一直在寻找各种方法记录信息。不同的方式，始终追求的是更大的信息量，更长久的保存时间、更准确的信息记录和更方便的信息交换。进入数字化时代后，人们利用“01”的序列组合以及互联网速的进步，创造了数字时代的造纸术—虚拟存储，而Internet就是数字時代的印刷术。可以看到，每一次信息存储方式的改进，都带来了人类信息使用方式的重大变革，带动了历史的进步。”

而来自英国电信会议公司的一个案例更为具体地解释了虚拟存储的涵义。英国电信会议公司是一家专为企业提供包括电话、视频和电子会议在内的解决方案及服务供应商。几年前，英国电信会议公司碰到一个棘手问题：一遇到大量用户在周末马拉松式例会，系统就会关闭。其技术负责人说：“关闭系统主要是为了平衡资源，我们必须把载有会议数据资源的磁盘从一个磁盘阵列转移到另一个磁盘阵列上。”专家解释说：“由于传统的存储设备和新增设备往往属于不同产品系列，甚至来自不同的供应商，这些硬件之间的传输端口也会不同，那么遇到像英国电信会议公司这样端口众多的用户，当要同时调用不同产品系统的资源时，会面临复杂的管理挑战。”而虚拟存储则可以“将互相独立、不同品牌的磁盘阵列组合成一个单一的逻辑存储资源池，只保留其统一的逻辑特性(可视为是单一品牌的存储设备)；数据可以在不同层次和类型的存储系统之间自由移动(具体取决于业务需求)，为用户所用，又不影响运行环境。”“就像来自不同河流、含着不同乡土气息的水流入巨大无比的蓄水池，来自不同乡土的用户可根据个人喜好，从池子中舀出不同地区的水饮用。他们不用关心所需要饮用的水在池子的什么位置存放，也不用关心混在一起的各地的水怎么存放，更不用担心蓄水池能否盛下这些水，是否有剩余空间没被填满。”所谓“虚拟”就是假的，模拟的。不用专业术语而换成大白话来解释，就是人们聪明地利用一种模拟技术欺骗了设备，从而得到海量的存储空间。

何人用得上虚拟存储？

既然虚拟存储技术这么好，那么什么样的人才能用得上虚拟存储技术呢？

这个问题可以细分为两个：一、谁用存储服务；二、谁用存储设备。

第一个问题在生活中很常见。我们使用的邮箱，就是虚拟存储的一种方式；在公司没做完的工作，可以直接存在网盘上，不用再拿U盘携带文件，出差时也不必携带大量文件；U盘同样是存储，但是有遗失的风险，利用网络存储只需输入用户名和密码就可以轻松获得数据，避免遗失风险；网盘还能免除担心U盘病毒带来的困扰；作为硬盘的替代品，如果你网速足够快，那么在你想扩容硬盘空间的时候，就不必再做传统的硬件升级，等等。

而对于购买存储设备的客户，虚拟存储的作用会凸显得更为重要。上述的英国电信会议公司高管就说过：“我们当时采用比较传统的存储方式，在数据处理过程中，涉及大量的性能调制、应用程序升级和数据移植等，也牵扯很多复杂而耗时的操作，因此，管理员需要花费很多业余时间转移磁盘和数据，而公司也要为此支付额外开支。最不幸的是，受这种存储架构的影响，我们被业务上的竞争对手远远地抛在后面。”

类似这样每天要应付大数据量的企业对存储要求是严格的，比如电子商务企业，甚至一些承受巨大信息流的政府机构(实际上，通信运营商很早之前就运用上了虚拟存储技术)，免费的虚拟存储服务根本无法满足它们的办公需求。这种时候他们为了降低开支，往往会购买虚拟存储价格相对低廉但容量巨大的虚拟设备。因为设备提供的不仅仅是超大容量的内存(最少单位的都会达到1T，1T=1000G)，而且相对基于网速基础的第三方存储服务提供商而言(如Google)，拥有设备最大的优势就是能够保证当地传输的绝对速度，这种当地连接的优势，是依赖网络下载速度的第三方服务所无法比拟的。

“1000G邮箱目前还是鸡肋”正所谓成也网速，败也网速，虚拟存储的成功归功于它所提供的大容量和高网速的双板斧，但对于大多数没有能力或者没有必要购买虚拟存储设备消费级用户来说，虚拟存储也仅仅是一个前卫的概念。虚拟存储不能像魔术一样变戏法，用户如果想要利用虚拟存储空间储存数据，就必须要经过上传和下载环节，而我们知道，上传和下载都是以网速为依托的，以目前大多数为512专线、1M和10M共享的国内网速环境来说，目前的1T邮箱可谓是鸡肋，因为如果有人想把10G的电影或其他数据传到虚拟存储以备使用的话，那么即使通过系统已经优化了的虚拟存储，它的实现速度也将慢得可怕！如果虚拟存储想进入市场基础更广阔的民用级领域，需要网速升级的配合才能实现，否则对于消费级用户来说，再大的网盘也是鸡肋。

“裸照门”与存储安全

伊莱克斯裸照门事件的恶劣影响至今犹在，使得众多邮箱使用者犹如惊弓之鸟，很多人甚至不敢再用自己的邮箱存储重要数据。其实存储安全对于各级用户都是一个重要问题，如果破解成为了家常便饭，谁还有信心再用虚拟存储存东西呢？这就是很多虚拟存储企业宣传的所谓“我们的存储基站储存在国内”的初衷。其实真正被外部破解的虚拟存储空间只是总体中极小的一小部分，惠普存储的负责人范圣俭做了一个很形象的比喻：“中国历史上朝代的变更，很少是因为外族入侵，大多数都因为内部管理腐败导致的覆灭。同样的道理，惠普潜心研究过的加密系统，并且密码分别由不同的人管理，这样的安全保护系统几乎杜绝了被外来侵略者破解的可能。如此来说，存储安全更应该从企业内部管理着手，营造一个安全、和谐的企业管理环境。”

行业标准成为发展瓶颈

“现在行业标准较多，有些是照搬国外标准，也有联合先进技术企业自创标准，国内标准很杂，但还没有一个行业统一标准。中国虚拟存储行业是个很大的市场，要想走得更远，必须统一行业标准，给消费者和代理商以信心。”押宝IPSAN/NAS领域的H3C技术总监廖军在接受《成功营销》记者采访时说。绿色环保、IP标准都是2007年存储行业的热点话题。存储行业标准以及整个行业发展空间今后将何去何从，还需经过市场的检验。

(1)Unconference的中文意思是“非会议”，这种形式源于美国，首先在一群“方案入门费高昂=形式刻板和讲究规格排场”的IT圈人士中流行，现在随着Web2.0的流行，这种颠覆传统、倡导开放、平等、自由精神的Unconference据回放时开始流行。Unconference的主题就是没有确切主题，参与者可以天马行空的发起自己感兴趣的话题，与大家进行交流。这样的形式同样非常迎合IT圈人士跳跃性的思维方式，今后讨论IT行业的文章也会沿用此类形式。欢迎IT界朋友投稿，发表自己对行业的不同看法。

Google进军在线存储

目前的消息是，《华尔街日报》的一个报道称，Google计划向用户提供将自己的数据存储在Google服务器和存储设备上的服务。传闻Google这项业务的品牌叫做GDrive。

Google通过在线文档、Gmail、Picasa相册等在线服务进入了SaaS市场，因此此次推出在线存储业务看起来是件水到渠成的事情，除此以外，在2007年早些时候，Google发布了Google Apps，这是一个包括电子邮件、即时消息、字处理等在线服务的企业管理服务套件。“存储是用户使用的网络服务中重要的组成部分，而无论是消费级用户还是商业用户都会很容易产生依赖性，在线存储服务就像电子邮件、相片共享、字处理等应用一样，都是人们每天必不可少的，而现在他们都已经朝着互联网方向发展了。”Google的发言人在一份写给媒体的电子邮件中如此表示。这位发言人出奇的隐秘而又镇定，拒绝透露任何有关Google在在线存储业务方面的任何细节，比如说Google将如何保证数据安全性。

