2023學(xué)年完整公開課版存儲虛擬化

存儲虛擬化目錄存儲虛擬化概述存儲虛擬化案例存儲虛擬化實現(xiàn)存儲虛擬化應(yīng)用2什么是存儲虛擬化3SNIA(存儲網(wǎng)絡(luò)工業(yè)協(xié)會)對存儲虛擬化的定義：

Theactofabstracting,hidingorisolatingtheinternalfunctionofastorage(sub)systemorservicefromapplications,computeserversorgeneralnetworkresourcesforthepurposeofenablingapplicationandnetworkindependentmanagementofstorageordata.Theapplicationofvirtualizationtostorageservicesordevicesforthepurposeofaggregating,hidingcomplexityoraddingnewcapabilitiestolowerlevelstorageresources.Storagecanbevirtualizedsimultaneouslyinmultiplelayersofasystem,forinstancetocreateHSM-likesystems.參考譯文：通過對存儲(子)系統(tǒng)或存儲服務(wù)的內(nèi)部功能進(jìn)行抽象、隱藏或隔離，使存儲或數(shù)據(jù)的管理與應(yīng)用、服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)資源的管理分離，從而實現(xiàn)應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)的獨立管理。對存儲服務(wù)和設(shè)備進(jìn)行虛擬化，能夠在對下一層存儲資源進(jìn)行擴(kuò)展時進(jìn)行資源合并、降低實現(xiàn)的復(fù)雜度。存儲虛擬化可以在系統(tǒng)的多個層面實現(xiàn)，比如建立類似于HSM(分級存儲管理)的系統(tǒng)。虛擬化的原理16857管理2客戶管理員物理資源邏輯資源為什么要存儲虛擬化5虛擬存儲池復(fù)制空間資源整合鏡像快照統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理遷移標(biāo)準(zhǔn)化接入存儲虛擬化的目的6抽象Abstract統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理功能“Virtualization”降低管理難度數(shù)據(jù)跨設(shè)備流動提高可擴(kuò)展性提高設(shè)備使用效率隱藏Hide隔離Isolate設(shè)備構(gòu)件化存儲虛擬化的價值7ESG報告表明，早期采用虛擬化技術(shù)平均每年可節(jié)約:24%硬件成本16%軟件成本19%管理成本如果預(yù)算共$1，000，000，花費(fèi)$500，000于硬件，

