如何在服务器级实现存储虚拟化技术

本文是关于基于块的存储虚拟化技术的四部分系列文章的第二部分。在第一个故事中，块级存储虚拟化:实现它的原因我们解释了IT部门希望实现存储虚拟化的原因。在本文中，我们将解释如何在服务器级实现它。在本系列的其余部分中，我们将研究如何在存储阵列和网络设备级别实现它。

服务器级或主机级存储虚拟化技术是作为操作系统和应用程序或文件系统之间的软件层中的逻辑存储卷管理器实现的。主机级解决方案通常只虚拟化直接连接到该服务器的存储，尽管有些解决方案可以跨越连接在SAN上的多个存储子系统。

早期的存储虚拟化产品用于简化内部磁盘驱动器和直接连接到服务器的存储的分配，以及支持应用程序集群。Veritas Volume Manager和Foundation Suite是首批解决方案之一，这使得扩展应用程序和文件服务的存储和供应能力变得更加容易。

随着容量的增长超出了可以轻松连接到服务器的范围，存储虚拟化作为供应工具转移到存储阵列。随着容量的持续增长，以及iSCSI等技术使共享存储成为小型商店的负担得起的方案，存储虚拟化也转移到基于网络的设备和运行在通用硬件上的软件上。

但是服务器和桌面虚拟化的兴起给这项技术注入了新的活力，基于主机的存储虚拟化技术可能正在回归。服务器虚拟化平台需要共享存储基础设施来交付一些最引人注目的特性，比如VMware的vMotion和分布式资源调度程序(DRS)。传统的san可以提供这种共享存储基础设施，但是许多IT组织正在寻找一种更简单的方式来支持共享存储。基于主机的虚拟化是一种选择。

服务器虚拟化供应商，如VMware，已经将存储确定为更广泛采用该技术的“门槛因素”之一。因为这些管理程序供应商抽象了CPU和内存资源，以便更好地控制和提高利用率，所以他们也希望控制存储是有意义的。但是在所谓的“存储管理程序”中，将存储控制器功能移动到主机服务器的概念会带来一些潜在的问题。快照、克隆、精简配置等存储业务是虚拟服务器和虚拟桌面环境中的重要业务，处理这些业务会大大降低主机服务器的性能。

Virsto的方法

Virsto开发了一个软件解决方案它安装在每个主机服务器上(作为VM或管理程序中的过滤驱动程序)，并在主存储上设置一个称为Virsto Storage Pool的虚拟化层。它还创建了一个高性能的磁盘或固态存储区域，称为“vLog”。读被直接发送到主存储，而写被发送到vLog，后者向请求的VM或应用程序发送一个确认。然后，vLog会异步地将这些写移到主存储，以免影响写性能。这个存储池可以包含多达四层的存储，包括ssd和多种磁盘驱动器类型。

与缓存的运行方式类似，vLog通过将前端应用与后端存储延迟解耦来提高存储性能。它还对来自主机的随机写操作进行排序，从而使这个后端存储具有最佳性能。Virsto软件中的主机级存储虚拟化使这成为可能。

虚拟存储设备

主机级存储虚拟化的另一个例子是虚拟存储设备(VSA)。

VSA是运行在虚拟机上的存储控制器，它将直接挂载在虚拟机上的存储和同一集群内的其他主机进行虚拟化。vsa提供了一个简单的共享存储基础设施，主机使用它来支持高可用性、虚拟机迁移和改进的存储供应。对于许多公司来说，这可以消除设置和管理传统SAN或NAS以支持虚拟服务器和桌面基础设施的需要。

vSphere存储设备。VMware vSphere存储设备作为虚拟机运行，通过DAS创建共享存储池，DAS连接到两节点或三节点集群中的每个ESX/i主机。它在每个节点内提供RAID保护，并支持集群内节点间的镜像。虽然从技术上讲是基于文件的架构(NAS)，但VMware VSA提供了集群中每个主机上的块级存储虚拟化容量，并提供了与共享的基于块的存储在此实现中相同的好处。

HP left和Virtual SAN Appliance。P4000 VSA软件的功能与VMware VSA类似，但它不仅仅是连接到每台主机的DAS。它还允许使用iSCSI或FC SAN上可用的外部存储创建共享存储池。它本质上将任何可用存储转换为左手存储节点，该节点可以是本地的，也可以是用于容灾的远程位置的。P4000支持快照和精简配置，支持Hyper-V和VMware。

DataCore SANsymphony-V。DataCore解决方案是其SANsymphony软件的aVM实现，该软件将每个VMware、Hyper-V或Xen主机中的DAS整合到一个共享存储池中。SANsymphony-V还可以虚拟化外部的、基于网络的存储，比如HP解决方案，当迁移到传统的共享存储基础设施时，可以将软件重新部署到外部服务器上。SANsymphony-V还提供快照、精简配置、自动分级、远程复制等存储服务。

FalconStor NSS虚拟设备。FalconStor的网络存储服务器虚拟设备(NSS VA)是该公司NSS硬件产品的vmware版本，它创建了一个与网络上的其他主机共享DAS的虚拟存储池。与DataCore和left - hand解决方案类似，该存储池可以使用网络上可用的任何iSCSI存储进行扩展。NSS Virtual Appliance包括快照、精简配置、读写缓存、远程复制和卷分级。

什么时候使用

基于主机的存储虚拟化解决方案目前主要用于虚拟服务器和虚拟桌面环境，以解锁其高可用性特性，提高存储性能、利用率和管理效率。在较小的环境中，还可以使用VSA为物理服务器提供存储供应。

埃里克·斯莱克是存储瑞士．