存儲管理的虛擬化設計

"計算機！訪問所有有關博格（BORG）與聯(lián)盟聯(lián)絡的已知數據。"
　　"正在進入！"[兩秒鐘以后]"與聯(lián)盟相關的記錄共有525條…"
　　可曾看過'星際旅行'電影？在許多鏡頭中你都可以聽到有人向計算機呼叫，要求其進入數據庫？數據庫往往由聯(lián)盟的所有行星成員構成，這是一個巨大的數據庫！我只好猜測，它不僅僅存儲在一臺計算機里。數據要從存在于遍布整個銀河系成百上千臺計算機中采集。那就是虛擬化。
　　神圣的計算杯（holy grail）可以在任何時間、從任何計算機、任何網絡進入。誠然，這可以通過足夠的資源來實現(xiàn)，實際情況卻是，我們的有限財經資源是達成信息天堂最大的絆腳石。而虛擬化技術就可以減少整體擁有成本，提高現(xiàn)有企業(yè)存儲系統(tǒng)的利用能力。
　　今天，虛擬化通過在服務器和存儲區(qū)域網絡（SAN）之間創(chuàng)立一抽象層利用SAN所提供的連接性。
　　在引入SANs之前，存儲直接附在服務器上，剩余的容量不能在服務器之間分享。為了避免超出空間的中斷，每一服務器都配備了額外的存儲容量，直接附屬存儲的利用率在30%~50%范圍之間。SANs通過多個服務器提供了連接多個存儲設備的手段。這就產生了一個存儲池，存儲的邏輯單元（LUN）可以通過SAN管理工具重新分配到服務器，而無需對存儲設備重新進行物理分配。
　　盡管這有助于通過簡化連接性提高存儲容量的可用性，然而SANs引入了交換機、主機總線適配器、光纖通道存儲端口之間互相聯(lián)接的另一管理層。缺乏SAN 的標準、操作平臺和存儲設備的差異也造成新的互操作性的問題。
　　虛擬化預示著將裝置的SAN池"熔化"成通用的容量池，并通過掩蓋與不同種類的SAN結構和存儲組件相關聯(lián)的復雜性來簡化存儲的管理。存儲管理費用一般為實際擁有存儲的費用的6-8倍。虛擬化表示客戶節(jié)約大量的IT預算的機會。
　　虛擬化的部分前景包括：邏輯單元（ LUNs）的動態(tài)分配、LUNs的動態(tài)擴展、LUNs跨過異類存儲裝置的映射、快照、不同種類的遠程復制、存儲防火墻、陣列（RAID），以及通過收取用戶 "虛擬"存儲量費用對存儲超過100%的虛擬"利用"，但僅分配所需的一部分。
　　存儲技術提供商似乎仍然在為怎樣實現(xiàn)虛擬化的前景目標而爭論不休。有些提供商說虛擬化能力應存在于服務器層面，有些提供商又傾向于光纖層面（即，存在于SAN光纖交換機或設備中），有些提供商堅持認為虛擬化存在于存儲系統(tǒng)層面，建立在存儲陣列和裝置中。其他的提供商則為"帶內（In-Band）"或對稱虛擬化的好處而辯護，這種情況下，數據和控制數據通過虛擬化"引擎"；與此相對的"帶外（Out-of-Band）"或不對稱虛擬化，該種情況下控制數據經由位于實際數據路徑外部的虛擬化"引擎"。任何上述觀點都有其自身的不利條件和局限性 - 包括協(xié)同操作、管理以及執(zhí)行問題。實際上，虛擬化必須是服務器、SAN和存儲之間的協(xié)調努力。
　　今天，許多局部的解決方案正在被陸續(xù)提出，但還沒有一個解決方案可以實現(xiàn)虛擬化存儲資源的前景。其中的許多解決方案僅能提供存儲容量的虛擬畫面。存儲容量的管理受到人們的關注，而趨于下降的存儲容量費用使人們對利用的關注更少一些。IT經理們當今把容量作為一種管理的工具而非作為管理的終極目標。
　　存儲虛擬化的有成效使用應集中在管理不斷膨脹壯大的數據，而非集中在限制其利用存儲容量的每一最后的兆字節(jié)。管理存儲的增長要求應用、服務器平臺、網絡連接性以及存儲系統(tǒng)的可擴展性特征方面的知識。
　　日立數據系統(tǒng)和其母公司日立株式會社將采用一種開放的、以網絡為中心的途徑達成虛擬化，他們將集中力量實現(xiàn)存儲管理的虛擬化。在利用30多年發(fā)展日本市場的高端系統(tǒng)管理軟件的經驗中，日立將提供一種存儲管理框架- HiCommand? -它是基于開放參考模型和應用產業(yè)標準，比如通用信息模型（CIM）和簡單目標存取協(xié)議（SOAP）。


圖1：HiCommand框架
　　這種開放性途徑向企業(yè)存儲客戶提供最佳種類解決方案選擇，它有助于在許多種存儲技術提供商之間進行協(xié)作。該模型向獨立的軟件廠家（ISV）虛擬化或SAN網絡解決方案開放。
　　一個ISV也可以提供其他的應用服務，比如作為資源管理器，使用HiCommand CIM模型和開放的消息母線（messaging bus）。日立和其他存儲管理廠家提供的管理模塊能夠發(fā)現(xiàn)、映射、監(jiān)控和管理從應用到設備的存儲資源。日立自由存儲系統(tǒng)將以設計的管理輔助特征補充其功能，以便能夠進行存儲的端到端管理和數據遷移。目前，HiCommand設備管理器已問世。來年日立的其他組件將會推出。
　　我們實現(xiàn)虛擬化的途徑將簡化存儲的管理，但它還不會排除繼續(xù)工程探索及開發(fā)可升級的、高功能的、不停頓的存儲系統(tǒng)。存儲系統(tǒng)不能沒有工程優(yōu)化。
　　要達成虛擬化沒有"靈丹妙藥（silver bullet）" - 還沒有一個解決方案可以做到。虛擬化必須被認為是能夠形成可以合成為整個存儲網絡范例的一個部分的技術，包括服務器、存儲網絡、存儲陣列以及存儲管理軟件。服務器提供應用、文件和主機總線適配器的畫面。存儲網絡提供網絡拓撲圖，存儲陣列提供裝置配置和脫離主機存儲應用的畫面。存儲管理軟件必須知曉整個SAN和存儲基礎設施。不幸的是，存儲網絡的每一個要素具有其自己的管理產品和/或界面，而網絡在大小、連接性和不同的種類方面不斷增長，因而增加了復雜性。存取虛擬化是有用的，而應用和控制的虛擬化是主要的好處所在。

圖2：日立虛擬化途徑
　　日立的虛擬化途徑基于三個要素：