深入了解存儲(chǔ),大佬帶你看3種虛擬存儲(chǔ)
存儲(chǔ),一個(gè)常被談?wù)摰脑~匯。隨著云技術(shù)的發(fā)展,存儲(chǔ)的重要性更是與日俱增。為增進(jìn)大家對(duì)存儲(chǔ)的認(rèn)識(shí),本文將對(duì)虛擬存儲(chǔ)予以介紹,主要是介紹三種不同的虛擬存儲(chǔ)類型。如果你對(duì)存儲(chǔ)相關(guān)內(nèi)容具有興趣,不妨繼續(xù)往下閱讀哦。
虛擬存儲(chǔ)技術(shù)在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)時(shí),通過(guò)對(duì)軟技術(shù)間接達(dá)到對(duì)物理存儲(chǔ)設(shè)備的管理和控制。換句話說(shuō),人們對(duì)虛擬存儲(chǔ)系統(tǒng)進(jìn)行的各種操作都會(huì)被鏡像到另一個(gè)物理存儲(chǔ)系統(tǒng)上,用戶不必關(guān)心真正的物理設(shè)備是什么、在哪里。在使用傳統(tǒng)的存儲(chǔ)技術(shù)來(lái)保存數(shù)據(jù)時(shí),每當(dāng)對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)增加新的存儲(chǔ)設(shè)備時(shí),都必須重新對(duì)整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行一些合適的設(shè)置,而每次的新設(shè)置都需要多次關(guān)機(jī)、開(kāi)機(jī)操作,在這頻繁的開(kāi)關(guān)過(guò)程中就有可能導(dǎo)致系統(tǒng)中的部分?jǐn)?shù)據(jù)不能被繼續(xù)使用,從而中斷業(yè)務(wù)的連續(xù)性。
針對(duì)這種存儲(chǔ)的弊病,虛擬存儲(chǔ)技術(shù)特意簡(jiǎn)化了對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理的復(fù)雜性,降低了存儲(chǔ)管理成本。在虛擬存儲(chǔ)環(huán)境中,無(wú)論網(wǎng)絡(luò)后端的物理設(shè)備發(fā)生什么變化,服務(wù)器及其應(yīng)用系統(tǒng)看到的存儲(chǔ)設(shè)備的邏輯鏡像都是不變的,這樣,用戶將不必關(guān)心底層物理環(huán)境的復(fù)雜性,只需管理基于異構(gòu)平臺(tái)的存儲(chǔ)空間,所有的存儲(chǔ)管理操作,如系統(tǒng)升級(jí)、建立、擴(kuò)充存儲(chǔ)空間、分配虛擬磁盤、改變磁盤陣列(RAID)等就變得非常方便。另外,虛擬存儲(chǔ)允許一個(gè)用戶共享不同供應(yīng)廠商的存儲(chǔ)設(shè)備,允許多用戶共享同一個(gè)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò),因此,用戶很容易地增加存儲(chǔ)容量和在設(shè)備間移動(dòng)數(shù)據(jù)。可見(jiàn),虛擬存儲(chǔ)技術(shù)其實(shí)只是一種邏輯存儲(chǔ)技術(shù),這種存儲(chǔ)技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)的管理是智能的、有效的;利用該技術(shù),用戶可以直接對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間進(jìn)行管理和控制,而不是對(duì)當(dāng)前計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所使用的物理存儲(chǔ)硬件進(jìn)行管理和控制。
從系統(tǒng)的觀點(diǎn)看,主要包括基于主機(jī)的虛擬存儲(chǔ)、基于存儲(chǔ)設(shè)備的虛擬存儲(chǔ)和基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬存儲(chǔ)三種虛擬存儲(chǔ)方法。
一、基于主機(jī)的虛擬存儲(chǔ)類型
基于主機(jī)的虛擬存儲(chǔ)依賴于代理或管理軟件,它們安裝在一個(gè)或多個(gè)主機(jī)上,實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)虛擬化的控制和管理。由于控制軟件是運(yùn)行在主機(jī)上,這就會(huì)占用主機(jī)的處理時(shí)間。因此,這種方法的可擴(kuò)充性較差,實(shí)際運(yùn)行的性能不是很好。由于可能導(dǎo)致不經(jīng)意間越權(quán)訪問(wèn)到受保護(hù)的數(shù)據(jù),基于主機(jī)的虛擬存儲(chǔ)方法有可能影響到系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。這種方法要求在主機(jī)上安裝適當(dāng)?shù)目刂栖浖虼艘粋€(gè)主機(jī)的故障可能影響整個(gè)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的完整性。軟件控制的存儲(chǔ)虛擬化還可能由于不同存儲(chǔ)廠商軟硬件的差異而帶來(lái)不必要的互操作開(kāi)銷,所以這種方法的靈活性也比較差。但是,由于不需要任何附加硬件,基于主機(jī)的虛擬化方法最容易實(shí)現(xiàn),其設(shè)備成本最低。使用這種方法的供應(yīng)商趨向于成為存儲(chǔ)管理領(lǐng)域的軟件廠商,而且目前已經(jīng)有成熟的軟件產(chǎn)品。
