新一代的基于虛擬技術(shù)的SAN網(wǎng)絡(luò)相對(duì)于傳統(tǒng)SAN的最大進(jìn)步是SAN中包含了大量面向數(shù)據(jù)的智能化功能。而這些功能的有些是全新的，而有些是替代原來靠昂貴的服務(wù)器軟件或存儲(chǔ)控制器軟件實(shí)現(xiàn)的功能。整個(gè)SAN網(wǎng)絡(luò)只需要一套網(wǎng)絡(luò)軟件許可證，而不需要單獨(dú)為每套服務(wù)器或存儲(chǔ)控制器購(gòu)買軟件。所有SAN中的存儲(chǔ)可以統(tǒng)一成一個(gè)大的存儲(chǔ)池，集中管理和分配，消除不同品牌存儲(chǔ)間的隔閡和限制，因此最大限度的發(fā)揮各存儲(chǔ)設(shè)備的性能。

    更為關(guān)鍵的是，這種存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了On－Demand的存儲(chǔ)體系（按需存儲(chǔ)）。On－Demand存儲(chǔ)的含義是按照業(yè)務(wù)的需要，靈活的透明的改變存儲(chǔ)方式，以隨需應(yīng)變。而在傳統(tǒng)的存儲(chǔ)體系結(jié)構(gòu)中，On－Demand實(shí)現(xiàn)非常困難。應(yīng)用對(duì)存儲(chǔ)的要求變化可歸納為四種：

    1、容量需求的增減

    業(yè)務(wù)量變化導(dǎo)致數(shù)據(jù)量變化，而數(shù)據(jù)量的變化又對(duì)存儲(chǔ)容量產(chǎn)生新要求

    2、I/O性能需求的改變

    應(yīng)用的性能要求是不斷變化的，當(dāng)業(yè)務(wù)高峰來臨時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生巨大的I/O請(qǐng)求訪問量，如果有效的響應(yīng)，將直接導(dǎo)致應(yīng)用服務(wù)水平的下降，甚至使得應(yīng)用出錯(cuò)，影響業(yè)務(wù)運(yùn)作。

    3、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)安全性高低的改變

    關(guān)鍵的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)應(yīng)該存儲(chǔ)在SAN中最安全的存儲(chǔ)設(shè)備上。但是，數(shù)據(jù)的關(guān)鍵性與否，可能變化。或者數(shù)據(jù)的重要程度也可能變換。

    4、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能要求的改變

    例如有些數(shù)據(jù)需要每天備份到遠(yuǎn)程，或需要在本地作克隆。

    On－Demand存儲(chǔ)系統(tǒng)的意義在于，當(dāng)以上情形發(fā)生時(shí)，存儲(chǔ)系統(tǒng)可以立刻應(yīng)需而滿足要求，并且在改變過程中，不影響應(yīng)用的運(yùn)行。IBM新一代虛擬存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)系列具備這些特性，因此被定義為On－Demand的存儲(chǔ)系統(tǒng)。

    虛擬存儲(chǔ)的概念

    其實(shí)虛擬存儲(chǔ)并不是一個(gè)新概念，很早以前，IBM在大機(jī)（mainframes）上的VM（virtual machine）技術(shù)或IBM公司通過虛擬磁帶將虛擬存儲(chǔ)的概念實(shí)施到磁帶庫(kù)上（VTS）都是運(yùn)用了虛擬技術(shù)。簡(jiǎn)單的來說，虛擬存儲(chǔ)是一種具有智能結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)，它允許客戶以透明有效的方式在磁盤和磁帶上存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，統(tǒng)一管理磁盤空間，使得客戶的存儲(chǔ)系統(tǒng)容納更多的數(shù)據(jù)，也使得更多的用戶可以共享同一個(gè)系統(tǒng)。在虛擬存儲(chǔ)環(huán)境下，無論后端物理存儲(chǔ)是什么設(shè)備，服務(wù)器及其應(yīng)用系統(tǒng)看到的都是其物理設(shè)備的邏輯映象。即使物理存儲(chǔ)發(fā)生變化，這種邏輯映象也不會(huì)改變，系統(tǒng)管理員不必再關(guān)心后端存儲(chǔ)，只需專注于管理存儲(chǔ)空間，所有的存儲(chǔ)管理操作，例如系統(tǒng)升級(jí)、建立和分配虛擬磁盤、改變RAID級(jí)別、擴(kuò)充存儲(chǔ)空間等都比以前容易的多，存儲(chǔ)管理變得輕松簡(jiǎn)單。

