存儲(chǔ)管理的虛擬化設(shè)計(jì)

"計(jì)算機(jī)！訪問(wèn)所有有關(guān)博格（BORG）與聯(lián)盟聯(lián)絡(luò)的已知數(shù)據(jù)。"
　　"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(jì)算機(jī)呼叫，要求其進(jìn)入數(shù)據(jù)庫(kù)？數(shù)據(jù)庫(kù)往往由聯(lián)盟的所有行星成員構(gòu)成，這是一個(gè)巨大的數(shù)據(jù)庫(kù)！我只好猜測(cè)，它不僅僅存儲(chǔ)在一臺(tái)計(jì)算機(jī)里。數(shù)據(jù)要從存在于遍布整個(gè)銀河系成百上千臺(tái)計(jì)算機(jī)中采集。那就是虛擬化。
　　神圣的計(jì)算杯（holy grail）可以在任何時(shí)間、從任何計(jì)算機(jī)、任何網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入。誠(chéng)然，這可以通過(guò)足夠的資源來(lái)實(shí)現(xiàn)，實(shí)際情況卻是，我們的有限財(cái)經(jīng)資源是達(dá)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(xiàn)有企業(yè)存儲(chǔ)系統(tǒng)的利用能力。
　　今天，虛擬化通過(guò)在服務(wù)器和存儲(chǔ)區(qū)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(chǔ)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(chǔ)容量，直接附屬存儲(chǔ)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(chǔ)設(shè)備的手段。這就產(chǎn)生了一個(gè)存儲(chǔ)池，存儲(chǔ)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(duì)存儲(chǔ)設(shè)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(chǔ)容量的可用性，然而SANs引入了交換機(jī)、主機(jī)總線適配器、光纖通道存儲(chǔ)端口之間互相聯(lián)接的另一管理層。缺乏SAN 的標(biāo)準(zhǔn)、操作平臺(tái)和存儲(chǔ)設(shè)備的差異也造成新的互操作性的問(wèn)題。
　　虛擬化預(yù)示著將裝置的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(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)組件相關(guān)聯(lián)的復(fù)雜性來(lái)簡(jiǎn)化存儲(chǔ)的管理。存儲(chǔ)管理費(fèi)用一般為實(shí)際擁有存儲(chǔ)的費(fèi)用的6-8倍。虛擬化表示客戶節(jié)約大量的IT預(yù)算的機(jī)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(kuò)展、LUNs跨過(guò)異類(lèi)存儲(chǔ)裝置的映射、快照、不同種類(lèi)的遠(yuǎn)程復(fù)制、存儲(chǔ)防火墻、陣列（RAID），以及通過(guò)收取用戶 "虛擬"存儲(chǔ)量費(fèi)用對(duì)存儲(chǔ)超過(guò)100%的虛擬"利用"，但僅分配所需的一部分。
　　存儲(chǔ)技術(shù)提供商似乎仍然在為怎樣實(shí)現(xiàn)虛擬化的前景目標(biāo)而爭(zhēng)論不休。有些提供商說(shuō)虛擬化能力應(yīng)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(jī)或設(shè)備中），有些提供商堅(jiān)持認(rèn)為虛擬化存在于存儲(chǔ)系統(tǒng)層面，建立在存儲(chǔ)陣列和裝置中。其他的提供商則為"帶內(nèi)（In-Band）"或?qū)ΨQ虛擬化的好處而辯護(hù)，這種情況下，數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)通過(guò)虛擬化"引擎"；與此相對(duì)的"帶外（Out-of-Band）"或不對(duì)稱虛擬化，該種情況下控制數(shù)據(jù)經(jīng)由位于實(shí)際數(shù)據(jù)路徑外部的虛擬化"引擎"。任何上述觀點(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(zhí)行問(wèn)題。實(shí)際上，虛擬化必須是服務(wù)器、SAN和存儲(chǔ)之間的協(xié)調(diào)努力。
　　今天，許多局部的解決方案正在被陸續(xù)提出，但還沒(méi)有一個(gè)解決方案可以實(shí)現(xiàn)虛擬化存儲(chǔ)資源的前景。其中的許多解決方案僅能提供存儲(chǔ)容量的虛擬畫(huà)面。存儲(chǔ)容量的管理受到人們的關(guān)注，而趨于下降的存儲(chǔ)容量費(fèi)用使人們對(duì)利用的關(guān)注更少一些。IT經(jīng)理們當(dāng)今把容量作為一種管理的工具而非作為管理的終極目標(biāo)。
　　存儲(chǔ)虛擬化的有成效使用應(yīng)集中在管理不斷膨脹壯大的數(shù)據(jù)，而非集中在限制其利用存儲(chǔ)容量的每一最后的兆字節(jié)。管理存儲(chǔ)的增長(zhǎng)要求應(yīng)用、服務(wù)器平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)連接性以及存儲(chǔ)系統(tǒng)的可擴(kuò)展性特征方面的知識(shí)。
　　日立數(shù)據(jù)系統(tǒng)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(dá)成虛擬化，他們將集中力量實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)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(tǒng)管理軟件的經(jīng)驗(yàn)中，日立將提供一種存儲(chǔ)管理框架- HiCommand? -它是基于開(kāi)放參考模型和應(yīng)用產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，比如通用信息模型（CIM）和簡(jiǎn)單目標(biāo)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(chǔ)客戶提供最佳種類(lèi)解決方案選擇，它有助于在許多種存儲(chǔ)技術(shù)提供商之間進(jìn)行協(xié)作。該模型向獨(dú)立的軟件廠家（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(yīng)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（messaging bus）。日立和其他存儲(chǔ)管理廠家提供的管理模塊能夠發(fā)現(xiàn)、映射、監(jiān)控和管理從應(yīng)用到設(shè)備的存儲(chǔ)資源。日立自由存儲(chǔ)系統(tǒng)將以設(shè)計(jì)的管理輔助特征補(bǔ)充其功能，以便能夠進(jìn)行存儲(chǔ)的端到端管理和數(shù)據(jù)遷移。目前，HiCommand設(shè)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(xiàn)虛擬化的途徑將簡(jiǎn)化存儲(chǔ)的管理，但它還不會(huì)排除繼續(xù)工程探索及開(kāi)發(fā)可升級(jí)的、高功能的、不停頓的存儲(chǔ)系統(tǒng)。存儲(chǔ)系統(tǒng)不能沒(méi)有工程優(yōu)化。
　　要達(dá)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(rèn)為是能夠形成可以合成為整個(gè)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)范例的一個(gè)部分的技術(shù)，包括服務(wù)器、存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)陣列以及存儲(chǔ)管理軟件。服務(wù)器提供應(yīng)用、文件和主機(jī)總線適配器的畫(huà)面。存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)提供網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，存儲(chǔ)陣列提供裝置配置和脫離主機(jī)存儲(chǔ)應(yīng)用的畫(huà)面。存儲(chǔ)管理軟件必須知曉整個(gè)SAN和存儲(chǔ)基礎(chǔ)設(shè)施。不幸的是，存儲(chǔ)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(zhǎng)，因而增加了復(fù)雜性。存取虛擬化是有用的，而應(yīng)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：