云計算中存儲虛擬化技術的應用

文/楊波 張磊 劉寧

1 云計算的基本概念

隨著我國經濟水平不斷提升，許多企業規模越做越大，企業發展也越來越快。伴隨著企業擴大，企業的業務種類、業務數量等都會不斷增多，如今全球進入信息化時代，計算機互聯網成為了每家企業辦公的必要幫手，但是隨著大量數據添加存儲，企業IT系統需要更高能耗以及更多的數據存儲空間，這都會給企業帶來成本過高的問題。一些企業沒有互聯網專業人才還會對存儲系統等資源造成極大浪費。因此企業創造出一種既可以對數據安全、智能存儲又可以大量節約使用成本的方法對于企業未來發展非常重要，因此“云計算”開始出現在企業視野當中。云計算是一種針對大量數據處理的密集型的超級計算，不僅能夠實現數據存儲，還能夠對數據進行安全管理、編程、控制等功能，并且可以幫助企業適應當前業務環境，建立靈活多變的基礎設施，實現快速響應企業發展需求。云計算的使用象征著傳統信息服務方式的改變，起名“云”字就是暗示這種方法可以無限進行資源擴張，使用者可以及時獲取數據。實際使用中，云計算不僅能夠滿足使用者單一需求，它還是一個服務集合體，對使用者提供超乎想象的IT服務，比如網絡計算等，我們可以將它看作虛擬的計算機。

2 虛擬化技術的基本概念

企業需要進行計算的資源種類、數量都很龐大，這就需要使用一種技術來對繁多的計算資源進行調配，虛擬化技術就由此孕育而生。為了打破數據中心、服務器、存儲器、網絡、數據等設備之間的劃分，虛擬化技術將計算機的軟硬件、數據、網絡等都相互隔開，幫助數據網絡構架實現動態化，對物理資源、虛擬資源都可以進行一體化管理與使用，這樣不僅可以提高系統結構彈性，還能降低企業維護成本與風險、提高服務質量。企業可以通過云環境將虛擬化技術劃分為以下層次：服務層次、存儲層次、網絡層次、應用層次、客戶端層次等。針對不同的系統性問題，企業可以選擇不同種類的虛擬化技術進行處理。虛擬化技術的運用簡化了云計算的資源管理方式，并且讓用戶有了更好的互聯網體驗，降低對已有資源造成使用浪費。虛擬化技術提高了云計算數據安全完整，為企業進一步發展提供安全保障，因此在與企業相互促進的過程中，虛擬化技術發展迅猛。

圖1：存儲虛擬化實現模式

3 云計算中存儲虛擬化技術的應用

存儲虛擬化技術有著較為廣泛的應用，它有效解決了不同類型存儲資源的整合問題，并在很大程度上優化了存儲系統的可靠性和兼容性。存儲虛擬化技術的主要原理在于將物理存儲從邏輯映像中分類出來，由此一來網絡和應用在管理上不會混淆。不僅如此，對于用戶而言，在對數據存儲中擺脫了傳統磁盤分類的情況，存儲虛擬化技術使得資源全部歸納到一個數據池中，進而能夠有效實現單點統一化管理。

存儲虛擬化技術的運用主要通過三個層次完成：以主機為基礎進行虛擬化、以存儲設備為基礎進行虛擬化、以網絡為基礎進行虛擬化。使用思想是為了將企業資源通過邏輯映像、物理存儲分開，讓企業使用已有資源更加簡化，實現方式分為兩種：帶內虛擬化、帶外虛擬化。通過三個層次虛擬化可以完成模塊虛擬化、磁盤虛擬化等，如圖1所示，下面從三個方面對云計算中存儲虛擬化技術的應用展開分析。

3.1 基于主機的存儲虛擬化系統

在相應邏輯管理軟件的作用之下，基于主機的存儲虛擬化系統由操作系統完成。這類應用主要的作用在于做數據鏡像保護，使得多個異構磁盤陣列都能夠被存儲空間所涉及。但這種模式也不能說就是完美的，同樣存在一些缺陷需要引起使用者的注意。首先該存儲虛擬化系統存在應用和操作系統的兼容問題，且當主機需要升級和維護的時候，操作起來較為復雜。其次，這種系統會占據主機的大量資源，導致應用的性能有所降低，且還會在一定程度上影響業務的連續性。如圖2所示。

