云计算中存储虚拟化技术的应用

文/杨波 张磊 刘宁

1 云计算的基本概念

随着我国经济水平不断提升，许多企业规模越做越大，企业发展也越来越快。伴随着企业扩大，企业的业务种类、业务数量等都会不断增多，如今全球进入信息化时代，计算机互联网成为了每家企业办公的必要帮手，但是随着大量数据添加存储，企业IT系统需要更高能耗以及更多的数据存储空间，这都会给企业带来成本过高的问题。一些企业没有互联网专业人才还会对存储系统等资源造成极大浪费。因此企业创造出一种既可以对数据安全、智能存储又可以大量节约使用成本的方法对于企业未来发展非常重要，因此“云计算”开始出现在企业视野当中。云计算是一种针对大量数据处理的密集型的超级计算，不仅能够实现数据存储，还能够对数据进行安全管理、编程、控制等功能，并且可以帮助企业适应当前业务环境，建立灵活多变的基础设施，实现快速响应企业发展需求。云计算的使用象征着传统信息服务方式的改变，起名“云”字就是暗示这种方法可以无限进行资源扩张，使用者可以及时获取数据。实际使用中，云计算不仅能够满足使用者单一需求，它还是一个服务集合体，对使用者提供超乎想象的IT服务，比如网络计算等，我们可以将它看作虚拟的计算机。

2 虚拟化技术的基本概念

企业需要进行计算的资源种类、数量都很庞大，这就需要使用一种技术来对繁多的计算资源进行调配，虚拟化技术就由此孕育而生。为了打破数据中心、服务器、存储器、网络、数据等设备之间的划分，虚拟化技术将计算机的软硬件、数据、网络等都相互隔开，帮助数据网络构架实现动态化，对物理资源、虚拟资源都可以进行一体化管理与使用，这样不仅可以提高系统结构弹性，还能降低企业维护成本与风险、提高服务质量。企业可以通过云环境将虚拟化技术划分为以下层次：服务层次、存储层次、网络层次、应用层次、客户端层次等。针对不同的系统性问题，企业可以选择不同种类的虚拟化技术进行处理。虚拟化技术的运用简化了云计算的资源管理方式，并且让用户有了更好的互联网体验，降低对已有资源造成使用浪费。虚拟化技术提高了云计算数据安全完整，为企业进一步发展提供安全保障，因此在与企业相互促进的过程中，虚拟化技术发展迅猛。

图1：存储虚拟化实现模式

3 云计算中存储虚拟化技术的应用

存储虚拟化技术有着较为广泛的应用，它有效解决了不同类型存储资源的整合问题，并在很大程度上优化了存储系统的可靠性和兼容性。存储虚拟化技术的主要原理在于将物理存储从逻辑映像中分类出来，由此一来网络和应用在管理上不会混淆。不仅如此，对于用户而言，在对数据存储中摆脱了传统磁盘分类的情况，存储虚拟化技术使得资源全部归纳到一个数据池中，进而能够有效实现单点统一化管理。

存储虚拟化技术的运用主要通过三个层次完成：以主机为基础进行虚拟化、以存储设备为基础进行虚拟化、以网络为基础进行虚拟化。使用思想是为了将企业资源通过逻辑映像、物理存储分开，让企业使用已有资源更加简化，实现方式分为两种：带内虚拟化、带外虚拟化。通过三个层次虚拟化可以完成模块虚拟化、磁盘虚拟化等，如图1所示，下面从三个方面对云计算中存储虚拟化技术的应用展开分析。

3.1 基于主机的存储虚拟化系统

在相应逻辑管理软件的作用之下，基于主机的存储虚拟化系统由操作系统完成。这类应用主要的作用在于做数据镜像保护，使得多个异构磁盘阵列都能够被存储空间所涉及。但这种模式也不能说就是完美的，同样存在一些缺陷需要引起使用者的注意。首先该存储虚拟化系统存在应用和操作系统的兼容问题，且当主机需要升级和维护的时候，操作起来较为复杂。其次，这种系统会占据主机的大量资源，导致应用的性能有所降低，且还会在一定程度上影响业务的连续性。如图2所示。

