楊光

盤點虛擬化存儲應(yīng)用及注意事項

楊光

虛擬存儲化技術(shù)可以簡化企業(yè)的存儲模型，提高靈活性并支持異構(gòu)的存儲環(huán)境，被越來越多的企業(yè)所接受并采用。根據(jù)虛擬化技術(shù)部署方式的不同，可以分為基于主機的虛擬化技術(shù)、基于存儲設(shè)備的虛擬化技術(shù)等等。不同的技術(shù)對應(yīng)于企業(yè)不同的應(yīng)用場合。筆者在這里簡要介紹一下基于主機的虛擬化存儲應(yīng)用的場合以及相關(guān)注意事項。

一、基于主機的虛擬化存儲應(yīng)用模型。

簡單的說，基于主機的虛擬化存儲應(yīng)用模型指的就是存儲產(chǎn)品與服務(wù)器是一體的。此時虛擬化存儲的應(yīng)用通過特定的軟件在主機服務(wù)器上完成，經(jīng)過虛擬化的存儲空間可以跨越多個異構(gòu)的磁盤陣列。換句話說，此時的服務(wù)器其實有四個層次組成。最上面的一個層次為應(yīng)用軟件層次，如視頻監(jiān)控系統(tǒng)。第二個層次為操作系統(tǒng)層次，如Linux操作系統(tǒng)或者Windows操作系統(tǒng)。第三個層次為虛擬化管理軟件層次，如Windows操作系統(tǒng)的自帶卷管理器。第四個層次為物理存儲產(chǎn)品層次，如硬盤或者磁帶等等?；谥鳈C的虛擬化存儲應(yīng)用模型，指的就是這幾個層次都處在同一臺應(yīng)用服務(wù)器上。

目前很多企業(yè)都是建立在這個應(yīng)用模型之上的。通過這種模型，企業(yè)既可以享受虛擬化存儲技術(shù)所帶來的收益，如提高靈活性、擴大存儲空間等等，同時又不需要大的投入。故這種基于主機的虛擬化存儲應(yīng)用很受大眾的歡迎。

二、基于主機的虛擬化存儲應(yīng)用場合。

什么時候可以使用這個存儲應(yīng)用模型呢?如果從廣義上來說，在任何情況下都可以使用這個應(yīng)用模型。而從狹義的角度講，如結(jié)合性能、存儲空間等角度來說，那么企業(yè)如果需要單個主機服務(wù)器(或者群集服務(wù)器)訪問多個磁盤陣列的時候，可以采用這個基于主機的虛擬化存儲模型。

如企業(yè)現(xiàn)在有一個文件服務(wù)器，為了優(yōu)化文件服務(wù)器的性能，擴大存儲空間，需要其能夠像多個磁盤陣列中存儲、讀取數(shù)據(jù)文件。不僅可以實現(xiàn)磁盤之間的負載均衡，提高文件訪問的效率;而且不同磁盤陣列之間還可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的冗余校驗，提高數(shù)據(jù)的安全性。此時就可以通過基于主機的虛擬化存儲應(yīng)用。另外，如果企業(yè)現(xiàn)在的磁盤陣列是異構(gòu)的，即磁盤陣列是不同的類型或者所采用的存儲介質(zhì)是不同的，這個模型也支持。支持異構(gòu)的存儲介質(zhì)正式虛擬化存儲應(yīng)用的一大特色。

三、基于主機的虛擬化存儲實現(xiàn)方式及注意事項。

從上面第一點的分析中可以看出，基于主機的虛擬化存儲技術(shù)其核心就是位于第三層的“虛擬化存儲技術(shù)管理軟件”。在現(xiàn)實應(yīng)用中，這個軟件通常是有操作系統(tǒng)下的邏輯卷管理軟件來實現(xiàn)。如Windows操作系統(tǒng)下面的自動卷管理軟件。此外現(xiàn)在市場上也有了獨立的虛擬卷管理軟件，如IBM的Tivloli等等。不過從筆者的經(jīng)驗來看，還是采用操作系統(tǒng)自帶的卷管理軟件為好。在兼容性、性能上面都比較優(yōu)越，而且還是免費的。通過這些軟件可以在操作系統(tǒng)與存儲設(shè)備之間建立一個虛擬層。通過這個虛擬層，可以將存儲設(shè)備組成邏輯磁盤與邏輯卷。

從功能上來說，這個邏輯卷跟Windows操作系統(tǒng)下的動態(tài)硬盤很類似。動態(tài)硬盤技術(shù)就是將一塊硬盤分割成多個邏輯卷。而采用邏輯卷的最大好處就在于磁盤容量的管理。如可以不用格式化，就可以調(diào)整各個邏輯卷的大小。不過如果光用動態(tài)磁盤技術(shù)的話，只能夠組合一塊硬盤。如果想要將多塊硬盤組合成一塊邏輯磁盤，那么還需要其他技術(shù)，如磁盤陣列或者虛擬化存儲管理軟件的在支持。如果單從邏輯卷的管理上，就跟動態(tài)磁盤很類似。

