存儲管理的虛擬化設計

存儲管理的虛擬化設計

"計算機！訪(fǎng)問(wèn)所有有關(guān)博格（BORG）與聯(lián)盟聯(lián)絡(luò )的已知數據。"
　　"正在進(jìn)入！"[兩秒鐘以后]"與聯(lián)盟相關(guān)的記錄共有525條…"
　　可曾看過(guò)'星際旅行'電影？在許多鏡頭中你都可以聽(tīng)到有人向計算機呼叫，要求其進(jìn)入數據庫？數據庫往往由聯(lián)盟的所有行星成員構成，這是一個(gè)巨大的數據庫！我只好猜測，它不僅僅存儲在一臺計算機里。數據要從存在于遍布整個(gè)銀河系成百上千臺計算機中采集。那就是虛擬化。
　　神圣的計算杯（holy grail）可以在任何時(shí)間、從任何計算機、任何網(wǎng)絡(luò )進(jìn)入。誠然，這可以通過(guò)足夠的資源來(lái)實(shí)現，實(shí)際情況卻是，我們的有限財經(jīng)資源是達成信息天堂最大的絆腳石。而虛擬化技術(shù)就可以減少整體擁有成本，提高現有企業(yè)存儲系統的利用能力。
　　今天，虛擬化通過(guò)在服務(wù)器和存儲區域網(wǎng)絡(luò )（SAN）之間創(chuàng )立一抽象層利用SAN所提供的連接性。
　　在引入SANs之前，存儲直接附在服務(wù)器上，剩余的容量不能在服務(wù)器之間分享。為了避免超出空間的中斷，每一服務(wù)器都配備了額外的存儲容量，直接附屬存儲的利用率在30%~50%范圍之間。SANs通過(guò)多個(gè)服務(wù)器提供了連接多個(gè)存儲設備的手段。這就產(chǎn)生了一個(gè)存儲池，存儲的邏輯單元（LUN）可以通過(guò)SAN管理工具重新分配到服務(wù)器，而無(wú)需對存儲設備重新進(jìn)行物理分配。
　　盡管這有助于通過(guò)簡(jiǎn)化連接性提高存儲容量的可用性，然而SANs引入了交換機、主機總線(xiàn)適配器、光纖通道存儲端口之間互相聯(lián)接的另一管理層。缺乏SAN 的標準、操作平臺和存儲設備的差異也造成新的互操作性的問(wèn)題。
　　虛擬化預示著(zhù)將裝置的SAN池"熔化"成通用的容量池，并通過(guò)掩蓋與不同種類(lèi)的SAN結構和存儲組件相關(guān)聯(lián)的復雜性來(lái)簡(jiǎn)化存儲的管理。存儲管理費用一般為實(shí)際擁有存儲的費用的6-8倍。虛擬化表示客戶(hù)節約大量的IT預算的機會(huì )。
　　虛擬化的部分前景包括：邏輯單元（ LUNs）的動(dòng)態(tài)分配、LUNs的動(dòng)態(tài)擴展、LUNs跨過(guò)異類(lèi)存儲裝置的映射、快照、不同種類(lèi)的遠程復制、存儲防火墻、陣列（RAID），以及通過(guò)收取用戶(hù) "虛擬"存儲量費用對存儲超過(guò)100%的虛擬"利用"，但僅分配所需的一部分。
　　存儲技術(shù)提供商似乎仍然在為怎樣實(shí)現虛擬化的前景目標而爭論不休。有些提供商說(shuō)虛擬化能力應存在于服務(wù)器層面，有些提供商又傾向于光纖層面（即，存在于SAN光纖交換機或設備中），有些提供商堅持認為虛擬化存在于存儲系統層面，建立在存儲陣列和裝置中。其他的提供商則為"帶內（In-Band）"或對稱(chēng)虛擬化的好處而辯護，這種情況下，數據和控制數據通過(guò)虛擬化"引擎"；與此相對的"帶外（Out-of-Band）"或不對稱(chēng)虛擬化，該種情況下控制數據經(jīng)由位于實(shí)際數據路徑外部的虛擬化"引擎"。任何上述觀(guān)點(diǎn)都有其自身的不利條件和局限性 - 包括協(xié)同操作、管理以及執行問(wèn)題。實(shí)際上，虛擬化必須是服務(wù)器、SAN和存儲之間的協(xié)調努力。
　　今天，許多局部的解決方案正在被陸續提出，但還沒(méi)有一個(gè)解決方案可以實(shí)現虛擬化存儲資源的前景。其中的許多解決方案僅能提供存儲容量的虛擬畫(huà)面。存儲容量的管理受到人們的關(guān)注，而趨于下降的存儲容量費用使人們對利用的關(guān)注更少一些。IT經(jīng)理們當今把容量作為一種管理的工具而非作為管理的終極目標。
　　存儲虛擬化的有成效使用應集中在管理不斷膨脹壯大的數據，而非集中在限制其利用存儲容量的每一最后的兆字節。管理存儲的增長(cháng)要求應用、服務(wù)器平臺、網(wǎng)絡(luò )連接性以及存儲系統的可擴展性特征方面的知識。
　　日立數據系統和其母公司日立株式會(huì )社將采用一種開(kāi)放的、以網(wǎng)絡(luò )為中心的途徑達成虛擬化，他們將集中力量實(shí)現存儲管理的虛擬化。在利用30多年發(fā)展日本市場(chǎng)的高端系統管理軟件的經(jīng)驗中，日立將提供一種存儲管理框架- HiCommand? -它是基于開(kāi)放參考模型和應用產(chǎn)業(yè)標準，比如通用信息模型（CIM）和簡(jiǎn)單目標存取協(xié)議（SOAP）。