    在虛擬存儲(chǔ)環(huán)境下，存儲(chǔ)對(duì)用戶來說將變得透明，用戶可以不必關(guān)心存儲(chǔ)設(shè)備的功能差別、容量大小、設(shè)備類型和制造商如何，所有的設(shè)備將被統(tǒng)一管理，而且賦予統(tǒng)一的功能如Flashcopy、遠(yuǎn)程災(zāi)備等。

    總體來說，存儲(chǔ)虛擬化有三個(gè)層次：基于服務(wù)器的虛擬存儲(chǔ)、基于存儲(chǔ)設(shè)備的虛擬存儲(chǔ)、基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬存儲(chǔ)。

    1、基于主機(jī)的虛擬化。這種方法是在很多廠商陣列之間通過LVM（logical volume manager）建立存儲(chǔ)池，在一個(gè)操作系統(tǒng)下共享不同陣列。

    2、基于存儲(chǔ)的虛擬化。這種虛擬化是指一些高段陣列本身的智能化管理，可以實(shí)現(xiàn)同一陣列供不同主機(jī)來分享。以上兩種均是在主機(jī)和存儲(chǔ)的“BOX”內(nèi)部實(shí)現(xiàn)的，如果把上述功能移植到網(wǎng)絡(luò)上，便是基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬化。

    3、基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬化。這種虛擬化在多廠商陣列之間建立建立一個(gè)存儲(chǔ)池，也可以與不同的主機(jī)平臺(tái)相連，對(duì)主機(jī)來說看到的是不同的陣列的統(tǒng)一映象，實(shí)現(xiàn)了不同主機(jī)和存儲(chǔ)之間的真正的戶連和共享。從存儲(chǔ)的發(fā)展趨勢(shì)來看，基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬化是發(fā)展的潮流。基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬存儲(chǔ)可以分為帶內(nèi)（ln－band）或帶外（Out－of－band）的虛擬存儲(chǔ)架構(gòu)。

    IBM的虛擬存儲(chǔ)新成員：Virtualization Engine（虛擬引擎）、SAN File System（SAN上的統(tǒng)一的文件系統(tǒng)），都是基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬產(chǎn)品。

    SAN Volume Controller（縮寫為SAN VC），SAN控制器，是存儲(chǔ)業(yè)界又一次嶄新的突破，就像存儲(chǔ)歷史上的RAID，主機(jī)系統(tǒng)的存儲(chǔ)管理體系和虛擬磁帶技術(shù)，這些重要的發(fā)明均源自IBM。SAN Volume Controller是整個(gè)SAN網(wǎng)絡(luò)的控制器，它將整個(gè)SAN中的各種存儲(chǔ)設(shè)備整合成一個(gè)巨大的存儲(chǔ)池，充分利用存儲(chǔ)資源和按需分配存儲(chǔ)空間、性能和功能。而傳統(tǒng)的SAN網(wǎng)絡(luò)中，每種存儲(chǔ)系統(tǒng)都自成一體，就像一個(gè)個(gè)獨(dú)立的孤島，無法構(gòu)成一片統(tǒng)一的大陸。

    SAN VC實(shí)現(xiàn)了虛擬存儲(chǔ)層（Virtualization Layer）的功能，將存儲(chǔ)智能加入到SAN的網(wǎng)絡(luò)中?，F(xiàn)在用戶可以按照應(yīng)用不斷變化的需求來分配存儲(chǔ)，而不再受制于存儲(chǔ)子系統(tǒng)設(shè)備在功能和性能上的限制。SAN VC又是一個(gè)SAN網(wǎng)絡(luò)的中心管理控制點(diǎn)，而且它對(duì)服務(wù)器的操作系統(tǒng)和存儲(chǔ)子系統(tǒng)透明。

    這個(gè)SAN的中心控制器具備更為靈活的磁盤管理功能，極大的提高了存儲(chǔ)管理的效率，例如可動(dòng)態(tài)創(chuàng)建和擴(kuò)展邏輯卷等。而且，SAN VC為各種不同的存儲(chǔ)設(shè)備提供了一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)復(fù)制平臺(tái)，例如瞬間復(fù)制FlashCopy和遠(yuǎn)程復(fù)制Remote Mirroring。這些復(fù)制功能都允許源磁盤卷和目標(biāo)磁盤卷可以存在于不同品牌的磁盤陣列上。

