1.序言
存儲虛擬化產(chǎn)品分為軟件和硬件兩大類，這種劃分體現(xiàn)在存儲硬件廠商和軟件廠商的區(qū)分上，存儲廠商一般根據(jù)各自所掌握的核心技術(shù)來提供自己的虛擬存儲產(chǎn)品。隨著國內(nèi)外廠商包括所有存儲巨頭和一些新的存儲創(chuàng)業(yè)公司不斷推出各式各樣存儲虛擬化的產(chǎn)品，存儲虛擬化市場已經(jīng)非常熱鬧,但也顯得比較混亂。
我們可以看到不同廠家、社團和媒體對存儲虛擬化的闡述：
這些解釋有助于我們理解虛擬化技術(shù)，并消除了存儲虛擬化神秘色彩：指出存儲虛擬化早就在我們身邊，存儲虛擬化原來是一種非常熟悉技術(shù)的變種。
然而，存儲虛擬化是一種復(fù)雜的技術(shù)，它的內(nèi)在工作機制是非常復(fù)雜的，這些解釋不能使我們對存儲虛擬化進行全面地理解。
本文試圖從整體上揭開存儲虛擬化混亂的面紗，回答“存儲虛擬化是什么”與“存儲虛擬化能做什么”這兩個最基本的問題，并討論存儲虛擬化的現(xiàn)狀和未來。
2.市場混亂的原因
造成存儲虛擬化市場的混亂的主要原因是由于不同廠家隱藏物理存儲復(fù)雜性和提供新的存儲資產(chǎn)邏輯視圖策略的不同所導(dǎo)致的。存儲虛擬化技術(shù)為物理的存儲設(shè)備提供邏輯抽象，它屏蔽了存儲系統(tǒng)的物理特性，為存儲用戶提供邏輯的虛擬存儲視圖。存儲虛擬化在物理存儲和邏輯存儲之間提供了一個抽象層，抽象可以發(fā)生在服務(wù)器、存儲網(wǎng)絡(luò)或存儲系統(tǒng)中，可以采用帶內(nèi)或帶外方式實現(xiàn)。不管采用何種方法，每種情況下都沒有任何標準要求如何來實現(xiàn)存儲虛擬化。盡管SNIA對存儲虛擬化提出了基本的概念、術(shù)語和技術(shù)框架，由于缺乏標準化的共識，存儲虛擬化甚至成為廠家標新立異的沃土。
其它的存儲虛擬化市場混亂的原因是由于存儲廠家將存儲虛擬化的方法與虛擬設(shè)備提供的服務(wù)混淆在一起。例如，有些廠商利用存儲虛擬化作為一種銷售策略，如虛擬磁帶庫，用一臺PC加上虛擬化軟件，將磁盤陣列變成虛擬磁盤庫銷售，這樣一臺磁盤陣列“增值”了，然而，目前主流的備份軟件中都包括了專門的虛擬磁帶(硬盤備份)軟件，用戶可以通過軟件在磁盤/陣列上創(chuàng)建虛擬磁帶庫，這種虛擬磁道庫對支持虛擬磁帶的備份軟件來說并沒有更多的好處，反而增加備份系統(tǒng)復(fù)雜性和成本。又如，許多虛擬化廠家的文章著重描述了諸如快照(時點拷貝)、數(shù)據(jù)復(fù)制、存儲容量分配與利用、支持異構(gòu)磁盤陣列統(tǒng)一管理等輔助服務(wù)，這些存儲服務(wù)采用存儲虛擬化得到了加強，但并不非必須依賴存儲虛擬化，采用其它方法也可以實現(xiàn)。
因此，必須將“存儲虛擬化是什么”與“存儲虛擬化能做什么”兩個問題分開討論才能全面理解存儲虛擬化。
3.存儲虛擬化是什么？
虛擬存儲技術(shù)將底層存儲設(shè)備進行抽象化統(tǒng)一管理，向服務(wù)器層屏蔽存儲設(shè)備硬件的特殊性，而只保留其統(tǒng)一的邏輯特性，從而實現(xiàn)了存儲系統(tǒng)集中、統(tǒng)一而又方便的管理。對比一個計算機系統(tǒng)來說，整個存儲系統(tǒng)中的虛擬存儲部分就像計算機系統(tǒng)中的操作系統(tǒng)，對下層管理著各種特殊而具體的設(shè)備，而對上層則提供相對統(tǒng)一的運行環(huán)境和資源使用方式。
SNIA(存儲網(wǎng)絡(luò)工業(yè)協(xié)會)對存儲虛擬化是這樣定義的：通過將一個(或多個)目標(Target)服務(wù)或功能與其它附加的功能集成，統(tǒng)一提供有用的全面功能服務(wù)。典型的虛擬化包括如下一些情況：屏蔽系統(tǒng)的復(fù)雜性，增加或集成新的功能，仿真、整合或分解現(xiàn)有的服務(wù)功能等。虛擬化是作用在一個或者多個實體上的，而這些實體則是用來提供存儲資源或服務(wù)的。