圖2：基于主機的存儲虛擬化系統

3.2 基于存儲設備的存儲虛擬化

基于存儲設備的存儲虛擬化在常用設備中較為少見，多用于高端點的存儲設備。它是將虛擬化功能融入到存儲控制器中，并對不同的存儲系統進行一定的整合，使之融合為一個統一的平臺，由此有效解決了傳統方式管理難的問題，且能夠利用生命周期管理促進應用環境得到更進一步的優化。基于存儲設備的存儲虛擬化系統對資源進行統一化管理，這就意味著無論是外部資源還是內部資源在管理起來都將不會進行劃分，而在這個過程中原存儲系統也將不再參與，這樣的好處在于異構存儲管理變得更為簡單，而存儲網絡在結構上也變得更為清晰。同樣的它也存在一些問題需要引起注意，如當數據管理功能來源不同廠家的時候，可能會難以進行相互操作；需要配備的數據管理軟件多，導致成本大幅增加，對于中小型企業而言難以普及。

3.3 基于網絡的存儲虛擬化

基于網絡的存儲虛擬化指的是將虛擬化引擎加入到存儲區域為（SAN）中，這類存儲虛擬化技術的應用好處也是利于數據的統一化管理。此外，它并不占用主機資源，對于異構存儲設備和異構主機都能夠進行完美支持，當管理平臺能夠統一化時必然能夠增加企業的工作效率。基于網絡的存儲虛擬化存在的不足之處有以下幾點：

（1）雖然說這類存儲虛擬化技術有利于數據的統一化管理，但仍舊存在不少廠商由于數據管理功能弱使得統一化管理困難重重。

（2）還有不少廠商產品的成熟性較低，兼容性問題沒有得到徹底解決。總之存儲虛擬化技術雖然具有很大的優勢性，但仍舊需要不斷對其進行完善。

很多企業在選擇使用虛擬化技術時，對于虛擬化的部署地點存在疑問，不清楚到底在基于電腦主機還是基于使用網絡。其實虛擬化技術在這些地方都可以部署，并且各自有各自的優點。企業如果基于工作需要，最好可以對存儲系統進行合并異質，通過一個公共的存儲區對各個系統進行管理、控制。企業為了方便對不同廠商進行存儲陣列選擇，向他們展示企業能夠發揮的各種功能，比如數據動態配置、遷移等，大多會通過存儲虛擬化技術來實現。一般用戶在運用存儲虛擬化技術過程中需要注意以下幾點：

（1）在進行存儲虛擬化技術使用前，要對企業存儲虛擬化策略做出提前規劃。

（2）企業在進行存儲虛擬化之前，需要對企業原有各類數據進行篩選、分類。

（3）對存儲虛擬化各類數據有效期限進行確切了解，保證存儲虛擬化技術高效運行。

4 存儲虛擬化技術應用領域

目前中國存儲領域已經大規模使用虛擬化技術。很多生產存儲設備的企業已經大量生產虛擬化存儲產品，并且銷售數量屢創新高。目前存儲虛擬化技術應用領域越來越廣，比如信息化產業數據中心、移動電信行業、金融銀行保險行業、政府機關等。由于目前世界逐漸跨入信息化時代，信息數據容量大爆發勢不可擋，因此傳統存儲技術已經不再能夠滿足現代人們的需求，所以存儲虛擬化技術得到了快速發展。不過目前存儲虛擬化技術還存在一些缺點，比如其安全性、保密性等還需要進一步提升，并且目前存儲虛擬化技術針對對象大多是我國的大型企業，對于我國中小型企業還沒有完善的解決手段，而且由于存儲虛擬化技術前期投入成本比較高，對于中小型企業負擔太大。

5 結語

綜上所述，雖然目前存儲虛擬化技術運用十分廣泛，但其仍不能解決企業所有問題。并且企業只有結合自身發展情況將企業的資源、技術等進行虛擬化，才能創造出最適合企業本身的存儲方式，達到對企業資源合理分配，降低成本的目的。并且企業在使用云計算過程中，需要不斷完善系統，只有這樣才能降低存儲虛擬化技術使用中可能遇見的風險。