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1、数据库技术Data Base Technique 存储虚拟化技术在存储整合中的应用 【关键词】存储虚拟化整合业务连续性存储 网关 数据中心中应用的升级与数量的增加带 来了对存储容量、性能和功能需求的持续增长， 在传统的SAN环境中，存储设备往往分散管 理，而且空间分配固化，这造成了存储空间效 率的永久性底下和管理难度的不断提升。通过 存储虚拟化技术，能够将数据中心中分散的存 储设备整个为一个整体，从而降低维护和管理 成本，减少系统迁移时间、提高空问利用率、 提升业务连续性的等级。 1数据中心的存储管理困境 在大多数企业的数据中心里，SAN存储 都是主要的生产存储，随着核心应用的不断升 级、应用
2、数量的不断增加，应用层对于存储层 的要求也水涨船高，主要表现在对空间、性能 和功能需求的持续增长。在典型的SAN环境 中，众多主机通过光纤交换机与存储设备相连， 文张小龙 如图1-1所示： 在这个SAN环境中，光纤交换机维护着 上层的主机和下层的存储之间的分区(ZONE) 关系，在一定程度上提高了存储管理的灵活性 和方便性。但是存储的管理不仅仅限于维护分 区，当主机和存储数量比较多的时候，管理员 需要花费大量的时间和精力根据应用的需求针 对每一台存储设备中的磁盘组、卷、卷映射与 空间分配等任务进行精细化管理。在那些采购 了大量来自不同厂商的各种档次存储设备的数 据中心里，这一现象尤为突出，管理
3、员还需要 付出成倍的学习成本才能完成好数据中心的存 储管理任务。 传统SAN环境中存在的另一个问题是空 间资源分配僵化。在复杂多变的应用环境中， 空间资源使用效率难以得到保证。传统的存储 设备由于技术的老化，无法实现空间资源的高 效利用与灵活调整，在典型的应用环境中，考 虑到未来3-5年的数据增长，一般都会超额申 请存储空间，应用系统在运行期间实际占用的 空间往往只达到申请空间的3050，但是 由于存储设备在分配卷时已经将所有空间完全 映射给主机，此时如果新的空间需求超出了存 储尚未分配的空间大小，就必须对存储进行扩 容，这就导致存储层只能提供30一50的空 间利用率，造成严重的资源浪费。 传
4、统SAN环境在目前复杂的IT基础架构 中也显露出一些其他的不足，比如功能单一， 性能受限、数据保护成本高而且能力弱等。这 些都造成数据中心存储管理的高复杂性、高成 本和高风险。当持续运行的应用对存储的要求 _ 图1-1：SAN存储的架构示意图 2 10电子技术与软件工程Electronic TechnologySoftware Engineering 出现激增，超出原有的申请空间时，存储管理 员最先想到的解决办法有两个，最简单的是在 存储上对卷进行扩展，然后在主机中利用操作 系统内置的卷管理软件在线扩展文件系统。目 前主流的操作系统都支持文件系统的在线扩 展，但是传统的存储设备并不支持此功能。
5、第 二种办法是采购新型大容量存储，将原先保存 在老存储中的卷迁移到新存储中并进行扩展， 然后重新映射给主机使用。这种方法看似可行， 但是卷的迁移会占用大量的时间，按照传输带 宽80MB计算，一个1TB的卷迁移所需的时 间约为36小时。加上前期的停机、光纤交换 机ZONE的划分、以及后期的系统恢复等工作， 每迁移一个这样的卷会需要至少6个小时的停 机时间。按10TB的迁移量计算则需要36小 时停机，这在很多数据中心是不可接受的。 鉴于传统SAN环境在复杂的IT基础架构 中存在的上述明显的缺陷，数据中心需要采用 合理的方法将其进行整合，以满足不断变化的 应用和管理要求。 2存储虚拟化整合的方法 存
6、储整合的方法有两种，一个是基于交 换机的整合，一个是基于存储网关的整合。基 于交换机的整合方式是在SAN交换机中增加 存储管理功能，用户通过SAN整合交换机对 下层存储进行统一管理，包括划分卷，配置映 射等，上层主机看到的是来自SAN整合交换 机的卷，而非来自存储设备，SAN整合交换 机则通过IO重定向功能对主机的10访问进 行智能分配。这种方法由于灵活性较低，SAN 整合交换机的实现技术过于复杂，用户并不能 从整合中获得更多更灵活的功能，而且附带了 整合功能的SAN交换机性能受到很大的影响 等原因而未得到用户和存储厂商的广泛认同， 从而逐渐淡出了存储市场。相比基于交换机的 整合而言，基于存储
7、网关的整合技术则由于圆 满解决了各项限制而受到用户和厂商的普遍接 受。图2-1是基于存储网关的存储整合的示意 图： 从图中可见，对于主机来说，只有存储 网关一个访问点，所有的卷都是由存储网关映 射给主机；对于底层的存储设备来说，存储网 关就是它们唯一的主机，所有的卷都分配并映 射给存储网关：存储网关将底层存储设备映射 的卷根据性能或其他要求统一划分为存储池， 从存储池中为上层的主机分配空间。 相比基于交换机的存储整合而言，存储 网关采用下面的方法提高灵活性和性能： -不需要交换机提供更多的功能，从而可 以最大限度地利用交换机的IO性能； 一存储网关采用工业标准的硬件，能够通 过纳入最新的硬件技术提升性能，比如固态盘 一 来关储 一 带网存 的所化析 一 统理拟分 一一一 一 一 心散储案 中分存方 一一一一一 一 向储提的据 一 一 酌椭 鲥姗 一 境困行舍 一蠢 l