事實上，存儲虛擬化分布于存儲網(wǎng)絡(luò)中的各個地方。基于主機的虛擬化軟件提供獨立于存儲網(wǎng)絡(luò)的互連能力和存儲資源，但必須一個服務(wù)器范圍內(nèi)進行管理；基于存儲設(shè)備的虛擬化能夠利用廠家存儲的特定功能和特點，但缺乏異構(gòu)存儲環(huán)境的互操作能力；采用應(yīng)用形式或居留于交換機中的基于存儲網(wǎng)絡(luò)的虛擬化提供虛擬功能的集中，但為了防止出現(xiàn)元件失效需要采用冗余來提供高可用性。
在目前，存儲虛擬化這個術(shù)語不是應(yīng)用在單個的物理元件上，而是更多地應(yīng)用在系統(tǒng)上。例如，RAID是一個最小的存儲虛擬化形式，它將復(fù)雜的物理磁盤作為單一邏輯實體提供出來。RAID屏蔽了單個磁盤的復(fù)雜性，存儲系統(tǒng)背板的機械特性，同時提高了系統(tǒng)的性能和數(shù)據(jù)的恢復(fù)能力。但是，RAID不是什么新技術(shù)，不能引起客戶的注意和挑起用戶購買的欲望，而存儲虛擬化卻可以做到這點。系統(tǒng)級的存儲虛擬化將抽象層擴展到了多個磁盤陣列，不僅隱藏了多個物理硬盤的復(fù)雜性，而且隱藏了整個物理存儲子系統(tǒng)的復(fù)雜性。智能的虛擬化代理簡化了存儲管理，擴大了邏輯抽象的潛在好處，并為加入更多的高級智能提供了基本條件。
可以用謝長生教授提出資源組合論來深入理解存儲虛擬化，謝教授指出：在數(shù)字域內(nèi)，任何信息設(shè)備和設(shè)施都是處理部件、存儲部件、傳輸部件三者在不同規(guī)模、不同比例上的組合，具體組合的方式為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)+虛擬組合軟件。
我們可以從如下幾個方面來理解存儲資源組合：
例如，存儲資源組合中最經(jīng)典的組合—Cache和VM(虛擬內(nèi)存)：
可見，存儲資源的組合就是存儲系統(tǒng)結(jié)構(gòu)＋存儲虛擬化，不同的存儲系統(tǒng)采用存儲虛擬化方法可以實現(xiàn)不同的存儲資源的組合，當(dāng)然，不同的存儲資源的組合必然有不同的功能。
4.存儲虛擬化能做什么？
今天，存儲設(shè)備已經(jīng)發(fā)展成具有負雜功能的存儲系統(tǒng)，但用戶不在僅僅關(guān)心容量和性能，更多的是關(guān)心功能和管理能力，這推動了存儲系統(tǒng)的發(fā)展，更多的智能被不斷地加入到存儲系統(tǒng)中。存儲虛擬化技術(shù)可以將許多高級智能加入到存儲網(wǎng)絡(luò)中的各個地方，例如數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)功能、遠程復(fù)制甚至數(shù)據(jù)遷移等功能。
存儲虛擬化技術(shù)實現(xiàn)對不同結(jié)構(gòu)的存儲設(shè)備進行集中化管理，用戶可以將存儲設(shè)備集中在一起形成一個存儲池，這樣，一個存儲池中的所有存儲卷都擁有相同的屬性，如性能、冗余特性、備份需求或成本；這樣，可使一些重復(fù)性的工作實現(xiàn)自動化，例如，LUN管理；并且，基于策略的集中存儲管理，簡化了存儲容量分配，提高了容量的有效利用，并且容量擴展非常容易。因此，存儲虛擬化技術(shù)可以減少存儲系統(tǒng)的管理開銷、實現(xiàn)存儲系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享、提供透明的高可靠性和可擴展性、優(yōu)化使用存儲系統(tǒng)。
