存儲(chǔ)虛擬化的應(yīng)用場(chǎng)景研究及測(cè)試

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1、引言

存儲(chǔ)虛擬化作為云計(jì)算的關(guān)鍵技術(shù)之一，已經(jīng)有大量的理論研究，但在實(shí)際引入策略和應(yīng)用方面的研究卻很少。IT系統(tǒng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)人員在面對(duì)具體的存儲(chǔ)虛擬化建設(shè)項(xiàng)目時(shí)，常會(huì)覺(jué)得無(wú)從下手：

◆存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)和產(chǎn)品這么多，各自有什么優(yōu)缺點(diǎn)?

◆不同虛擬化技術(shù)的適用場(chǎng)景是什么，有哪些限制條件?

◆存儲(chǔ)虛擬化的效果到底如何?本文將給出這些問(wèn)題的答案，為存儲(chǔ)虛擬化的引入和推廣添磚加瓦。

　　2、存儲(chǔ)虛擬化三種技術(shù)的對(duì)比分析

存儲(chǔ)虛擬化是在主機(jī)和物理存儲(chǔ)之間創(chuàng)建一個(gè)抽象層，實(shí)現(xiàn)對(duì)所有存儲(chǔ)資源的集中管理、統(tǒng)一調(diào)度，從而屏蔽物理設(shè)備的復(fù)雜性，并提供自動(dòng)精簡(jiǎn)配置、自動(dòng)數(shù)據(jù)遷移等擴(kuò)展功能。典型的存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)按照實(shí)現(xiàn)層面不同。分為基于主機(jī)、基于存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)、基于存儲(chǔ)設(shè)備三種方式，如圖1所示：
 

三種技術(shù)的實(shí)現(xiàn)原理如下：

(1)基于主機(jī)的存儲(chǔ)虛擬化：通過(guò)在連接存儲(chǔ)設(shè)備的主機(jī)上安裝邏輯卷管理軟件(客戶(hù)端軟件)，實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)虛擬化的工作，經(jīng)過(guò)虛擬化的存儲(chǔ)空問(wèn)可以跨越多個(gè)異構(gòu)的磁盤(pán)陣列。典型的產(chǎn)品是Veritas Storage Foundation。

(2)基于存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的存儲(chǔ)虛擬化：此方式主要通過(guò)在存儲(chǔ)域網(wǎng)(SAN)中添加虛擬化引擎，實(shí)現(xiàn)異構(gòu)主機(jī)對(duì)異構(gòu)存儲(chǔ)設(shè)備的虛擬化管理。該技術(shù)根據(jù)數(shù)據(jù)流向又分為帶內(nèi)(In-band，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)通道共用)和帶外(Out-band?？刂茢?shù)據(jù)走專(zhuān)用的通道)兩種。典型產(chǎn)品有IBM SVC等。

(3)基于存儲(chǔ)設(shè)備的存儲(chǔ)虛擬化：此方式主要通過(guò)在存儲(chǔ)控制器上添加虛擬化功能。將存儲(chǔ)設(shè)備的容量劃分為多個(gè)存儲(chǔ)空間(LUN)，實(shí)現(xiàn)多個(gè)主機(jī)系統(tǒng)的虛擬化管理，典型產(chǎn)品有HP EVA陣列等。

三種技術(shù)都能夠做到異構(gòu)存儲(chǔ)系統(tǒng)整合和統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理，也各有優(yōu)劣，如表1所示。
 

　　3、各種存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)的適用場(chǎng)景分析

根據(jù)主流存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)的優(yōu)劣勢(shì)。對(duì)存儲(chǔ)虛擬化應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行研究并總結(jié)，具體如表2所示。
 

總體來(lái)看，基于存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的虛擬化適用范圍最廣，可作為一般情況下的首選?？紤]到該方式所采用的虛擬化管理設(shè)備實(shí)際為X86服務(wù)器，可靠性較低，建議配置雙機(jī)?；谥鳈C(jī)的虛擬化可以使服務(wù)器的存儲(chǔ)空間跨越多個(gè)異構(gòu)的磁盤(pán)陣列，常用于在不同磁盤(pán)陣列之間做數(shù)據(jù)鏡像保護(hù)。基于存儲(chǔ)設(shè)備的虛擬化適用于已有“機(jī)頭”的場(chǎng)景。對(duì)其他廠家的兼容性仍有待驗(yàn)證。

　　4、存儲(chǔ)虛擬化功能測(cè)試

4.1測(cè)試內(nèi)容

本次測(cè)試選用適用性最廣的基于存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的虛擬化技術(shù)。測(cè)試產(chǎn)品是IBM SVC和HP SVSP兩種，測(cè)試的主要內(nèi)容如表3：
 

　　4.2測(cè)試結(jié)論

(1)HP SVSP：一共測(cè)試15項(xiàng)。通過(guò)13項(xiàng)測(cè)試結(jié)果：HP的虛擬存儲(chǔ)對(duì)于舊的存儲(chǔ)支持一般，另外在測(cè)試鏡像異常斷開(kāi)后不能自動(dòng)恢復(fù)鏡像，因此這兩項(xiàng)案例測(cè)試未通過(guò)。在性能上和虛擬化前基本可以保持一致。

(2)IBM SVC：一共測(cè)試15項(xiàng).通過(guò)15項(xiàng)測(cè)試結(jié)果：IBM虛擬存儲(chǔ)設(shè)備安裝過(guò)程比較簡(jiǎn)單。識(shí)別陣列比較順利，測(cè)試案例的測(cè)試過(guò)程比較順利，配置界面操作比較簡(jiǎn)單，兼容性比較好，性能上在隨機(jī)讀寫(xiě)方面有一定優(yōu)勢(shì)。

除了功能測(cè)試外，還選擇了5個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行了性能測(cè)試。通過(guò)模擬實(shí)際的業(yè)務(wù)場(chǎng)景進(jìn)行虛擬化前后的性能數(shù)據(jù)對(duì)比，發(fā)現(xiàn)在虛擬化后的性能并無(wú)太大的下降，對(duì)實(shí)際業(yè)務(wù)的影響非常小。

測(cè)試結(jié)論(僅針對(duì)本次測(cè)試)：從業(yè)務(wù)支持角度來(lái)說(shuō)，虛擬化實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一的存儲(chǔ)管理和分配，在合適的虛擬化技術(shù)和合理的虛擬化規(guī)劃基礎(chǔ)上。不會(huì)產(chǎn)生性能瓶頸，并且在一些特定場(chǎng)景下可以實(shí)現(xiàn)性能提升。

5、結(jié)束語(yǔ)

存儲(chǔ)虛擬化作為云計(jì)算實(shí)現(xiàn)的主要基礎(chǔ)技術(shù)，正在從理論研究走向落地實(shí)現(xiàn)。本文從存儲(chǔ)虛擬化實(shí)際應(yīng)用面臨的幾個(gè)問(wèn)題出發(fā)，研究了主流技術(shù)的特征及其適用的場(chǎng)景，并通過(guò)實(shí)際的測(cè)試對(duì)虛擬化功能進(jìn)行了驗(yàn)證，為存儲(chǔ)虛擬化的發(fā)展提供了快速判斷的科學(xué)依據(jù)。