存储虚拟化是如何实现的(存储虚拟化的三种实现方式)

存储虚拟化的三种方法

1、基于主机的虚拟存储依赖于代理或管理软件,代理或管理软件安装在主机上,负责控制和管理存储虚拟化。
然而,这种方法会占用主机处理时间,不可扩展,并且会影响性​​能和可靠性。
它还很容易导致受保护数据受到未经授权的访问,造成不必要的安全风险。
尽管如此,基于主机的虚拟化是最容易实现的,并且设备成本最低,因为它不需要额外的硬件。
该供应商通常是存储管理领域的软件供应商,提供便于SAN管理和虚拟化的图形界面,具有良好的负载平衡机制,并且适合托管和小型SAN结构。
2、基于存储的虚拟存储依赖于存储模块提供的功能。
这种方法通常只能提供不完整的存储虚拟化解决方案,尤其是在多供应商SAN存储系统中。
JBODS等简单存储设备不具备存储虚拟化功能,可能会被排除在外。
然而,基于存储的虚拟化方法很容易与特定存储供应商设备协调,易于管理,并且对用户和管理员透明。
但该解决方案难以定制和监控,软件支持不足。
3、基于网络的虚拟存储通过网络设备实现存储虚拟化功能。
主要有两种方法:基于互联设备的方法和基于路由器的方法。
基于互连设备的方法分为对称和非对称,其中控制信息和数据采用相同或不同的路径。
对称方法可能会因互连设备而遇到瓶颈,而非对称方法更具可扩展性。
基于连接设备的虚拟化可以在使用标准操作系统(例如Windows、SunSolaris、Linux或供应商提供的操作系统)的专用服务器上运行。
性能和功能优于标准操作系统,但需要更高的硬件成本。
基于设备的方法仍然面临基于主机的虚拟化的缺陷,其中主机故障或不正确的配置可能导致数据泄漏。
异构操作系统之间的互操作性仍然是一个问题。
基于路由器的虚拟化通过在路由器固件中实现存储虚拟化功能来提供更好的性能和安全性。
路由器冗余和动态多路径解决了错误问题,并提供异构操作系统和多供应商存储环境之间的互操作性。

简述虚拟化存储技术的三种实现方法及工作原理

从系统角度来看,存储虚拟化主要有三种方式:

基于主机的虚拟化存储;

基于存储设备的虚拟化存储;

基于网络的虚拟存储。

方法一:基于主机的虚拟存储

基于主机的虚拟存储依赖于一台或多台主机上安装的代理或管理软件;了解存储虚拟化控制和管理。
由于控制软件运行在主机上,这将需要主机运行很长时间。
因此,这种方法掌握性较差,实用性能也不是很好。
基于主机的方法可能会允许意外访问受保护的数据,从而损害系统的稳定性和安全性。
该方法需要在主机上安装相应的控制软件;因此,一台主机的故障会影响整个SAN系统中数据的完整性。
由于不同存储厂商的软硬件差异,软件控制的存储虚拟化也会带来不必要的互操作性;因此,这种方法的灵活性也较差。

但是,因为它不需要任何硬件;主机虚拟化方法是最容易实现的设备成本最低。
采用这种方法的供应商已经成为库存管理领域的软件供应商,目前拥有成熟的软件产品。
该软件提供易于使用的图形界面;易于用于SAN管理和虚拟化;主机和SAN架构具有良好的负载均衡机制。
从这个意义上说,基于主机的存储虚拟化是一种经济有效的方法。

方法二:基于存储设备的虚拟化

基于存储设备的存储虚拟化方法依赖于提供相关功能的存储模块。
无需第三方虚拟化软件;基于存储的虚拟化通常提供不完整的存储虚拟化解决方案。
对于具有多供应商存储设备的SAN存储系统;这种方法效果不是很好。
依赖存储供应商的功能模块将排除系统中JBODS(简单磁盘组)和简单存储设备的使用。
因为这些设备不支持存储虚拟化功能。
当然,采用这种方法意味着最终锁定单一存储供应商。

基于存储的虚拟化方法也有一些优点:这种方法在存储系统中更容易实施;更容易与特定存储供应商的设备协调;因此,更容易管理;这是有益的。
或者管理者是透明的。
然而,我们必须注意到,缺乏足够的软件支持使得定制和监控解决方案变得更加困难。

方法三:基于网络的虚拟存储

基于网络的虚拟化方法是通过多种方式实现网络设备之间的存储虚拟化功能,特别是接下来。

1.基于互联设备的伪造

基于互联设备的方法是对称的。
控制信息和数据在同一信道上不对称;控制信息和数据。
走上不同的道路。
以对称的方式;互联设备可能成为瓶颈,但多种设备管理和负载均衡机制可以缓解瓶颈。
同时,在多设备管理环境中;当设备出现故障时;更容易支持服务器获取错误。
然而,一个设备,因为它创建了多个SAN岛因为它只控制与其连接的存储系统。
非对称虚拟存储的大小可以比对称虚拟存储更大,因为数据和控制信息的路径是分开的。

