利用虚拟存储技术跟上数据爆炸的步伐

流云若雨

　　根据IDC的一项研究，数据量以每年46%的速度增长，而Gartner报告称，从2015年开始，未来四年数据中心系统的支出将平均增长1.8 %。如果将这两份报告放在一起，就意味着CTO和CIO应该以较低的成本存储更多的数据。事实上，如果我们将通货膨胀因素考虑在内，数据存储预算正在缩减。目前数据驱动的环境的要求使情况更加复杂，我们期望在任何时候都能根据不同地点的需求立即获得信息。尽管存储虚拟化可以增加吞吐量、降低运营成本，并提高IT系统每万亿字节的数据存储量的可扩展性，因此破解这一难题并非不可能。
　　虽然存储虚拟化并不是什么新技术，但它没有像桌面或服务器（应用程序）虚拟化那样被广泛地采用。根据IBM的研究表明，如果存储没有虚拟化，应用程序和基础架构的投资回报还没有完全实现，这十分令人惊讶。虚拟化存储提供了数据的稳定、统一和可靠的访问，即使底层硬件会随着存储介质的增加、删除或故障而发生变化。这是可能的，因为存储虚拟化自动化了数据存储管理，它可以动态地扩展和更新存储资源。
　　虚拟化作为中间层，是服务器和存储之间的主要接口。服务器将虚拟化层视为单个存储设备，而所有单个存储设备将虚拟化层视为其唯一的服务器。这样就可以将存储系统，甚至是来自不同供应商的设备，轻松地分组到存储层中。
　　该层保护服务器和应用程序，使其不受存储环境的变化的影响，让用户可以轻松地热交换磁盘或磁带驱动器。数据复制服务也在虚拟化层进行管理。诸如数据复制之类的服务，无论是用于快照还是灾难恢复，都可以由虚拟化系统（通常在后台）从一个公共管理界面完全处理。由于数据可以随意移动，所以使用量小或过时的数据可以轻松地移动到速度较慢、价格较低的存储设备上。
　　存储虚拟化是如何工作的呢？
　　存储的虚拟化是简单的，至少在理论上是这样的——它是将来自不同供应商的不同存储系统聚合到一个单一的网络环境中，然后可以作为一个统一的池来管理。但是，与许多技术概念一样，实现这个技术并不像解释所说的那么简单。目前有三种实现模式：
　　结构内或基于主机——这是FalconStor的IPStor、NetApp的V系列、DataCore的SAN Symphony、StoreAges的SVM和IBM的SAN Volume Controller中实现的最常见和最古老的方法。这些产品具有在虚拟化服务器上运行的专用设备或软件，用于发现和管理可用于IT的存储资源以获得利用率指令。最受欢迎的产品来自IBM和NetApp，这两家公司各有1000多个安装基地。
　　基于网络的——McData Corp.、Cisco Systems、Qlogic Corp、Brocade Communications和Maxxan systems等都是基于网络的虚拟化领域的大公司。理论上，将虚拟化功能放在网络组件（如交换机）中会提高效率，因为数据在存储之前会先经过另一个设备，然后进行移动，这样至少减少了这一步。
　　基于存储设备——最大的播放器是Hitachi Data Systems公司生产的TagmaStore网络控制器。基于存储设备的虚拟化将虚拟化软件嵌入到存储结构（硬盘/ RAID控制器/交换机）中，从而允许更多设备连接到下游。连接的设备通过存储控制器来控制，最常见的是处理存储池和元数据管理的专用硬件设备。根据实施的解决方案，系统还可以处理复制和存储服务。
　　为什么要虚拟化存储呢？
　　虚拟化存储降低了存储数据的成本
　　存储虚拟化最常见的原因是为了降低成本，它的性能非常好。根据企业服务团队（ESG）的一位分析师的说法，存储虚拟化可以在几个方面减少与存储相关的成本：软件成本最多可减少16%，硬件成本减少23%左右，管理成本平均减少20%。例如，在德克萨斯州休斯顿的Baylor College of Medicine，据IT总监Mike Layton说，节省的资金甚至可以更多。节省资金的原因是服务器的集成，这减少了未使用的存储容量，同时也降低了管理成本。
　　简化数据管理
　　另一个优点是简化了数据管理。例如，在Baylor College of Medicine，由于Linux、Unix和Windows计算机上连接了大量文件服务器和ERP数据存储，存储管理非常复杂。异构环境使得数据管理效率低下，因为每个系统都需要备份、冗余和增长空间。为了提高效率，Layton和他在学院的团队选择了实施虚拟化存储。采用单光纤通道存储和HDS阵列可极大地降低了复杂性，从而实现由单个接口管理的存储。
　　提高吞吐量
　　在Dallas-Fort Worth国际机场，使用Oracle的实时应用集群（ RACs ）将飞机到达时间、登机口信息、乘客名单和行李跟踪等关键任务数据存储在两个存储区域网络中。RAC将一个SAN作为主要目标，然后将数据复制到辅助系统，但此过程耗时太长，导致两个系统永远无法同步。终端技术副总裁John Parrish表示，自从虚拟化存储后，同步和延迟问题已经得到解决。
　　在实现大量使用的事务数据库的镜像时，也会出现类似的问题。大多数数据库管理系统都对事务数据库设置锁，如果不是比活动数据库晚数小时，该锁在活动数据库之后会呈现镜像。存储虚拟化让DBMS误以为它正在从单个数据库写入和读取数据，从而允许进行实时复制。
　　存储虚拟化的缺陷
　　存在对虚拟化存储的偏见，主要是基于早期采用者的经验，当时许多解决方案存在缺陷，实施失败。自那时以来，这种技术已经成熟，但它仍然建立在专有和不兼容的设备上，这使得交换平台变得困难。虚拟化之后，交换提供商很难做到这一点，因此需要尽职调查和全面分析可能的解决方案，包括考虑到长期需求。
　　存在着对虚拟化存储的偏见，主要基于早期采用者的经验，当时许多解决方案存在缺陷，实施失败。自那时以来，这项技术已经成熟，但它仍然建立在专有和不兼容的设备基础上，这使得交换平台变得很困难。在虚拟化之后，交换供应商就变得很困难，因此需要尽职调查和全面分析可能的解决方案，包括考虑到长期需要进行的保理。
　　一个流传至今的与虚拟化相关的性能问题的传言阻碍了某些组织采用虚拟化。但是，正如我们从上面的示例中所看到的，虚拟化可以提高系统吞吐量。通过缓存高性能和实时应用程序使用的数据，同时将不常使用的数据路由到较慢的存储设备上，与非虚拟化存储相比，正确实施的存储虚拟化可以提高系统的性能。
　　存储虚拟化概述
　　存储虚拟化是将各种存储介质统一到一个通过软件或硬件实现的公共集中管理池中。它可以解决数据中心的性能问题，同时减少存储开支。这是通过更公平、更及时地重新分配可用存储资源来实现的。此外，存储虚拟化使存储管理更加容易，因为异构存储介质可以通过单个统一接口进行管理。简化的管理可降低管理成本，从而弥补存储虚拟化可能带来的缺陷。
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