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一文看懂存儲虛擬化技術
作者:etonnet 來源:51CTO 日期:2019-11-14 13:57:00 人氣:1580

數據在整個計算機系統是最重要的一部分,也是最珍貴的。數據的存儲一直是一個熱議的話題,在沒有云計算之前數據存儲已經發展了很久,可以說和云計算沒有特別關系,我這邊將的云計算存儲通常指的是亞馬遜的 S3 存儲或者 EBS 存儲等,將統一的資源池劃分給多個用戶。

什么是存儲

存儲,歷史悠久,無處不在。

存儲是 Storage,注意和內存 (記憶體)Memory 區分;

本質的差異是 Storage 要持久化,Memory 一般認為是 RAM,掉電易失,主要作用是 XIP(eXecute In Place) 。人的記憶要能存儲起來就好了。存儲,不同的介質千差萬別,種類繁多……

什么是存儲虛擬化

存儲虛擬化是在存儲設備上加入一個邏輯層,通過邏輯層訪問存儲資源

對管理員來說,可以很方便的調整存儲資源,提高存儲利用率

對終端用戶來說,集中的存儲設備可以提供更好的性能和易用性

存儲虛擬化的實現方式

  • 裸設備+邏輯卷:
  • 存儲設備虛擬化
  • 主機存儲虛擬化+文件系統

存儲虛擬化的原理

  • 裸設備+邏輯卷的方式是最直接的存儲控制方式,直接在通用塊層之上劃分成以 1 G 為單元的存儲塊,通過管理這些單元,實現卷的維護操作
  • 存儲設備虛擬化是指通過存儲設備的能力,實現卷的維護操作,并且存儲設備還可以提供一些存儲高級業務,例如精簡配置、快照和鏈接克隆
  • 主機存儲虛擬化+文件系統是指主機通過文件系統管理虛擬機磁盤文件,并通過虛擬化層提供很多高級業務,業務能力不依賴存儲設備

裸設備+邏輯卷虛擬化結構

  • 裸設備+邏輯卷的方式是最直接的存儲控制方式,直接在通用塊層之上劃分成以 1 G 為單元的存儲塊,通過管理這些單元,實現卷的維護操作;
  • IO 路徑簡單,讀寫性能***,但不支持高級業務;

術語解釋:

主機內核空間:Dom-0 Kernel Space

用戶虛擬機:Guest OS

前段驅動:blkfront

后端驅動:blkback

通用塊層:Generic Block Layer

存儲設備虛擬化的結構

  • 存儲設備虛擬化是指通過存儲設備的能力,實現卷的維護操作,并且存儲設備還可以提供一些存儲高級業務,例如精簡配置、快照和鏈接克隆
  • 該技術的優點:與主機無關,不占用主機資源,數據管理功能豐富。
  • 該技術的缺點:一般只能實現對本設備內磁盤的虛擬化。不同廠商間的數據管理功能不能互操作。多套存儲設備需要配置多套數據管理軟件,成本較高。

存儲虛擬化+文件系統的結構

主機存儲虛擬化+文件系統是指主機通過文件系統管理虛擬機磁盤文件,并通過虛擬化層提供很多高級業務,這也是目前業界采用較多的虛擬化方式。

  • 支持異構存儲和異構服務器
  • 高級功能豐富,且不依賴于硬件設備
  • IO 路徑較長,性能有損耗

存儲虛擬化類型

幾種存儲虛擬化技術的比較


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