基于Internet的虚拟化方法,例如Windows、太阳索拉里斯,它可以在使用标准操作系统(例如Linux或供应商提供的操作系统)的专用服务器上运行。
该方法在标准操作系统上运行,并且具有基于验收的方法的许多优点——易于使用和廉价的材料。
许多基于设备的虚拟化提供商提供额外的功能模块来提高系统的整体性能,并且它们可以实现比标准操作系统更完整的功能,但需要更高的硬件成本。

但是,基于机器的方法还继承了基于主机的虚拟化方法的一些弱点,在主机上运行的代理软件或基于主机的适配器可能会允许主机故障或不正确的主机配置访问不受保护的数据。
同时,不同操作系统之间的互操作性仍然是一个问题。

3.基于路由器的虚拟化

基于路由器的方法是在路由器固件中实现存储虚拟化功能。
厂商进一步提升存储管理能力他们还经常提供可运行的附加软件在这个方法中,路由器拦截网络中每台主机到存储网络的数据通道上来自主机的任何命令。
因为路由器可以为任何主机提供服务,大多数控制模块驻留在路由器的固件中。
与基于主机和大多数基于连接设备的方法相比,这提供了更好的性能和更好的结果。
不依赖于每台主机上运行的代理服务器;此方法比基于主机或基于设备的方法提供更好的安全性。
当主机与存储网络连接的路由器出现故障时。
主机上的数据尚不可用。
但是,只有连接到故障路由器的主机才会受到影响;路由器冗余可支持动态多路径;它还可以为上述故障问题提供解决方案。
由于路由器通常充当协议转换桥梁,基于路由器的方法可以提供异构操作系统和多供应商存储环境之间的互操作性。

简述虚拟化存储技术的三种实现方法及工作原理

1、虚拟主机存储技术通过主机上安装的代理或管理软件对存储介质进行虚拟化。
这种方法的优点是成本较低且易于安装,特别是对于大型机和小区域网络(SAN)。
然而,当处理时间接管主机时,可扩展性受到限制,并且性能和稳定性也可能受到影响。
然而,基于网络的虚拟化方法优于负载平衡。
2、基于存储设备的虚拟化技术,利用存储设备模块内置的设备功能来实现虚拟化。
这种方法的优点是管理简单并且对用户和操作员来说是透明的。
缺点是它只能提供不完整的解决方案并且绑定到特定的供应商商店。
另外,灵活性较差,开发人员难度较大。
3.基于网络的虚拟存储技术,用于网络设备之间存储介质功能的虚拟化。
它们包括以下:-基于连接设备的虚拟化:这种方法通常在专用服务器上运行,使用标准操作系统,例如Windows、SunSolar、Linux或供应商就绪的操作系统。
它具有主机托管的优点,例如易于使用和设备成本低,但也有类似的限制,具体取决于基于主机的方法。
-基于路由器的虚拟化:在这种方法中,路由器固件负责存储虚拟化功能,而其他软件则通过主机运行以增强存储管理功能。
由于路由器主要在路由器的固件中提供电源和控制模块,因此性能和安全性得到了提高。
然而,该路线的故障使得军队无法在该路线的情况下访问存储系统。