在部署基于主機的虛擬化存儲應(yīng)用的時候，主要是要考慮磁盤的空間規(guī)劃。雖然每個邏輯卷的大小可以動態(tài)的調(diào)整，但是需要注意的是，由于主機空間的限制，沒有足夠大的空間來放置很多硬盤，故對于存儲空間的總量需要預先規(guī)劃。然后再根據(jù)后續(xù)的需要，來調(diào)整各個邏輯卷的大小。另外需要注意的是，由于基于主機的虛擬化存儲應(yīng)用其自身的實現(xiàn)方法決定了在性能上要比其他應(yīng)用模型要差一點。對于這個問題筆者在下面會詳細的闡述。這里先跟用戶提一個醒。對于性能要求特別高或者用戶并發(fā)訪問數(shù)量特別多的企業(yè)，可能不適合這個方案。因為性能跟不上。

四、基于主機的虛擬化存儲優(yōu)劣分析。

基于主機的虛擬化存儲其優(yōu)點筆者認為主要有三方面，分別為投資成本低、穩(wěn)定性高、支持異構(gòu)的存儲系統(tǒng)?，F(xiàn)在大部分操作系統(tǒng)，如Windows或者Linux等常見的主機服務(wù)器系統(tǒng)，都自帶有卷管理軟件。也就是說，如果企業(yè)要實現(xiàn)基于主機的虛擬化存儲應(yīng)用，基本上不需要額外的購買商業(yè)軟件。利用操作系統(tǒng)自帶的軟件就可以實現(xiàn)。所以相比購買那些商業(yè)的虛擬化存儲產(chǎn)品，部署成本要低的多。其次虛擬層與文件系統(tǒng)都處于主機服務(wù)器上，兩者緊密結(jié)合，不僅可以實現(xiàn)存儲容量的靈活管理，而且邏輯卷和文件系統(tǒng)都可以在不停機的情況下(跟動態(tài)磁盤技術(shù)類似)對其容量進行動態(tài)的調(diào)整。故其穩(wěn)定性比較高。支持異構(gòu)的存儲系統(tǒng)就不用多說了，這是虛擬化存儲的最大特點之一。

不過雖然基于主機的虛擬化存儲有以上提到的三大優(yōu)點，不過其也有致命傷。其中最大的致命傷就在于性能。與其他虛擬化技術(shù)相比，如于基于存儲設(shè)備的虛擬化存儲應(yīng)用相比，這個基于主機的虛擬化存儲應(yīng)用在性能上表現(xiàn)不是很好。這是這個模型的先天性缺陷，很難克服。這個性能的不佳主要是有兩個原因造成的。一是虛擬卷管理軟件與主機部署在一起，會占用主機服務(wù)器的資源，故會影響整臺主機服務(wù)器的運行性能。雖然可以通過提高整臺服務(wù)器的硬件性能來消除這個負面影響，但是往往這個投資成本比較高。有時候投資成本甚至比"基于存儲設(shè)備的虛擬化存儲應(yīng)用"還要高出許多。二是這個模型是基于文件系統(tǒng)實現(xiàn)的，也就是說文件系統(tǒng)與虛擬層緊密的結(jié)合在一起。這帶來了兩面性。如上所述，一方面這兩者緊密結(jié)合，方便了邏輯卷容量的管理，提高了這個應(yīng)用模型的靈活性。另一方面，在性能上打了折扣。眾所周知，基于特定文件系統(tǒng)的虛擬化應(yīng)用在性能上表現(xiàn)的并不是很理想。與基于裸機的虛擬化應(yīng)用相比，性能要遜色一點。

由于這些缺陷是基于主機的虛擬化存儲應(yīng)用模型的先天性缺陷，很難通過其他技術(shù)來解決，或者說不值得這么做。這也在很大程度上限制了這個模型的應(yīng)用范圍。一般來說，如果企業(yè)對于存儲的性能要求比較高，或者用戶數(shù)量比較多。如基于互聯(lián)網(wǎng)的郵箱系統(tǒng)(像163等提供郵件服務(wù)的機構(gòu))，就不適合采用這個模型。但是如果用戶比較少，如一般企業(yè)內(nèi)部自用的郵箱服務(wù)器，則這個基于主機的虛擬化存儲應(yīng)用模型在性能上已經(jīng)可以滿足企業(yè)的需求了。

總之，在使用這個基于主機的虛擬化存儲應(yīng)用模型的時候，要揚長避短。在合時的場合使用這個虛擬化存儲模型，往往可以提到事半功倍的作用。