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虚拟存储系统 篇4

随着信息化技术的发展普及, 各大企事业单位通过开发越来越多的信息化应用, 配置新服务器满足着不断增长的服务需求, 且大多采用传统服务器构架管理模式。目前传统服务器构架管理模式依然存在如下情况:

⑴单服务器单应用系统模式。服务器硬件资源使用率均较低 (CPU使用率10%左右, 内存使用率30%左右) , 造成了一定意义上资源浪费;即使是WEB应用系统可安装多套, 也会因要求的软件环境不同易相互干扰, 出现软故障。

⑵操作系统建立慢, 系统恢复速度慢。新服务器需要安装操作系统或老服务器需要更新操作系统时都需要进行全新安装, 安装后需要加载较多驱动和基础软件, 耗时较长。服务器一旦出现硬件或系统故障, 系统重新恢复系统时间也相对较长。

如何确保硬件资源的合理应用及系统的快速恢复是一个急需解决的问题。通过对服务器虚拟化系统及数据存储的研究、测试, 从更换服务器底层系统入手, 实现一台服务器稳定运行多项不同版本操作系统和信息化应用, 提高服务器硬件资源使用效率, 加强服务器集中管理, 节约服务器运维成本, 且保证系统间服务互不干扰, 共享或独享存储空间。

2 虚拟化应用情况

服务器为了保证应用稳定运行一般采取单服务器单应用的传统服务器构架, 如果是数据库服务器为了保证数据的完整和安全性采用这样的构架确是完全可行的, 但是大部分WEB或C/S应用系统在大多数时间所占用硬件资源很低, 安全性也没有数据库服务器要求那么严格, 所以最终带来了部分硬件资源的浪费。

对于这种情况, 进行实验采取了相应措施, 一种方式为Web服务合并, 将IIS及Tomcat等类似Web应用归置于一台服务器, 一定程度的减少了对于硬件资源的浪费, 另一种方式为桌面级虚拟化, 在Windows系统下安装Workstation软件后再建立多套操作系统, 经过测试并不适用于服务器, 易受底层系统影响导致应用故障或运行缓慢。

通过深入研究服务器虚拟化技术, 选择了Vmware v Sphere进行实验, 实验中安装部署两套系统并进行了短期测试, 应用测试效果良好。但在多套应用系统并存的情况下凸显出存储空间不足以及存储安全的问题, 后期也得到了解决, 最终确定了单服务器虚拟化多应用服务系统附加存储的解决方案。

该方案结合v Sphere、磁盘阵列来分别解决服务器虚拟化、数据存储/恢复安全, 适用于中小型企事业单位中心机房。

2.1 虚拟化应用步骤

⑴进行虚拟化评估:通过收集当前的服务器的配置信息以及性能利用率数据;进行虚拟化服务器环境的整合评估, 为虚拟化的规划和设计提供量化的标准。

⑵进行规划设计:以评估报告为依据进行虚拟化的规划设计, 编写规划设计方案, 以及虚拟化软硬件环境的准备。

⑶进行虚拟化测试:通过对于测试环境的虚拟化, 对测试环境应用的服务器实现部署、配置管理和维护。同时, 选择虚拟化评估中适合虚拟化的生产办公应用系统进行虚拟化, 作为虚拟化试点。

⑷进行虚拟化调整:通过测试虚拟化试点, 汇总虚拟化试点实际存在的问题, 对管理流程、存储架构和网络架构统一进行整改, 整改后完成虚拟化调整, 搭建一个集中管理、高可用的虚拟化环境并推广实施虚拟化系统, 整合更多的生产办公应用系统。

2.2 具体构架实施内容

部署虚拟化服务器 (安装配置v Sphere底层系统和虚拟化硬件资源) →安装配置各应用系统→完成扩展存储和应用数据配置 (安装HBA光纤通道卡并挂载磁盘阵列、配置应用数据到扩展存储) →系统备份恢复 (分别备份应用系统文件到虚拟化服务器本地和扩展存储) 。

3 结论

通过此项研究实现了打破单服务器单应用模式改进为单服务器多复杂应用模式, 优化服务器硬件资源使用, 按需调配各应用系统硬件资源;安装单HBA卡即可为多套应用系统挂载外接磁盘存储, 用于重要数据存储和系统备份。

测试结果表明新型虚拟化服务器方案应用后能够满足应用系统对于系统环境的需求, 能够将服务器硬件资源使用率从10%提升到60%以上, 数据存储带来的应用数据安全性提升100%, 系统恢复时间由三、四个小时缩减至一小时以内, 甚至更短的时间, 长期使用能够节约50%以上的投资费用, 降低70%以上的运营成本 (包括机柜、网络、耗电量、冷气空调和人工成本) , 提高运营效率。总体来说虚拟化技术是一个很必然的发展趋势, 对于各大企事业单位的新型数据中心转换具有很大意义。

摘要：近年来, 传统服务器应用模式硬件资源浪费、管理难度大等问题逐渐凸显出来, 同时支持多应用所带来的服务器采购费用也同步增加。通过引入服务器虚拟化系统, 实现充分调配硬件资源, 提高服务器管理灵活性, 节约服务器更新费用, 将系统故障中断时间缩短, 保障终生产办公数据及时恢复传输。

关键词：虚拟化,服务器,数据存储,系统冗余,细化研究

参考文献

[1]陈滢, 王庆波, 等.虚拟化与云计算.北京:电子工业出版社.2009.

存储虚拟化五步规划 篇5

什么是存储虚拟化

存储虚拟化(StorageVirtualization)最通俗的理解就是对存储硬件资源进行抽象化表现。这种虚拟化使用户可以与存储资源中大量的物理特性隔绝开来，就好像我们去仓库存放或者提取物品时，只要跟仓库管理员打交道，而不必要去关心我们的物品究竟存放在仓库内的哪一个角落。对于用户来说，虚拟化的存储资源就像是一个巨大的“存储池”，用户不会看到具体的磁盘、磁带，也不必关心自己的数据经过哪一条路径通往哪一个具体的存储设备。

存储虚拟化减少了物理存储设备的配置和管理任务，同时还能够充分利用现有的存储资源。如果没有存储虚拟化，那只能够物理存储设备进行单个管理，无疑这种管理的难度是很大的，并且非常容易造成存储资源的浪费。

In-band和Out-of-band

“带外(out-of-band)”虚拟引擎，是在数据通路外的服务器上实现的虚拟功能，也就是将控制数据和存储数据安排在不同的数据通路上传输。out-of-band能够避免in-band的一些问题，但是每台服务器都必须安装虚拟化客户端软件，这种方式将数据路径和控制路径分开，确保了虚拟化设备不会成为数据传输的瓶颈，减少了存储数据网络中的流量，有助于提高系统性能，但是因为一般需要安装专用软件，也容易受到攻击。

“带内(in-band)”虚拟引擎，是在应用服务器和存储的数据通路内部实现虚拟存储，控制数据和需要存储的实际数据在同一个数据通路内传递。带内虚拟存储具有较强的协同工作能力，同时便于通过集中化的管理界面进行控制。但是，无论基于设备还是基于交换机，in-band虚拟化都比较脆弱，由于in-band设备现在成为服务器和存储资源之间必须经过的网关，设备的失效可能会导致整个SAN数据访问出现问题，同时带内存储会占用较多的数据网络带宽来传输控制数据，因而容易在服务器和存储设备之间产生性能瓶颈。

用户该如何面对存储虚拟化

第一、规划好企业的存储虚拟化策略

一个好的存储虚拟化策略将取得事半功倍的效果，因此作为一个存储管理人员必须先制定一个好的存储虚拟化策略，比如是否考虑到需要虚拟化策略?实施虚拟化之前，企业拥有哪些存储资源，实施虚拟化之后，企业又需要哪些资源?实施虚拟化之后，企业如何来管理每天的备份、数据保护、归档已经灾难恢复任务了，这和之前的管理又有什么区别?实施虚拟化之后，企业打算拥有多少数据中心，每个数据都肩负什么功能?