    透明的數(shù)據(jù)遷移是SAN VC的基本功能，當(dāng)SAN VC被加入到一個(gè)現(xiàn)有的SAN環(huán)境中時(shí)，不需要做數(shù)據(jù)遷移，SAN VC把現(xiàn)有的磁盤配置原封不動(dòng)的繼承下來（這是SAN VC的Image mode），這樣對(duì)服務(wù)器上的應(yīng)用是完全透明的。當(dāng)SAN VC完全配置好以后，它又可以將原先磁盤上的卷及數(shù)據(jù)透明的遷移到其他真正的虛擬卷中。所有的遷移過程對(duì)服務(wù)器透明，因此不需要中止應(yīng)用。

     IBM SAE VC是一個(gè)軟硬件集成化的產(chǎn)品，專業(yè)的虛擬存儲(chǔ)軟件運(yùn)行在集群式的硬件引擎或者在CLSCO的MDS網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)硬件上。由于SAN VC是為一個(gè)完全開放的存儲(chǔ)環(huán)境設(shè)計(jì)的，兼容各種不同的存儲(chǔ)設(shè)備。用戶可以將各種存儲(chǔ)方案融合其中，而不用擔(dān)心SAN VC會(huì)有什么封閉性。SAN Volume Controller為天生具備靈活的擴(kuò)展能力，可以使用戶在存儲(chǔ)性能和存儲(chǔ)容量方面平滑無縫的升級(jí)。例如，擴(kuò)展控制器個(gè)數(shù)可以增加性能，而往存儲(chǔ)池中增加磁盤則可以增加容量，這兩方面的擴(kuò)展都可以線完成，不需要中止應(yīng)用。SAN VC的主控臺(tái)提供了自動(dòng)向IBM服務(wù)中心報(bào)警（call home）和遠(yuǎn)程支持的能力。

    SAN File System為是一個(gè)安裝在SAN中的文件系統(tǒng)，也是一個(gè)軟硬件結(jié)合的產(chǎn)品。它為各種不同的操作系統(tǒng)平臺(tái)提供一個(gè)統(tǒng)一的文件存儲(chǔ)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)文件級(jí)的數(shù)據(jù)共享，存儲(chǔ)分配，Serverless的數(shù)據(jù)備份，而且與SAN VC一樣，它也具備了按照策略動(dòng)態(tài)地調(diào)整存儲(chǔ)設(shè)備配置，透明的遷移數(shù)據(jù)等虛擬存儲(chǔ)SAN控制器的功能，而所有功能目的是圍繞著文件級(jí)的存儲(chǔ)服務(wù)展開的。

     虛擬存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用

    我們舉例說明虛擬存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用。以下的例子是虛擬的，融合了多個(gè)實(shí)際客戶的案例，用來顯示如何是On－De－mand的存儲(chǔ)環(huán)境。

    某大型企業(yè)H需上線一個(gè)新的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)，將會(huì)新增加一批軟硬件設(shè)備。原有環(huán)境中已經(jīng)有了許多存儲(chǔ)系統(tǒng)如IBM的ESS F20、FAStT500和MA8000。有些用于運(yùn)行核心應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，OA系統(tǒng)和財(cái)務(wù)系統(tǒng)。有些存儲(chǔ)設(shè)備基本閑置，閑置設(shè)備的性能無法滿足數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的需要。

    CIO希望能有一個(gè)集中式的存儲(chǔ)系統(tǒng)，以便于集中管理和更好的利用存儲(chǔ)設(shè)備，并在將來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的災(zāi)難保護(hù)。但是數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的進(jìn)程非常緊張，而且重組所有的存儲(chǔ)系統(tǒng)需要巨大的工作量和風(fēng)險(xiǎn)性。而且，更換所有存儲(chǔ)并實(shí)現(xiàn)異地災(zāi)備需要很大的資金投入。

     計(jì)劃中將要上線的系統(tǒng)還有電子檔案和資料系統(tǒng)（包含多媒體信息），實(shí)時(shí)監(jiān)視分析系統(tǒng)（用于各攝像機(jī)錄下的影像），而今后的財(cái)務(wù)系統(tǒng)可能會(huì)并入核心應(yīng)用系統(tǒng)?？雌饋磉€需要好幾個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)，存儲(chǔ)管理的復(fù)雜度變高，相對(duì)數(shù)據(jù)安全性下降。CIO為如何管理著許多存儲(chǔ)設(shè)備和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的安全性擔(dān)心。當(dāng)CIO發(fā)現(xiàn)IBM虛擬存儲(chǔ)的技術(shù)時(shí)，當(dāng)前的問題立刻迎刃而解。

    數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的存儲(chǔ)系統(tǒng)

    由于數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)項(xiàng)目的進(jìn)程很緊，H公司立刻引進(jìn)了一套IBM的SAN Integration Server－SIS。SIS表面看來和一個(gè)光纖磁盤陣列沒有太大不同，被稱為是罐裝的SAN（SAN in a CAN）。其內(nèi)部是由IBM的FAStT磁盤組，SAN VC虛擬控制器和光纖交換機(jī)組構(gòu)成。