同時，存儲資源的自動化管理為用戶提供更高層次策略的選擇。在存儲池中可以定義多種存儲工具來代表不同業(yè)務(wù)領(lǐng)域或存儲用戶的不同服務(wù)等級。另外，還允許客戶以單元的方式管理每一存儲池內(nèi)部的存儲資源，根據(jù)需要添加、刪除或改變，同時保持對應(yīng)用服務(wù)器的透明性?；诓呗缘拇鎯μ摂M化能夠管理整個存儲基礎(chǔ)機構(gòu)，保持合理分配存儲資源，高優(yōu)先級的應(yīng)用有更高的存儲優(yōu)先級，使用性能最好的存儲，低優(yōu)先級的應(yīng)用使用便宜的存儲。
例如，可以通過自動化策略來確保數(shù)據(jù)目錄被存放在合適容量的存儲設(shè)備中，并自動實現(xiàn)信息價值與存儲成本的匹配。因為存儲是虛擬的，而且目錄樹不再受到特定磁盤卷的限制，所以可以根據(jù)用戶定義的策略，將某一給定應(yīng)用或主機系統(tǒng)生成的文件存儲到任何可用的存儲備中。用戶可以自己設(shè)定相關(guān)文件管理條件，如自動存放數(shù)據(jù)，自動將文件從一個存儲設(shè)備轉(zhuǎn)移到另一個存儲設(shè)備，或徹底刪除這些文件。
基于策略的智能為應(yīng)用感知(Application Aware)的存儲虛擬化的提供了先決條件。例如，存儲虛擬化通過監(jiān)控數(shù)據(jù)類型，能夠根據(jù)特定應(yīng)用存儲需求更準確地對數(shù)據(jù)組織進行調(diào)整和優(yōu)化。如將視頻數(shù)據(jù)寫到更高性能的磁盤上最外面的磁道上，讓在線事務(wù)處理受到最高等級的快照的保護。
最后，由于存儲虛擬化在存儲網(wǎng)絡(luò)中增加了許多的智能，應(yīng)用程序可通過存儲虛擬化API接口指出自己的存儲需求，并執(zhí)行相應(yīng)的存儲策略?？缭匠橄髮拥墓δ芸墒勾鎯ο到y(tǒng)實現(xiàn)基于策略的自動化管理，對應(yīng)用感知的和面向應(yīng)用的虛擬化可將網(wǎng)絡(luò)存儲轉(zhuǎn)化為一個更加通用的和更易管理的存儲系統(tǒng)。
5.全面的虛擬化需要真正的耐心
然而，目前尚無一種存儲虛擬化技術(shù)具有如此豐富和綜合的功能，存儲虛擬化的最終美景仍然在虛擬現(xiàn)實之中。當(dāng)前各式各樣的存儲虛擬化產(chǎn)品完成了這種理想方案中的一個點或一個面，但與虛擬技術(shù)本身豐富的功能和成熟的潛力相比仍處于幼年期。
獨立于廠家和設(shè)備的虛擬存儲技術(shù)可能仍需要許多的努力才能實現(xiàn)。目前的現(xiàn)狀是，存儲虛擬化產(chǎn)品確實已經(jīng)得到了具體的應(yīng)用，如采用實現(xiàn)存儲虛擬化實現(xiàn)時點數(shù)據(jù)拷貝，但目前尚無一種方案滿足不同客戶的需求，在較短的時期內(nèi)，存儲虛擬化可能只是局限于個別功能的應(yīng)用，用戶仍很難選擇合適的方法來滿足特定的需求，用戶采用存儲虛擬化技術(shù)時仍需真正仔細的考慮，并進行實際應(yīng)用測試。
圍繞存儲虛擬化的混亂反映了一個新技術(shù)發(fā)展的動力學(xué)過程，市場將對各種虛擬化方法的根據(jù)功能強弱進行篩選，因此，期待實現(xiàn)全面的存儲虛擬化的用戶需要真正耐心。
另外，我們還應(yīng)知道：存儲虛擬化技術(shù)雖然有很多優(yōu)點，但缺點也很明顯：它需要專門的元數(shù)據(jù)管理和資源管理設(shè)備，這些設(shè)備需要通過冗余保證其可用性，這會增加系統(tǒng)的復(fù)雜性和增加系統(tǒng)的總擁有成本；并且，不同性能、不同結(jié)構(gòu)的存儲設(shè)備位于同一個存儲池，不能充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢，性能較差的部件反而會制約整個系統(tǒng)的性能。