毫无疑问的是存储虚拟化能够带来降低存储管理复杂性、降低存储成本，但是决定何时实施存储虚拟化是一个关键因素，而且也非常困难。因为，评估企业当前和存储相关的业务就显得尤为重要。在实施虚拟化之前，存储系统可能处于一种分散、难于管理的状态，虚拟化之后，存储管理人员可以把多个存储系统整合到一个网络环境中去，而通过一个统一的方式去管理这个网络环境。许多企业的关键业务如何去面对这个新的存储环境是需要存储管理人员去认真考虑的。

本人与一些企业的信息中心主管交流后发现，国内企业在规划存储虚拟化策略方面的确是做的很不足。在虚拟化日趋普及的今天，还是希望大家能够从第一步就做好，好的开始等于成功的一半，规划好企业的存储虚拟化策略的确是能够给企业的IT架构改造带来诸多益处，

第二、将企业业务数据进行合理分类规划

也许你看到这点会觉得很搞笑，你会觉得：企业数据中心的数据当然都是非常重要和关键的，根据他们的关键成都来分类数据是很难的和不必要的。这种一刀切的想法无疑是幼稚的，实践显示，很多公司都在这个环节上失误。企业在实施虚拟化的时候就需要考虑什么样的数据、多少数据你可以承受它们丢失。例如，当前的存储虚拟化技术在数据库的支持方面就不够，如何你对这些结构化的数据类型不太注意的话，造成的后果可能不堪设想。存储虚拟化可以让你使用那些低性能的存储技术对飞关键数据进行存储。

因此对企业业务数据进行合理分类规划是非常重要和有必要的。合理的分类能够让你的存储虚拟化效率更高，管理也更加方便和快捷。

第三、了解数据生命周期

对于一个存储管理人员，另外一个很重要的事情就是需要对企业的日常业务熟悉，特别是对公司数据的生命周期需要有比较深入的了解。如果作为一个存储管理人员现在还没概念，那么就需要思考一下自己对企业日常业务和企业数据生命周期有多少了解了。

如何对公司的业务数据不了解的话，那么怎么知道什么时候该去归档了、什么时候该去备份了?

假设对公司业务数据了解的话，那么就知道什么时候把数据放在合适的存储类型上，以及懂得规划数据的分层次存储。

作为一个存储管理人员，针对数据周期的存储优化策略是必须的。毫无疑问的是，存储虚拟化在这方面具有非常大的优势。

通过存储虚拟化，存储管理人员可以讲所有不同的存储系统以及它们相关的卷就可以通过逻辑卷的方式进行统一管理了。而这就非常方便用户来实现数据从一个存储层到另一个存储层的迁移。

第四、规划好存储层次以及服务级别

决定一个公司存储成本的往往不是存储系统的硬件，而是存储平台和存储解决方案的选择，而对企业的存储层次和服务级别规划则决定了存储和存储解决方案的选择。因此规划好你的存储层次和服务级别对于存储虚拟化来说是非常重要的。

数据访问、数据可用性、数据安全、数据响应时间、数据保护等服务级别成为部署存储虚拟化的基础。

那么如何来平衡这些不同的存储层次服务、优化它们的可用性以及增强数据可管理型了?存储虚拟化可以帮助你来降低不同存储层次服务的复杂性和提高数据的可管理性。并且这种行为是不可见的。

我们来举个例子：一个企业应用需要在不同的数据中心上做灾难备份，这就举要一个高度可用的灾难恢复策略。面对这样的应用需求，我们该怎么办了?存储虚拟化能够轻松的平衡数据复制并且可以采用镜像技术让数据在相关的数据中心位置创建，这样的话，第一份主要的数据存在高性能的存储层次上，其他的备份则不一定是在这个存储服务层次上，所以存储虚拟化让企业选择不同的存储平台来满足数据使用的需求。

第五、考虑安全性和兼容性

也许安全性和兼容性是广大企业用户在实施存储虚拟化中最为担心的问题，实际上这种担心也是很正常的，因此我们在部署虚拟化的环境的时候就应该更加仔细的考虑安全因素。

存储虚拟化允许同一个虚拟池上存储设备的简单数据迁移以及异构磁盘子系统的复制，企业关键数据的第二份拷贝就必须有和第一份数据同样的安全级别。举个很简单的例子，针对灾难回复的企业重要数据的第二份拷贝就需要和第一份数据同样严格的安全级别，需要控制它的访问级别和安全保护。

在一些特殊的领域，诸如金融服务领域，存储虚拟化环境安全性的考虑都将影响存储虚拟化的使用。笔者与国内一些用户交流也发现凡是在安全性要求高的行业里面，存储虚拟化的安全性都是重点考虑对象。

第六、总结

存储虚拟化技术当前来说还是一项比较新的技术，存储虚拟化也不是万能的，不要赶潮流而抛弃已有的资源和已有的存储技术，企业存储管理人员需要的把自己现有的存储资源、存储技术和存储虚拟化相关联，找到最适合自己企业的存储策略才是最为重要的。

IBM构建灵活的虚拟存储结构 篇6

IBM系统与科技事业部大中华区存储产品经理戴晓英说,在IBM所提供的IT基础架构中,其核心技术就是虚拟化技术。通过虚拟化技术调动物理资源,提供灵活的服务。

IBM在虚拟化技术开发方面有几十年的历史,新一代的虚拟化技术改变了系统的应用方式。戴晓英说,传统应用系统的建设模式是“竖井式”建设,资源利用率低,无法实现共享,一个故障的处理往往需要多个不同专业领域的人员协同工作,效率容易成为瓶颈。未来数据中心的建设模式是“资源池式”建设,通过虚拟化技术的应用打破传统竖井式的资源壁垒,若干应用系统共享各类处理资源,支持随业务应用压力变化灵活调整资源供应;集中式运维管理通过对运维流程的固化、不同专业领域的人员整合等方法,大大提高了运维效率。

IBM虚拟化技术最早是在主机上实现的,之后延续到了服务器和存储设备上。目前在存储虚拟化方面,IBM采用的是基于SAN的方式,在交换机层面实现虚拟化。戴晓英认为,在磁盘虚拟化中,不同厂商一般采用不同的方式,而基于SAN是目前主流的虚拟化方式。SVC(SAN Volume Controller)就是IBM主打的产品。IBM在构建动态的虚拟存储架构中,首先是利用SVC在物理磁盘和服务器之间构造了一个虚拟化的存储环境,将不同的磁盘系统组成了一个大的存储池,其中包括所有IBM不同系列的磁盘阵列以及非IBM磁盘阵列,目前可支持120种第三方磁盘阵列;其次,虚拟化存储解决方案提供了单一的管理平台,从一个点管理所有存储系统,根据应用的需要进行动态分配;第三,在虚拟化环境下提供了一套拷贝系统,适用于所有存储系统,这一般是在高端磁盘阵列才具备的功能;第四,在云计算虚拟化存储架构中,有一点非常重要,就是存储的改变不会影响应用,SVC就可以做到这一点,后端存储的变化不会影响到前端的任何应用;最后,虚拟化资源是映射到物理资源的,IBM提供的虚拟存储架构可以当做是一个大的存储系统,它除了提供物理存储系统所有的功能外,还具有一些物理存储系统实现不了的功能。