$200，000于軟件和$300，000于管理。每年可節(jié)約$209，000存儲虛擬化實現(xiàn)模式8存儲虛擬化磁盤虛擬化塊虛擬化磁帶、磁帶驅(qū)動器、磁帶庫虛擬化文件系統(tǒng)虛擬化文件/記錄虛擬化基于主機(jī)的虛擬化基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬化基于存儲設(shè)備、存儲子系統(tǒng)的虛擬化帶內(nèi)虛擬化帶外虛擬化實現(xiàn)結(jié)果實現(xiàn)位置實現(xiàn)方式存儲虛擬化實現(xiàn)方式-scaleUp&ScaleOUT9ConventionalStorageClusteredStorageFaster…………….Slower…………….TRAINSTOPS!!!!!!!!!!!!TRAINKEEPSGOING!!磁盤虛擬化101.磁盤扇區(qū)的物理地址一般用C-H-S(柱面號-磁頭號-扇區(qū)號）表示2.磁盤虛擬化就是將扇區(qū)地址用LBA（邏輯塊地址）表示，屏蔽底層物理磁盤的概念3.磁盤虛擬由磁盤自身固件完成4.磁盤虛擬化的結(jié)果是使磁盤的使用者無須了解磁盤的內(nèi)部硬件細(xì)節(jié)，通過塊地址就可以訪問磁盤001002003004005006007…磁盤虛擬化LBA塊虛擬化111、塊虛擬化是指對多塊硬盤建立RAID，劃分邏輯卷（LUN）。2、每個邏輯卷對于使用者都完全等同于一塊物理硬盤。物理上來說，這個邏輯卷的所有數(shù)據(jù)塊，都是通過RAID處理，分布在不同的物理硬盤上。3、塊虛擬化的結(jié)果是使存儲的使用者無須關(guān)心RAID實現(xiàn)的具體過程，只要象讀寫普通硬盤一樣讀寫這個邏輯卷，就能獲得RAID對數(shù)據(jù)的保護(hù)功能。物理磁盤Raid、磁盤分區(qū)邏輯資源塊虛擬化磁帶，磁帶驅(qū)動器，磁帶庫虛擬化121.采用類似RAID的技術(shù)對多盤磁帶進(jìn)行條帶化和校驗，以期提高磁帶使用的可靠性和性能2.由于磁帶讀寫緩慢，難以滿足條帶和校驗的需要，因此RAIT技術(shù)很少使用VTL虛擬磁帶庫磁帶虛擬化RAIT條帶化功能多個磁帶驅(qū)動器一個邏輯驅(qū)動器磁盤1.提高磁帶驅(qū)動器使用效率2.加快數(shù)據(jù)備份的速度VTL將磁盤陣列虛擬為磁帶庫，使用戶在無須改變備份習(xí)慣和現(xiàn)有備份軟件配置的情況下，獲得以下優(yōu)點：1、大幅度提高性能，縮短數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)窗口2.獲得磁盤陣列的RAID保護(hù)功能，避免磁帶介質(zhì)故障3.持續(xù)擴(kuò)展備份的性能和容量存儲虛擬化實現(xiàn)位置13存儲虛擬化磁盤虛擬化塊虛擬化磁帶、磁帶驅(qū)動器、磁帶庫虛擬化文件系統(tǒng)虛擬化文件/記錄虛擬化基于主機(jī)的虛擬化基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬化基于存儲設(shè)備、存儲子系統(tǒng)的虛擬化帶內(nèi)虛擬化帶外虛擬化實現(xiàn)結(jié)果實現(xiàn)位置實現(xiàn)方式基于主機(jī)的存儲虛擬化14主要用途：使服務(wù)器的存儲空間可以跨越多個異構(gòu)的磁盤陣列，常用于在不同磁盤陣列之間做數(shù)據(jù)鏡像保護(hù)。優(yōu)點：支持異構(gòu)的存儲系統(tǒng)。缺點：占用主機(jī)資源，降低應(yīng)用性能。存在操作系統(tǒng)和應(yīng)用的兼容性問題。導(dǎo)致主機(jī)升級、維護(hù)和擴(kuò)展非常復(fù)雜，而且容易造成系統(tǒng)不穩(wěn)定性。需要復(fù)雜的數(shù)據(jù)遷移過程，影響業(yè)務(wù)連續(xù)性。常見產(chǎn)品：SymantecVeritasVolumeManagerAgentAgentAgentAgentDAS或SAN存儲網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)方式：一般由操作系統(tǒng)下的邏輯卷管理軟件完成（安裝客戶端軟件），不同操作系統(tǒng)的邏輯卷管理軟件也不相同?；诖鎯υO(shè)備的存儲虛擬化15主要用途：在同一存儲設(shè)備內(nèi)部，進(jìn)行數(shù)據(jù)保護(hù)和數(shù)據(jù)遷移。優(yōu)點：與主機(jī)無關(guān)，不占用主機(jī)資源。數(shù)據(jù)管理功能豐富。AgentAgentAgentAgentSAN存儲網(wǎng)絡(luò)虛擬化引擎實現(xiàn)方式：在存儲控制器上添加虛擬化功能，常見于中高端存儲設(shè)備。缺點：一般只能實現(xiàn)對本設(shè)備內(nèi)磁盤的虛擬化。不同廠商間的數(shù)據(jù)管理功能不能互操作。多套存儲設(shè)備需配置多套數(shù)據(jù)管理軟件，成本較高。常見產(chǎn)品H3CIX/EX系列HPEVAHDSTagmaStorSUN6920系列基于網(wǎng)絡(luò)的存儲虛擬化16主要用途：異構(gòu)存儲系統(tǒng)整合和統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理。優(yōu)點：與主機(jī)無關(guān)，不占用主機(jī)資源。能夠支持異構(gòu)主機(jī)、異構(gòu)存儲設(shè)備。使不同存儲設(shè)備的數(shù)據(jù)管理功能統(tǒng)一。構(gòu)建統(tǒng)一管理平臺，可擴(kuò)展性好。SAN+虛擬化引擎實現(xiàn)方式：通過在存儲域網(wǎng)（SAN）中添加虛擬化引擎實現(xiàn)。缺