圖1：HiCommand框架
　　這種開(kāi)放性途徑向企業(yè)存儲客戶(hù)提供最佳種類(lèi)解決方案選擇，它有助于在許多種存儲技術(shù)提供商之間進(jìn)行協(xié)作。該模型向獨立的軟件廠(chǎng)家（ISV）虛擬化或SAN網(wǎng)絡(luò )解決方案開(kāi)放。
　　一個(gè)ISV也可以提供其他的應用服務(wù)，比如作為資源管理器，使用HiCommand CIM模型和開(kāi)放的消息母線(xiàn)（messaging bus）。日立和其他存儲管理廠(chǎng)家提供的管理模塊能夠發(fā)現、映射、監控和管理從應用到設備的存儲資源。日立自由存儲系統將以設計的管理輔助特征補充其功能，以便能夠進(jìn)行存儲的端到端管理和數據遷移。目前，HiCommand設備管理器已問(wèn)世。來(lái)年日立的其他組件將會(huì )推出。
　　我們實(shí)現虛擬化的途徑將簡(jiǎn)化存儲的管理，但它還不會(huì )排除繼續工程探索及開(kāi)發(fā)可升級的、高功能的、不停頓的存儲系統。存儲系統不能沒(méi)有工程優(yōu)化。
　　要達成虛擬化沒(méi)有"靈丹妙藥（silver bullet）" - 還沒(méi)有一個(gè)解決方案可以做到。虛擬化必須被認為是能夠形成可以合成為整個(gè)存儲網(wǎng)絡(luò )范例的一個(gè)部分的技術(shù)，包括服務(wù)器、存儲網(wǎng)絡(luò )、存儲陣列以及存儲管理軟件。服務(wù)器提供應用、文件和主機總線(xiàn)適配器的畫(huà)面。存儲網(wǎng)絡(luò )提供網(wǎng)絡(luò )拓撲圖，存儲陣列提供裝置配置和脫離主機存儲應用的畫(huà)面。存儲管理軟件必須知曉整個(gè)SAN和存儲基礎設施。不幸的是，存儲網(wǎng)絡(luò )的每一個(gè)要素具有其自己的管理產(chǎn)品和/或界面，而網(wǎng)絡(luò )在大小、連接性和不同的種類(lèi)方面不斷增長(cháng)，因而增加了復雜性。存取虛擬化是有用的，而應用和控制的虛擬化是主要的好處所在。

圖2：日立虛擬化途徑
　　日立的虛擬化途徑基于三個(gè)要素：