简讯

Isilon召开经销商培训大会

美国赛龙集群存储系统有限公司(Isilon)在北京召开了“2010年度Isilon经销商培训大会”。此次培训旨在使经销商对Isilon的产品、技术、服务和方案有更全面、更深刻的了解,在巩固与加强渠道内部建设的同时,提高各地渠道商的专业技术和服务水平。通过培训,经销商表示对Isilon有了更深的了解,在推广Isilon产品和技术之余,也增强了渠道商的信心及与厂商的沟通效果。

博科APN计划引入新的资格认证

虚拟存储系统 篇7

1 信息系统平台现状

我院核心服务器已升级为小型机。为提高服务器性能,增强数据库系统运行的稳定性、可靠性和安全性,将2台小型机进行分区,分别用于“军字一号”系统和门急诊系统。将数据库升级为Oracle 10g,每对分区实施Oracle RAC,保证应用的高可用性,同时自动实现并行处理及均分负载;实现数据库在故障时的容错和无断点恢复。采用2台光纤通道协议交换机与存储设备连接,构建一个全冗余的SAN存储区域网络,配合主机上的双HBA卡和多路径管理软件,实现路径的失效切换和负载均衡,实现数据访问通道的高可用。数据库数据文件、重做日志等存放在网络存储设备上,实现高性能的数据统一存储[2]。通过基于存储的数据复制软件Mirror View,将HIS、LIS、电子病历系统(EMR)等核心应用系统的数据从主存储实施同步复制到备用存储,进行数据镜像保护,杜绝存储系统单点故障,从而保证没有任何数据丢失,实现数据容灾。整个信息系统平台架构,见图1。

在信息系统平台建设过程中,为了满足各种需要而添置的各种存储系统,发挥了各自的作用,但是无法得到整合和充分合理利用,主要存在以下问题:

(1)各存储平台各自为政,HIS、LIS、PACS、EMR、电子病历归档系统、数字化病案缩微系统等使用了不同的设备或不同的盘阵,但是无法整合成一个完整的资源池来为医院的整个信息化应用系统服务。

(2)在VMware、Autostart、HACMP等主机层面的系统软件保护之下,应用系统有着良好的可用性,在各主机平台出现故障时自动切换或者实现各种负载均衡。但是在存储平台上,出现故障时可以满足数据零丢失,但是无法实现自动的故障切换来确保整个容灾系统的实时可用。

(3)在提高资源整合方面,如果由于业务的需要,要将原来放置在性价比高的SATA磁盘上的数据迁移到性能较高的FC磁盘上,或者为了对存储系统进行重新规划而对数据进行跨存储系统做迁移时,则需要做大量的工作和大量的停机时间。

(4)对于以前购买的性能相对较低的存储系统,必须投入资金提升该存储系统的型号来提升该存储系统的整体性能,没有一个不改变原有架构、原有环境而大幅度提升老旧存储系统的解决方案。

2 存储虚拟化技术的应用

2.1 存储虚拟化平台的构建

存储虚拟化是按照一定的虚拟存储体系结构,将不同的物理存储设备(RAID、JBOD、磁带库等)通过不同的接口协议(SCSI、ISCSI、IFCP等)整合成一个虚拟的存储池,为用户提供统一的数据服务,实现资源共享[3,4,5]。通过虚拟化实现物理存储设备和服务器所见的存储设备视图分开,并提供给服务器一个统一的逻辑存储空间(服务器所能看到的是一个逻辑的存储空间),而不知道实际物理存储设备的位置、路径和每个设备的具体特点。存储虚拟化还能动态地改变逻辑空间到物理存储设备的映射,不需要改动任何服务器程序设置和应用设置,存储虚拟化实现对物理存储进行透明访问[6,7,8]。

通过对存储系统的虚拟化,借助存储虚拟化平台V-plex,对所有的存储卷进行虚拟化改造,通过SAN架构提供给主机系统的虚拟卷,在主机系统看来仍然是一个正常的物理卷。该卷的位置是可以按需随时移动和迁移。此平台能够解决当前面临的问题,把存储系统整合成一个完整的资源池,为前端业务系统提供一个安全、快速、高可用的存储虚拟化平台(图2)。

2.2 存储虚拟化平台的主要功能

(1)数据自由流动。数据可在存储系统或者不同类型的磁盘之间自由流动,当应用系统性能需要提升时,可以将这部分数据从性价比高的SATA磁盘迁移到FC磁盘或性能更高的固态磁盘,还可迁移到性能更高的存储系统上去。

(2)提升存储性能。通过存储虚拟化平台,提供一个统一的高速访问平台,大幅度增加整体存储系统的性能。以前购买的存储系统一般缓存较低、性能低下,在虚拟化平台上增加大量的缓存,数十GB甚至上百GB的缓存,可以大幅度增加存储系统的可用性,有利于老旧存储系统的利用。

(3)提供容灾系统。存储系统提供的虚拟卷,可以构建在2个或者多个存储系统上,利用虚拟化平台对不同存储系统平台提供的物理卷进行镜像,从而在后台存储系统出现故障时不仅能够保障完整的数据存在,而且可以保证前端业务系统不会受到任何的影响,保证业务的连续性。提供了应用级的容灾系统。

(4)多存储系统连接。存储系统虚拟化平台,能够提供多存储系统连接。对于PACS这种大数据量的应用系统而言,要连接多台存储系统,甚至多个品牌的不同性能的存储系统,会带来非常大的麻烦,如不同厂家软件的兼容性问题。在采用存储虚拟化平台以后,能够对存储系统提供一个统一的接口,提供一个性能稳定的存储空间,从而大大减少了主机与存储系统的摩擦。

(5)整体联合服务。V-plex存储虚拟化解决方案通过分布式缓存吻合性功能,有效地解决了本地联合和远程联合的问题。以最小的互联带宽,解决缓存一致性的问题;在多节点共同提供服务的情况下,多点联合,使得整套系统的可用性更强。缓存部分也并非简单地增加,而是整体联合提供服务,真正实现了每增加1个节点系统整体缓存都会相应地增加,从而使系统更加灵活、更加高可用。

3 小结

通过构建存储虚拟化平台,将所有存储系统放置于一个存储池中,使存储空间资源和性能资源得到了整合,使存储系统的性能得到了优化了。当前,存储系统仍面临着诸多挑战,存储虚拟化技术乃是未来一段时间发展的主流,在现代化的医院信息系统平台中将发挥重要作用。

参考文献

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[7]谢长生,李晓钰,刘小龙.统一存储网中的虚拟存储技术研究[J].计算机工程与应用,2003(34):151-154.