二、基于存儲(chǔ)設(shè)備的虛擬存儲(chǔ)類型
由于依賴于提供相關(guān)功能的存儲(chǔ)模塊,對(duì)于包含多個(gè)廠商存儲(chǔ)設(shè)備的存儲(chǔ)系統(tǒng),這種方法的運(yùn)行效果并不是很好。依賴于存儲(chǔ)供應(yīng)商的功能模塊將會(huì)在系統(tǒng)中排斥簡(jiǎn)單的硬盤組(Just a Bunch of Disks,JBODS)和簡(jiǎn)單存儲(chǔ)設(shè)備的使用,因?yàn)檫@些設(shè)備并沒(méi)有提供虛擬存儲(chǔ)的功能,即這種方法要求最終將鎖定某一家單獨(dú)的存儲(chǔ)供應(yīng)商。不過(guò),在存儲(chǔ)系統(tǒng)中,這種方法較容易實(shí)現(xiàn),容易和某個(gè)特定存儲(chǔ)供應(yīng)商的設(shè)備相協(xié)調(diào),所以更容易管理,同時(shí)它對(duì)用戶或管理人員都是透明的。但是,由于缺乏足夠的軟件支持,這就使得解決方案更難以客戶化和監(jiān)控。
三、基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬存儲(chǔ)類型
基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬化方法是在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)虛擬存儲(chǔ)功能,具體包括基于互聯(lián)設(shè)備、基于交換機(jī)和基于路由器3 種方式。
①基于互聯(lián)設(shè)備的方法
在對(duì)稱的方式下,控制信息和數(shù)據(jù)在同一條通道上,互聯(lián)設(shè)備可能成為瓶頸,但是多重設(shè)備管理和負(fù)載平衡機(jī)制可以減緩瓶頸的矛盾。同時(shí),在多重設(shè)備管理環(huán)境中,當(dāng)一個(gè)設(shè)備發(fā)生故障時(shí),也比較容易支持服務(wù)器實(shí)現(xiàn)故障接替。但是,這將產(chǎn)生多個(gè)存儲(chǔ)孤島,因?yàn)橐粋€(gè)設(shè)備僅控制與它所連接的存儲(chǔ)系統(tǒng)。非對(duì)稱式虛擬存儲(chǔ)比對(duì)稱式更具有可擴(kuò)展性,這是由于數(shù)據(jù)和控制信息的路徑是分離的。這種方法能夠在專用服務(wù)器操作系統(tǒng)上運(yùn)行,并具有基于主機(jī)方法的諸多優(yōu)勢(shì)。許多廠商提供了附加的功能模塊來(lái)改善系統(tǒng)的整體性能,但要更高的硬件成本。但由于它仍然需要一個(gè)運(yùn)行在主機(jī)上的代理軟件或基于主機(jī)的適配器,任何主機(jī)的故障或不適當(dāng)?shù)闹鳈C(jī)配置都可能導(dǎo)致訪問(wèn)到不被保護(hù)的數(shù)據(jù)。同時(shí),還存在異構(gòu)操作系統(tǒng)之間的互操作問(wèn)題。
②基于交換機(jī)的方法
這種方法把虛擬存儲(chǔ)的功能模塊嵌入于交換機(jī)的固件中或者放在附屬于交換機(jī)的單獨(dú)的服務(wù)器上。由于并不要求在每臺(tái)主機(jī)上都運(yùn)行虛擬存儲(chǔ)功能軟件,基于交換機(jī)的存儲(chǔ)虛擬化系統(tǒng)以軟件方式提供管理功能模塊,這種方法不存在上述方式可能遇到的安全性問(wèn)題,在異構(gòu)環(huán)境中也能提供更多的互操作性,但交換機(jī)仍然是一個(gè)瓶頸。
③基于路由器的方法
這種方法是在路由器固件上實(shí)現(xiàn)虛擬存儲(chǔ)功能。供應(yīng)商通常也提供運(yùn)行在主機(jī)上的附加軟件來(lái)進(jìn)一步增強(qiáng)存儲(chǔ)管理能力。在這種方法中,路由器被放置于每個(gè)主機(jī)到存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)通道中,用來(lái)截取網(wǎng)絡(luò)中任何一個(gè)從主機(jī)到存儲(chǔ)系統(tǒng)的命令。由于路由器潛在地為每臺(tái)主機(jī)服務(wù),大多數(shù)控制模塊存在于路由器的固件中,相對(duì)于上述兩種方式,這種方法的性能更好、效果更佳。由于不依賴于在每個(gè)主機(jī)上運(yùn)行的代理服務(wù)器,這種方法具有更好的安全性。當(dāng)連接主機(jī)到存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的路由器出現(xiàn)故障時(shí),仍然可能導(dǎo)致主機(jī)上的數(shù)據(jù)不能被訪問(wèn)。但是只有聯(lián)結(jié)于故障路由器的主機(jī)才會(huì)受到影響,其他主機(jī)仍然可以通過(guò)其他路由器訪問(wèn)存儲(chǔ)系統(tǒng),同時(shí)路由器的冗余也可以支持動(dòng)態(tài)多路徑。由于路由器經(jīng)常作為協(xié)議轉(zhuǎn)換的橋梁,這種方法也可以在異構(gòu)操作系統(tǒng)和多供應(yīng)商存儲(chǔ)環(huán)境之間提供互操作。
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