云存储的核心技术:虚拟化存储,究竟虚拟是怎样实现的

虚拟化改变了计算机使用存储的方式。
正如物理机被划分为虚拟机(VM)一样,物理存储设备被划分为虚拟磁盘(VirtualDisk)。
今天我们就来说说虚拟存储(StorageVirtualization)技术是如何实现的?关于虚拟磁盘的实现,我们知道服务器扩展存储主要有三种方式:直连存储(DAS)、存储区域网络(SAN)和网络附加存储(NAS)。
那么什么类型的存储可以用来实现虚拟磁盘呢?在虚拟化环境中,VMWare等管理程序必须同时为多个VM分配存储空间。
在这个过程中,我们首先要把物理存储资源划分为虚拟磁盘,然后分配给虚拟机。
显然,我们不能使用DAS将物理磁盘直接连接到VM。
SAN以逻辑单元(LUN:LogicUnit)提供存储资源,但虚拟环境中的VM数量过多,LUN数量不足以支持很多虚拟磁盘。
更重要的是,由于虚拟磁盘是由多个虚拟机共享的,虚拟机需要随时创建、删除或迁移,因此在迁移虚拟机时,需要共享存储空间,只有原始数据不丢失。
DAS或SAN不适合共享存储。
考虑到资源分配和共享问题,Hypervisor以NAS的形式实现虚拟磁盘。
VMware通常使用VMFS文件系统来实现VMFS(虚拟机文件系统)或NFS协议虚拟磁盘。
每个虚拟机的数据实际上是一组文件,其中最重要的文件是虚拟磁盘文件(VMDK文件),还有交换分区文件(VSWP文件,相当于swap)和非易失性内存(NVRAM)。
BIOS中的文件是相同的)等。
虚拟磁盘上的每个VMIO操作都是对虚拟磁盘文件的读取和写入。
通过允许多个虚拟机访问集成的集群存储池,设计、构建和优化虚拟服务器环境,从而大大提高资源利用率。
通过使用和实施资源共享,管理员可以直接受益于更高的效率和存储利用率他们会的。
那么我们在云计算中如何使用虚拟磁盘呢?实例存储最重要的方式是虚拟磁盘实例存储。
这样,虚拟磁盘就和物理世界一样是虚拟机实例的一部分。
删除虚拟机时,虚拟磁盘也会被删除。
在此示例存储模型中,虚拟磁盘和虚拟机之间的存储连接实际上是DAS存储。
但虚拟磁盘的基本实现,我们说,是以NAS的形式实现的。
hypervisor的作用是存储VM层存储模型,它是实现协议分离(VMFS或NFS)的虚拟机的下层。
VMFS协议识别存储资源的虚拟化,并在重建虚拟机时为实例存储分配每个虚拟机的卷以进行重建。
这一需求催生了另一种存储模型:卷存储。
卷是存储的基本单位,相当于虚拟磁盘分区。
它不是虚拟机实例的一部分,可以将其视为虚拟机的外部存储设备。
卷可以从一台虚拟机迁移,然后附加到另一台虚拟机。
这样我们就实现了模板数据和用户数据的分离。
OpenStackCinder是一种卷存储实现。
除了模板存储和卷存储之外,我们最后提到了另一种特殊的虚拟存储:对象存储。
对象存储许多云应用需要在不同的VM之间共享数据,而这些VM往往跨越多个数据中心,而对象存储可以解决这个问题。
上一篇文章介绍了云计算IaaS管理平台的基本功能有哪些?《》中提到了对象存储。
在对象存储模型中,信息存储在桶中,桶根据字面意思也可以称为“桶”。
我们可以使用硬盘。
基本上,对象就像一个文件,而存储单元就像一个文件夹(或目录),对象和存储桶可以通过统一资源标识符(URI)来标识:对象存储的主要思想实际上是虚拟的,就像卷、目录、是磁盘等文件的物理存储空间,虚拟化是一个桶,将文件组织成对象涵盖了复杂性。
对象存储模型NAS和对象存储各有千秋,你真的认为NAS存储技术也是解决数据共享问题的吗?许多云环境使用对象存储而不是NAS,因为它具有规模和成本优势。
由于对象存储分布在多个节点上,最新的数据并不总是可用,因此对象存储的数据一致性并不健壮。
如果有强一致性要求,可以使用NAS。
如今,在云计算环境中,NAS和对象存储并存。
与NAS一样,对象存储是一种软件架构,而不是硬件架构。
应用程序直接通过RESTAPI访问对象存储。
公共对象存储包括:AmazonS3和OpenStack的Swift。
结论在实际的云平台应用中,我们应该根据自身情况合理使用不同的虚拟化存储技术。
我们通常使用对象存储来存储非结构化静态数据文件,例如音频、视频、图片等。
对于系统镜像和应用程序,我们需要使用云主机实例存储或卷存储。
对于应用程序产生的动态数据,我们一般需要使用云数据库来管理数据。

网络虚拟化的常见网络虚拟化形式

1、常见的网络存储虚拟化网络存储虚拟化的实现方式主要有两种:-基于连接设备的虚拟化基于连接设备的实现方式有两种:对称模式和非对称模式。
在对称模式下,控制数据和信息共享同一信道,在对称模式下,两者以不同的方式传输。
尽管由于设备连接问题,对称模式可能成为瓶颈,但可以通过设备管理和负载平衡技术成功缓解此问题。
另外,当非对称模式的设备发生故障时,更容易实现服务器故障转移。
然而,对称模型创建了许多SAN(存储区域网络)孤岛,因为每个设备只能控制其所连接的存储系统。
-基于路由器的虚拟化基于路由器的虚拟化在路由器固件上实现存储虚拟化功能。
供应商通常会提供额外的软件来增强主机的存储管理功能。
在这种方法中,路由器被放置在主机和存储网络之间的数据通道中,用于拦截从主机到存储系统通过网络的所有命令。

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