虚拟存储系统 篇8

随着信息化建设进程的加快, 各单位在信息化建设方面取得了很大发展。目前, 笔者所在单位在日常办公、财务管理、人事管理、标准网、档案管理、固定资产管理以及各科研生产管理等诸多方面全面使用信息系统。近几年来, 上述信息系统的数据量迅速增长, 业务数据的重要程度日益增加, 任何重要信息的丢失都将会给科研生产带来难以估计的损失和影响。因此, 如何保证核心科研生产系统的业务连续性和数据的安全性, 如何对现有信息系统进行灾难备份建设, 成为单位信息系统当前迫切需要解决的两大课题。为了解决以上问题, 本单位开展了容灾系统的建设工作, 并成功完成实施和应用, 取得较好效果。

2 基于存储虚拟化的数据复制技术在容灾系统建设中的应用

本容灾系统建设过程中, 笔者所在项目组从业务连续性保护策略的高度, 分别确定了容灾系统建设的总体框架模型策略、数据复制设计策略、网络切换设计策略、应用程序同步设计策略、时间同步设计策略、业务连续运维流程和组织结构制定策略, 这些策略是建设容灾系统的重要依据和基础。其中数据复制设计的策略制定及实施效果将直接影响容灾系统成功与否。

2.1 容灾系统数据复制技术方案

业界有多种数据复制技术, 这些主流的数据复制技术中, 没有哪一类技术比另外一类技术更具有绝对的优势, 只要是能够满足企业特定需求的技术, 就是最好的选择。根据对主流数据复制技术的研究和应用, 结合本单位核心业务系统的特点和容灾系统建设目标, 对可以采用的主机层数据复制、存储网络层数据复制、存储层数据复制三种数据复制及容灾方案进行了比较。分别从技术架构的设计、实现、实施以及后期运行维护多角度对三种方案进行了比较, 并最终选择了基于存储网络复制的容灾方案。

为充分利用商用成熟技术, 本容灾系统建设采用了基于存储网络虚拟化的IBMSVC存储虚拟化产品, 缩短了建设周期, 提高了系统的成熟度和可靠性。

2.2 基于存储虚拟化的数据复制技术途径

虚拟存储是一种具有智能结构的系统, 它允许以透明的方式有效在磁盘和磁带上存储数据, 统一管理磁盘空间。在虚拟存储环境下, 无论后端物理存储是什么设备, 服务器及其应用系统看到的都是其物理设备的逻辑映像。即使物理存储发生变化, 这种逻辑映像也不会改变, 系统管理员只需专注管理存储空间的划分、分配、保护策略的管理, 存储虚拟化产品负责响应管理指令, 将指令映射到实际物理存储。

IBM System Storage SAN卷控制器[1N Volume Controller简称SVC]存储虚拟化产品实现虚拟存储[1]。SVC是一个软硬件集成化的产品, SVC集成了IBM服务器、基于Linux kernel的存储操作系统以及专业的虚拟存储软件。SVC融合了存储业界突破性技术, 通过创建共享的存储池聚集不同存储系统来提供的统一容量, 实现异构磁盘系统的有效整合与集中管理。SVC提供适用于市面上主流存储系统的通用拷贝功能, 允许在不关闭应用服务器的情况下动态转移数据。SVC是整个SAN网络的控制器, 将整个SAN中的各种存储设备整合成一个巨大的“存储池”, 使得用户充分利用存储资源并可按需分配存储空间、性能和功能, SVC的主要功能包括:

(1) 构建统一、合理的、高可扩展的存储架构;

(2) 集中管理存储系统, 把多个存储系统整合成单一的存储池, 兼容市面上常见主机系统和存储产品;

(3) 简化各种复杂的存储系统管理, 可通过GUI (图形界面) 管理所有存储系统;方便用户实施分级存储;

(4) 迁移过程无需停机, 支持7X24小时业务不间断运行, 迁移过程主机系统和应用不受影响;

(5) 提供快照、数据复制等功能, 提供跨存储及跨地域的数据保护功能;SVC通过冗余组件使系统具有极高的可靠性, 可用性以及高服务性, 图1所示为SVC拓扑图。

2.3 系统实施方式及特点

本容灾系统的容灾中心与数据中心间距离相对较短 (<1000m) , 在容灾中心与数据中心各部署一套存储阵列, 其中配置1台EMC DMX4-950磁盘阵列作为现有EMC DMX1000的镜像阵列, 部署在容灾机房。EMC DMX1000和EMC DMX4-950互为容灾存储镜像备份;一对IBM存储虚拟控制器SVC (2节点, 可扩展到8节点) , 数据中心和容灾机房各部署一台, 每台连接本端和远端的光纤交换机, 组成虚拟化存储网络。通过服务器集群技术将应用跨两个机房, 其中数据库服务器采用IBM P750, 部署ORACLE10G RAC。应用服务器采用sun E4900, 部署sun cluster, 当系统中一个机房的部分设备在出现问题或整体发生灾难时, 可以自动实现集群系统切换。同时, 在容灾系统的建设过程中, 将结构化数据和非结构化数据迁移至EMC DMX 1000阵列和EMC DMX4-950磁盘阵列构成的镜像存储平台上, 实现所有业务数据的集中和整合。

根据技术方案设计与设备配置情况, 核心系统容灾的主要设备物理连接见图2所示。

本项目实施涉及到存储设备整合、数据库平台整合、应用HA集群搭建过程, 且是针对现有的在线核心应用进行, 风险系数较大。为规避风险, 项目组在实施前构建了应用集群的测试平台, 将部署过程做正确性的验证后再进行实际操作。未来常规的系统运维过程中, 测试平台也将用于新的应用功能上线时测试使用, 把功能的正确性测试对在线应用的影响降至最低。本次容灾系统建设采用的基于SVC存储虚拟化的数据复制技术, 具有如下优点。

(1) 采用存储虚拟化技术, 方案成熟, 架构稳定; (2) 数据复制对主机系统完全透明, 无须占用主机资源。 (3) 管理简单, 实现存储系统的单一界面管理, 透明实现数据跨机房容灾。 (4) 利用SVC快照数据, 能够有效支撑容灾中心可用性验证、报表、查询类业务的分离等功能, 有效地规避人为误操作类风险。

3 结语

军工单位数据中心及涉密信息系统建设过程中, 系统容灾建设日趋重要和紧迫, 现有商用技术的迅猛发展是可利用的工具和手段, 建议在容灾系统建设项目中, 兼顾成熟性、先进性、对现有资源的综合利用等多个方面。本文采用的SVC存储虚拟化设备应用于容灾系统建设, 经过一年多的实际运行, 系统稳定、可靠, 达到了建设目标。

参考文献

虚拟存储系统 篇9

随着疗养院信息化建设的不断发展, 以及各个科室的工作对信息化的依赖性越来越强, 信息化的普及也给各个科室的工作带来便捷, 同时也对软件系统及硬件设备提出更高的要求。通过虚拟化技术来整合服务器的资源, 配置2台存储设备对相关数据和应用进行储存, 并搭建高可用性平台, 保证业务的连续性, 提升服务的满意率。

1 现状分析

1.1 系统繁多, 容量剧增

随着我院体检中心被评为“全国健康管理示范基地”, 体检业务的不断增长, 放射科使用64排CT机, 图片数据量增长迅猛, 现有的PACS服务器容量已经无法扩容, 通过挂载NAS存储解决文件存储问题。

1.2 服务器数量繁多、功能单一、维护量大

由于各个应用系统的环境布置多样化, 软件之间存在不兼容的情况, 使得一台服务器上只能安装一个应用系统, 每增加一个系统就可能需要增加一台服务器, 导致机房空间大量被占用, 硬件的故障率会升高, 维护工作量增加【1】。

1.3 硬件性能未能充分利用

服务器CPU利用不能最大化, 对于单一的应用来说, 硬件的利用率大约在15%~20%【2】。

2 方案制定

2.1 搭建虚拟化平台

疗养院信息化的不断提升, 系统不断增加, 各个系统又相互独立, 并且不能整合在一台服务器下, 对信息化系统的依赖性越来越强。因此, 通过虚拟化技术可以整合硬件来提高服务器的利用率, 采用VMware vSphere虚拟平台的VMware ESXI数据中心建设方案整合各个系统, 将整个数据中心的存储系统整合到EMC Vplex存储引擎下, 在虚拟引擎的统一管理和配置下, 构建一个虚拟化存储平台, 并通过Vplex对2台EMC存储之间的数据做高可用性, 采用EMC Networker备份软件实现备份【3】。

2.2 部署高可用HA集群

PACS和体检系统访问频率较高, 数据传送较大, 不影响整体虚拟环境的条件下, 因此考虑将用两台物理机做“双活”。考虑到这两项应用对硬盘I/O要求比较高, 故用两台物理服务器可以直接对EMC存储中的LUN进行挂接, 提高I/O性能。整体方案架构图1