    SIS的最大容量可以達(dá)到100TB，最大I/O吞吐能力280000IOPS。SIS擁有巨大的容量和卓越的性能，而價(jià)格只是相當(dāng)于市場(chǎng)光纖陣列的價(jià)格。

    SIS的幾乎是一個(gè)“即插即用”型存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的硬件系統(tǒng)很順利的實(shí)施了。至此，存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)似乎與原來沒有什么變化，除了多了一套SIS。

    當(dāng)CIO開始考慮存儲(chǔ)集中時(shí)，SIS中的SAN VC開始大顯身手了。

    轉(zhuǎn)移到虛擬存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)中

    所有的磁盤存儲(chǔ)設(shè)備從各自為政變成由SAN VC統(tǒng)一分配和管理，SAN VC可以看成是SAN的一部分。下面是設(shè)備的物理連接圖，看起來和普通的SAN似乎沒有太大區(qū)別。

    在設(shè)備管理上，通過SAN VC（SVC）的虛擬卷管理功能，首先將所有的磁盤卷交給SVC管理。管理員根據(jù)設(shè)備的特性，定義了高性能組設(shè)備和低成本設(shè)備，并根據(jù)服務(wù)器的需要?jiǎng)?chuàng)建和分配存儲(chǔ)。

    服務(wù)器A使用的是SIS上的空間，當(dāng)需要的空間超過SIS的當(dāng)前容量時(shí)，SVC將部分ESS的空間與SIS合成，滿足A的容量要求。而且，由于這個(gè)合成空間是由兩個(gè)物理設(shè)備構(gòu)成，因此性能也是兩個(gè)設(shè)備的和。

    如果，某臺(tái)服務(wù)器的I/O要求突然提高了，那么，可以動(dòng)態(tài)更換虛擬盤Vdisk所對(duì)應(yīng)的物理設(shè)備。例如，服務(wù)器C上的Vdisk所原來使用的是“低成本組”的磁盤設(shè)備，如果發(fā)現(xiàn)性能不夠時(shí)，可以在不停應(yīng)用的情況下，透明的將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到“高性能組”。

    遠(yuǎn)程災(zāi)害備援系統(tǒng)

    當(dāng)需要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)事實(shí)鏡像保護(hù)時(shí)，可以在不同的存儲(chǔ)陣列間同步數(shù)據(jù)。在本案例中，所有的生產(chǎn)數(shù)據(jù)通過虛擬SAN網(wǎng)絡(luò)，都遷移到了高速的SIS和ESS中。MA和FAStT可以放到遠(yuǎn)程作為備份用。這樣既保護(hù)了投資，又建立了一個(gè)完成實(shí)時(shí)保護(hù)災(zāi)備系統(tǒng)。

    高速的數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)

    新的電子文檔系統(tǒng)有大量的多媒體數(shù)據(jù)，需要一個(gè)高效的文件共享系統(tǒng)。IBM的SAN文件系統(tǒng)基于存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，不僅提供高速的訪問，而且具備了按照策略存儲(chǔ)的能力。例如，客戶定義了如下規(guī)則：

    1、所有圖象文件和影視資料存儲(chǔ)在低成本的存儲(chǔ)設(shè)備上
    2、數(shù)據(jù)庫(kù)文件存儲(chǔ)在高性能的存儲(chǔ)設(shè)備上
    3、指定的關(guān)鍵性文件需要遠(yuǎn)程鏡像
    4、程序開發(fā)文件需要多版本保留

    當(dāng)這些規(guī)則定義到SAN file system中后，文件存儲(chǔ)會(huì)自動(dòng)按照這個(gè)規(guī)則存放。若有這些規(guī)則沒有定義到的文件需要存儲(chǔ)時(shí)，SAN file system會(huì)使用缺省的存儲(chǔ)系統(tǒng)來存放。

    按需應(yīng)變的存儲(chǔ)系統(tǒng)

    這個(gè)基于IBM虛擬存儲(chǔ)的系統(tǒng)，達(dá)到可完全動(dòng)態(tài)調(diào)整整個(gè)SAN存儲(chǔ)容量、性能和功能的能力。而且可以根據(jù)數(shù)據(jù)類型的不同，自動(dòng)提供不同的存儲(chǔ)服務(wù)，具備了極強(qiáng)的包容性，即保護(hù)了原有的投資也為將來的發(fā)展提供了一個(gè)完全開放和無限擴(kuò)展的空間。
  
  
  
  

多易