图2：基于主机的存储虚拟化系统

3.2 基于存储设备的存储虚拟化

基于存储设备的存储虚拟化在常用设备中较为少见，多用于高端点的存储设备。它是将虚拟化功能融入到存储控制器中，并对不同的存储系统进行一定的整合，使之融合为一个统一的平台，由此有效解决了传统方式管理难的问题，且能够利用生命周期管理促进应用环境得到更进一步的优化。基于存储设备的存储虚拟化系统对资源进行统一化管理，这就意味着无论是外部资源还是内部资源在管理起来都将不会进行划分，而在这个过程中原存储系统也将不再参与，这样的好处在于异构存储管理变得更为简单，而存储网络在结构上也变得更为清晰。同样的它也存在一些问题需要引起注意，如当数据管理功能来源不同厂家的时候，可能会难以进行相互操作；需要配备的数据管理软件多，导致成本大幅增加，对于中小型企业而言难以普及。

3.3 基于网络的存储虚拟化

基于网络的存储虚拟化指的是将虚拟化引擎加入到存储区域为（SAN）中，这类存储虚拟化技术的应用好处也是利于数据的统一化管理。此外，它并不占用主机资源，对于异构存储设备和异构主机都能够进行完美支持，当管理平台能够统一化时必然能够增加企业的工作效率。基于网络的存储虚拟化存在的不足之处有以下几点：

（1）虽然说这类存储虚拟化技术有利于数据的统一化管理，但仍旧存在不少厂商由于数据管理功能弱使得统一化管理困难重重。

（2）还有不少厂商产品的成熟性较低，兼容性问题没有得到彻底解决。总之存储虚拟化技术虽然具有很大的优势性，但仍旧需要不断对其进行完善。

很多企业在选择使用虚拟化技术时，对于虚拟化的部署地点存在疑问，不清楚到底在基于电脑主机还是基于使用网络。其实虚拟化技术在这些地方都可以部署，并且各自有各自的优点。企业如果基于工作需要，最好可以对存储系统进行合并异质，通过一个公共的存储区对各个系统进行管理、控制。企业为了方便对不同厂商进行存储阵列选择，向他们展示企业能够发挥的各种功能，比如数据动态配置、迁移等，大多会通过存储虚拟化技术来实现。一般用户在运用存储虚拟化技术过程中需要注意以下几点：

（1）在进行存储虚拟化技术使用前，要对企业存储虚拟化策略做出提前规划。

（2）企业在进行存储虚拟化之前，需要对企业原有各类数据进行筛选、分类。

（3）对存储虚拟化各类数据有效期限进行确切了解，保证存储虚拟化技术高效运行。

4 存储虚拟化技术应用领域

目前中国存储领域已经大规模使用虚拟化技术。很多生产存储设备的企业已经大量生产虚拟化存储产品，并且销售数量屡创新高。目前存储虚拟化技术应用领域越来越广，比如信息化产业数据中心、移动电信行业、金融银行保险行业、政府机关等。由于目前世界逐渐跨入信息化时代，信息数据容量大爆发势不可挡，因此传统存储技术已经不再能够满足现代人们的需求，所以存储虚拟化技术得到了快速发展。不过目前存储虚拟化技术还存在一些缺点，比如其安全性、保密性等还需要进一步提升，并且目前存储虚拟化技术针对对象大多是我国的大型企业，对于我国中小型企业还没有完善的解决手段，而且由于存储虚拟化技术前期投入成本比较高，对于中小型企业负担太大。

5 结语

综上所述，虽然目前存储虚拟化技术运用十分广泛，但其仍不能解决企业所有问题。并且企业只有结合自身发展情况将企业的资源、技术等进行虚拟化，才能创造出最适合企业本身的存储方式，达到对企业资源合理分配，降低成本的目的。并且企业在使用云计算过程中，需要不断完善系统，只有这样才能降低存储虚拟化技术使用中可能遇见的风险。