3 方案实现

3.1 硬件设备升级

3.1.1 搭建虚拟化平台

本着利旧原则, 采用机房现有2台X3650M3服务器。升级配置至CPU 2*E5620、内存64G、2*300G硬盘2*HBA单口光纤卡使其具备构建虚拟化系统的所需基本条件。对升级后的服务器进行虚拟化平台搭建, 安装虚拟化系统, 并做虚拟化HA部署。在搭建好的虚拟化平台上, 部署包括LIS、ECG、全成本核算、智能排队叫号、VitrualCenter等应用系统。

3.1.2 集群服务器

PACS和体检的主备两台服务器的性能原则上不应相差太大, 否则在主机宕机的情况下, 备机可能支撑不了现有业务, 导致同时宕机的可能, 因此, 在利旧的前提下, 对原有服务器进行内存上的升级 (sqlserver占用内存较大) 。PACS原服务器为IBM X3650M3, 内存为16G, 两台“双活”主机分别为IBMX3650M4, 内存升至32G;IBM X3650 M2, 内存升至16G;体检原服务器为IBM X3650 X5, 内存为16G, 原服务器做集群主机, 备机配置为IBM X3650, 内存升至14G。

3.2 保证系统切换的安全性

PACS服务器做“双活”, 需要对数据库做集群, 重装安装环境, 考虑到PACS中服务比较多, 接口多, 因此建议保留原先的服务器, 在做集群环境失败时, 能够保证第二天的业务不中断, 并在做集群环境前就把原来的服务停止掉, 备份出最新数据。

体检服务器做“双活”, 由于体检服务较少, 只要求sql服务正常就行了, 因此新建了一个虚拟环境, 再将最新数据备份出来, 然后就重装原服务器, 将其设置为集群主机。

心电服务器是搭建虚拟化平台的其中一台服务器, 因此切换时是将心电服务器的所有应用全部先装在另外一台虚拟机中, 等业务全部测试成功后, 再将这台服务器重装并入虚拟化服务群池中。

4 存储空间划分

两台EMC高速盘 (转速15K, SAS盘) 主备存储配置了15*600G的硬盘, 除去系统和raid之后剩余可用空间约5.73T, 两台做镜像, 全部用于数据库的存储, 因此根据我们现有的系统进行相关系统的划分, 根据增长量计算出预留5年的增长空间, 占用4T左右, 剩余1.73T做其他系统的预留。另一台低速盘 (转速7.2K, SATA盘) 扩展柜, 配置了15*3T硬盘, 除去系统和raid之后剩余32T左右, 主要用于文件存储, 未做镜像备份, 因此根据各系统容量增长量, 也保留了5年的增长空间。

5 数据迁移

由于切换业务需要集中在晚上业务空闲或者停止时才能进行, 新增存储后, 最大的难题是对PACS影响图片的重新归档, 因为数据量大, 耗时长。旧存储/旧服务器中存在10T以上数据, 迁移数据需要几个月时间[4]。在数据未完全迁移的情况下, 不能更改旧存储/旧服务器IP地址, 数据库记录的是旧存储/旧服务器地址, 一旦更改老图片将读取不到。因此, 对于历史数据, 我院采取的办法是先将历史数据库中访问就图片的路径批量更改后, 保证科室能够正常访问, 再进行逐一归档。

6 结束语

服务器虚拟化技术结合EMC存储可以有效整合资源, 降低成本, 减少维护量, 改善了资源分配, 提高了资源的利用率。利用存储虚拟化镜像技术做异地数据备份, 保证了数据的安全性。

我院在实施了一体化容灾备份方案后, 服务器已经从5台减少到2台, 今后再将其他所有应用都整合进来, 保证其业务的高可用性, 性能提升后, 业务系统的访问速度也得到了大大的提升, 对大数据的查询提升了好几倍。虚拟化技术是值得关注的一项技术, 而且这项技术现在已经变得越来越成熟可靠, 疗养院采用虚拟化技术成为一项可行的趋势【5】。

摘要：目的解决疗养院在有限的硬件成本投入条件下, 提高硬件利用率, 并对信息系统的整合以及保证其业务的连续性。方法对现有服务器通过VMware虚拟化技术进行整合, 再配置存储用于数据存储。结果实现了对系统业务的整合, 提升了硬件的利用率, 减少了成本, 并做到从服务器到存储的高可用性, 保证了系统业务的不间断运行。结论虚拟化技术可以有效的解决疗养院各个独立系统的整合, 降低硬件成本投入, 提升硬件利用率。

关键词：服务器虚拟化,存储,高可用性,信息化,vplex

参考文献

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[4]郝雁罡, 孙宏国.医院PACS系统的数据迁移[J].《中国病案) 2013年第14卷第4期.

虚拟存储技术及其现状分析 篇10

随着计算机技术的飞速发展和普及,各种围绕数字化、网络化开展的多媒体处理业务也随之不断增加,企业的信息量正在日益膨胀,而传统的NAS(Network Attached Storage,网络附加存储)、SDA(Server Direct Attached,服务器直接附加)、SI(Server Internal,服务器内部)和SAN(Storage Area Network,存储区域网络)等存储形式已无法满足以上对存储设备的需求。因此,如何能在节省预算的前提下存储海量的数据和提高数据的运作效率,变成了新的难题。

虚拟存储(Virtual Storage)不仅可以满足海量数字信息的存储需求,提高存储空间利用率,同时还能够屏蔽异构操作环境,实现自动与智能化的存储管理。可以说,虚拟存储技术正是解决以上难题的灵丹妙药,它也因此越来越受到人们的青睐。

2 虚拟存储的概念

2.1 虚拟存储技术的定义

所谓虚拟存储技术就是把若干个不同接口协议(如SCSI、FC、i SCSI等)的网络存储设备(如JBOD、RAID和磁带库等)整合成一个虚拟的存储池,根据实际需要为主机创建和提供虚拟存储卷。虚拟存储实际上是逻辑存储,它是一种智能、有效地管理存储数据的方式,它克服了物理存储的局限性,能够充分利用异构平台的存储空间,从而为用户提供一个大容量、高数据传输性能的存储系统。2.2虚拟存储技术的特性

虚拟存储系统一般具有如下特性:

1)能通过虚拟层的动态介接,整合不同品牌、不同等级的异构存储设备,从而提供一种易于管理、富有弹性的存储环境;

2)具有灵活的资源调配机制,从而能有效提高存储设备的空间利用率;

3)支持FC、i SCSI、CIFS、NFS等多种不同协议,从而实现对异构的存储和服务器环境的支持;

4)拥有高可用性机制,服务器之间互为备援,能够自动触发故障设备的接替功能;

5)能通过TCP/IP协议,在网络上实现对存储器的各种远程同步操作。

2虚拟存储的实现方式

2.1 服务器级虚拟存储

服务器级虚拟存储是一种相对简单的实现形式,它通过在服务器上安装虚拟存储管理软件,然后将镜像映射到外围存储设备上,服务器端除了分配数据外,对外围存储设备不再有任何控制。这种虚拟存储方式的优点是:可以在不需要硬件支持的条件下实现形式多样的存储管理,并能够很好地改善存储系统的可管理性、安全性和可靠性。缺点是:扩展性差,且兼容性不好,调度工作会影响服务器的应用性能。

2.2 存储设备级虚拟存储

存储设备级虚拟存储是目前相对常用的一种虚拟存储方式。它的实现过程是在阵列控制器上将一个存储阵列从逻辑上划分为多个存储空间,供不同的主机访问。存储设备级虚拟存储的存储设备主要通过大规模的RAID子系统和多个I/O通道连接到服务器上,智能控制器提供LUN访问控制、缓存和其他如数据复制等的管理功能。这种虚拟存储方式的优点是:能够高效地利用磁盘容量,便于对存储设备的控制,并且可以方便地调整硬件参数。缺点是:系统的兼容性不好,尤其是当系统存储体异构时表现更为明显。

2.3 网络级虚拟存储

网络级虚拟存储一般是利用软件和硬件相结合的手段通过网络将逻辑镜像映射到外围存储设备,除了分配数据外,对外围存储设备没有任何控制。它通过提供一种中央虚拟化的方式将网络中的存储资源集中起来管理,从而有效降低了TCO(总所有成本)。从技术上讲,网络级虚拟存储又可分为带内(in-band)虚拟存储和带外(out-of-band)虚拟存储。这两种虚拟方式的主要区别在于存储网络中数据I/O与控制信息是否使用同一通道。

2.3.1 带内虚拟存储

带内虚拟存储又称为对称式(Symmetrical)虚拟存储,其结构如图1所示。

对称式虚拟存储的控制交换设备直接存在于服务器和存储设备之间,存储数据和控制信号使用同一通道,用运行在虚拟存储控制设备上的软件来管理和配置所有的存储设备,组成一个大型的存储池,其中的若干个存储设备以一个逻辑分区的形式供服务器访问。

这种虚拟方式的优点主要有:

1)设备集中,系统的安装和管理十分简便,并且具有较强的协同工作能力;

2)存储设备对于主机是透明的;

3)数据的访问具有极高的安全性。

缺点主要有:

1)所有服务器对于存储设备的访问都要经过虚拟存储控制交换设备的通道,容易造成网络拥塞;

2)容易产生带宽瓶颈和单点故障;

3)系统的扩展性能相对较差。

2.3.2 带外虚拟存储

带外虚拟存储又称为非对称式(Asymmetrical)虚拟存储,其结构如图2所示。

非对称式虚拟存储的控制交换设备位于服务器与存储设备数据传输的通道之外,运行在其上的软件对存储设备进行统一管理和配置并形成逻辑存储单元和存储设备映射表,任何主机在初始化时,均要通过虚拟控制器获得存储设备的映射表,并实现对虚拟存储单元的访问。

这种虚拟方式的优点主要有:

1)主机可以直接访问存储设备,不会带来延迟,提高了性能;

2)系统的安全性较高,不会造成带宽瓶颈和单点故障;

3)可将多个硬盘阵列控制器端口绑定,从而提高系统的可用带宽;

4)系统的配置灵活,开放性和扩展性能好。

缺点主要有:

1)每个主机服务器都需要安装客户端软件或者特殊的主机适配卡驱动来支持数据的读写,实施难度较大,投资成本比较高;

2)一旦磁盘阵列中的某个阵列控制器损坏,或者这个阵列到交换机路径失效,都会导致相应的虚拟存储控制器离线并丢失其数据;

3)另外,数据访问的安全性难以控制。

3 虚拟存储的现状

3.1 虚拟存储技术的优势

1)提高存储系统的存储效率和访问带宽

虚拟存储技术很好地解决了目前用户所面临的物理存储效率低及存储空间使用上浪费的问题,用户几乎可以100%地使用磁盘容量,因为它只存储真正写入的数据。虚拟存储是一种智能化的系统,它可以实现物理资源和资源池的动态共享,有效地提高了存储资源的利用率。虚拟存储系统还可以很好地进行负载平衡,把每一次数据访问所需要的带宽合理地分配到各个存储模块上,从而大大提高存储系统的整体访问带宽。

2)简化存储管理的复杂性,降低存储管理和运行的成本

在虚拟存储环境下,无论后端物理存储是什么设备,服务器识别的都是其存储设备的逻辑镜像。即使物理存储发生变化,也不会改变逻辑镜像,这使得系统管理员不必关心后端存储设备,只需专注于管理存储空间,所有的存储管理操作,如系统升级、建立和分配虚拟磁盘、改变RAID级别、扩充存储空间等比从前的任何设备都容易,存储管理变得轻松简单。而使用一般的存储系统,当增加新的存储设备时,整个系统都需要重新进行烦琐的配置工作,还有可能造成数据的丢失,从而影响客户业务的正常运行。

3)增强存储系统的灵活性、可用性、安全性及扩展性

虚拟存储技术可以实现动态的资源部署和重配置,可在不影响用户的情况下对物理资源进行删除、升级或改变,从而满足了不断变化的业务需求,提高了存储系统的灵活性和可用性。根据不同的产品,资源分区和汇聚,虚拟存储系统可支持实现比个体物理资源小得多或大得多的虚拟资源,也就是说它可以在不改变物理资源配置的情况下进行规模调整,这使得存储系统具有更高的扩展性能。虚拟存储技术还可实现普通共享机制无法实现的隔离和划分,这样就可以对数据和服务进行可控和安全的访问。

3.2 虚拟存储技术面临的困难

首先,虚拟存储技术没有妥善解决人们普遍关心的数据安全和隐私问题。虚拟存储把所有的数据放在了同一个系统环境下,这就好比把鸡蛋全都放在一个篮子里,一旦打翻,所有鸡蛋都会损失。所以一旦数据被存放进虚拟存储环境中,就不能被轻易删除,这就从一定程度上加大了数据管理的风险性,同时在安全投资上也要相应的加大。

其次,虚拟存储技术专注于高端用户,这些用户存储系统庞大,不仅设备多,所采用的软件也很复杂,在这种情况下,虚拟存储技术可以带来管理,成本上的诸多优势。而目前中小企业是企业市场的主力军,虚拟存储技术忽略了中小企业用户的需求,从而使得这个技术没有很好的普及和推广。

第三,虚拟存储产品价格比较昂贵,这也正是它专注高端市场的弊端。而多数的中小企业用户面对存储空间不足,大都选择直接购买大容量硬盘来解决问题,因为即使在存储空间上有所浪费,但相比使用虚拟化存储架构,直接购买大容量的硬盘还是比较合算,此外中小企业存储系统不复杂,管理起来也没有太大难度,这些都导致虚拟存储技术在普及上存在着一定的困难。

4 小结及前景展望

虚拟存储技术在其诞生几年的时间里取得了很大的进展。目前,基于服务器和基于存储设备的虚拟技术已经相对成熟,如磁带虚拟、磁盘资源管理、跨卷多级管理等技术,已经发展出了一大批产品和相应的解决方案,用户可以充分享受到它们所带来的好处。而基于网络的虚拟存储技术是一种相对较新的技术,因其独立于主机和存储设备,具有很大的灵活性,它未来更是有着很大的发展空间。

尽管虚拟存储技术目前尚未妥善解决其自身遇到的种种问题,但随着厂商、用户和技术标准机构各方面,对这一技术方向与日俱增的关注度,相信在不久的将来,它一定会为企业数据处理的一种标准和存储管理的主流技术。

摘要：虚拟存储是一门新兴的技术,它的产生对于解决急剧增长数据存储需求问题具有重要意义。文章首先介绍了虚拟存储的概念及其特性,接着详细分析了虚拟存储的三种实现方式,最后论述了虚拟存储技术的现状和发展前景。

关键词：虚拟存储,SAN,虚拟层,对称式,非对称式

参考文献

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[5]白翠琴,王建,李旭伟.存储虚拟化技术的研究与比较[J].计算机与信息技术,2008(7).

虚拟化存储安渡经济危机 篇11

企业现在有一种工具可以做到一箭双雕，同时实现上述两个极为重要的目标，这就是存储虚拟化技术。实践也证明，存储虚拟化的确是一种可显著降低财务开支的新技术。该技术一方面可利用存储池功能，将已分配的空间重新集中起来进行再分配；另一方面通过实施自动精简配置，将存储空间的采购量降低近一半。存储池与自动精简配置的完美组合可有效提高存储空间利用率，使其利用率从通常的30％－40％增至80％－90％乃至更高。上述功能不仅可显著降低购买存储空间的资本投入，同时还可通过提高利用率(减少资产数量)、改善环境以及减低维护与软件支持成本来降低运营预算。

不妨设想一下，我们无需多花一分钱来购买新的存储容量就能将存储容量翻上一番。存储虚拟化技术完美结合了存储池与自动精简配置功能，为我们在新的经济环境下严格控制预算提供了强大的工具套件。

因此，除了可通过提高存储空间利用率实现经济效益之外，存储虚拟化技术还能支持分层存储基础架构、存储平台整合项目等高端架构的设计与实施。

存储虚拟化能在不停机的情况下在系统之间移动卷，以创建分层存储或整合平台项目，这对改善资产／投资组合管理至关重要。整合和／或分层架构的经济效益在于它能显著降低存储总体拥有成本(TCO)，这一点已得到了人们的深刻认识，且相关论述也有据可查。

现代存储基础架构必须具备高度的灵活性，以便能够及时应对企业或经济环境的变化。此外，它还应具备一套集中管理的异构服务以实现集中管理，以及高级副本服务，为整个企业所需的全面、多层数据保护方案提供必需的工具套件。

目前的中档或模块化存储子系统具备了企业级特性，无论采用哪家厂商提供的存储设备均能建立全面的数据保护计划。由于能通过单个基于Web的GUI统一管理所有快照、副本、迁移以及镜像等任务，因此这不仅可简化操作，同时还可降低因使用多种厂商的不同工具而造成的固有风险。

能够将整个应用恢复到某个已知时间点，且无需迁移任何数据，这一巨大技术优势是各大厂商所提供的专有工具所无法实现的。而通用方法、工具、标准以及技术仍是降低成本和复杂性的最佳方法。虚拟化技术为现代化存储基础架构提供了关键功能。

在全新的经济环境下，企业仍需更大的存储容量来支持业务的发展，在此情况下，企业只有两种选择：1)在预算允许的情况下购买更多的存储空间；2)在已购买的现有可用存储容量的基础上提高存储利用率。存储虚拟化技术不仅能将已经分配的空间集中起来重新分配，同时还可提高现有存储容量的利用率与功能性，从而使其总拥有成本降低至其它任何方法均无法实现的低水平。存储虚拟化技术是为21世纪高度灵活的存储基础架构提供高级存储服务的推动力量。

为什么要劳神去删除信息呢?存储空间是无限的——TB、PB，乃至EB、ZB和YB字节的世界已经来临。我们能存储所有数据。能还是不能?答案当然是肯定的。随着数据采集量的猛增，以及最近音视频数据的激增，存储容量正在爆炸式增长。为了支持业务发展或满足法规、遵从性或法律用途等要求，企业不仅需要在数据存储方面投入资金，同时还需在数据恢复方面投入更多的资金。数据还必须得到保护。

总之，在预算可能削减同时服务水平必须保持不变甚至有所改善的情况下，如何才能应对数据爆炸式增长?我们需要考虑三个重点领域的问题：

首先，哪些技术和工具能够很好地管理这一庞大的数据量。我们可以先组建数据中心，利用虚拟化等常见解决方案来最大限度地提高可用空间的利用效率。

其次，重要数据必须备份，这也会增加存储问题。镜像技术可实时将所有数据拷贝到其它站点的另一个数据中心，尽管这种方法很可靠，但成本太高。磁带拷贝成本较低但速度太慢。因此，我们应将数据进行分类，将其存储在最适当的位置，但这需要采取一定的策略。企业需明确这些重要的策略，确保执行相关策略。

浅谈存储虚拟化与服务器虚拟化 篇12

关键词：虚拟化,存储虚拟化 (Storage Virtualization) ,虚拟服务器,RAID

引言

虚拟化是一个广义的术语, 是指计算元件在虚拟的基础上而不是真实的基础上运行, 是一个为了简化管理, 优化资源的解决方案。这种把有限的固定的资源根据不同需求进行重新规划以达到最大利用率的思路, 在IT领域就叫做虚拟化技术。

虚拟化技术的内涵远远不止于虚拟内存和虚拟服务器。目前, 我们已经有了网络虚拟化、微处理器虚拟化、文件虚拟化和存储虚拟化等技术。如果我们在一个更广泛的环境中或从更高级的抽象 (如任务负载虚拟化和信息虚拟化) 来思考虚拟化技术, 虚拟化技术就变成了一个非常强大的概念, 可以为最终用户、应用程序和企业提供很多优点。

1 存储虚拟化

存储虚拟化 (Storage Virtualization) 最通俗的理解就是对存储硬件资源进行抽象化表现。通过将一个 (或多个) 目标 (Target) 服务或功能与其它附加的功能集成, 统一提供有用的全面功能服务。典型的虚拟化包括如下一些情况:屏蔽系统的复杂性, 增加或集成新的功能, 仿真、整合或分解现有的服务功能等。虚拟化是作用在一个或者多个实体上的, 而这些实体则是用来提供存储资源或服务的。

存储虚拟化是一种贯穿于整个IT环境、用于简化本来可能会相对复杂的底层基础架构的技术。存储虚拟化的思想是将资源的逻辑映像与物理存储分开, 从而为系统和管理员提供一幅简化、无缝的资源虚拟视图。

对于用户来说, 虚拟化的存储资源就像是一个巨大的“存储池”, 用户不会看到具体的磁盘、磁带, 也不必关心自己的数据经过哪一条路径通往哪一个具体的存储设备。

2 服务器虚拟化

将服务器物理资源抽象成逻辑资源, 让一台服务器变成几台甚至上百台相互隔离的虚拟服务器, 使其不再受限于物理上的界限, 而是让CPU、内存、磁盘、I/O等硬件变成可以动态管理的资源, 从而提高利用率, 简化系统管理, 实现服务器整合, 让IT对业务的变化更具适应力——这就是服务器的虚拟化。

3 两者的有效融合相得益彰

存储虚拟化利用虚拟化技术使存储的效率、可管理性明显提升。设备总体成本大幅下降。卓越的性能优势, 使存储虚拟化迅速成为业界关注的焦点。

但事实上存储虚拟化应用进展迟缓非常缓慢主要有以下几点原因。首先, 存储虚拟化产品在几年前价格普遍较为昂贵且专注于高端用户。其次, 存储系统的标准化进程缓慢, 直到今天, 各存储厂商虚拟化产品同的整合仍然困难重重。最后, 存储虚拟化领域存在孤军奋战的现象, 厂商间始终未能合力共谋发展。事实证明, 只针对存储本身.而忽略其他IT组件的虚拟存储方案很难获得用户的认同。

需要注意的是, 虽然服务器虚拟化已将部分存储虚拟化纳入自己的管理, 但这并不意味着服务器虚拟化可以与存储虚拟化完全割裂。

存储虚拟化有“存储设备层的虚拟化”和“服务器层存储虚拟化”的区分。前者是指在存储设备的物理一级进行的虚拟化。而后者则是在服务器层进行的对LUN级别的存储虚拟化, 即我们常说的逻辑卷管理 (LVM) , 但又超出一般LVM的功能, 因为它可以快捷地整合不同类型的存储。

服务器虚拟化为存储设备层的虚拟化搭建了绝佳的平台。另一方面, 存储设备本身如果没有虚拟化能力, 任何RAID级别或其他配置的调整等都会引起存储设备的停机, 并导致相关虚拟机停机的情况发生。这意味着, 服务器层的虚拟化和存储设备层的虚拟化需要更好地融合, 才能将虚拟化的价值完美地释放。

4 结束语