Luca Bert,LSI公司知名存儲(chǔ)技術(shù)專家

盡管上述解決方案看上去簡(jiǎn)單直接，但實(shí)際上這非常復(fù)雜，特別是在存儲(chǔ)控制器方面會(huì)遇到不少問(wèn)題，而且還會(huì)對(duì)存儲(chǔ)子系統(tǒng)以及相關(guān)服務(wù)帶來(lái)了全新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。

系統(tǒng)管理程序需解決如下三個(gè)問(wèn)題：

• 性能：系統(tǒng)管理程序完全被繞開，因此時(shí)延與 CPU 占用方面的性能直接取決于非虛擬化服務(wù)器能否優(yōu)化。
• 安全性：每臺(tái)虛擬機(jī)均擁有自己的 IO 線程，其既不會(huì)整合，也不會(huì)使用共同的資源，直到他們同時(shí)處于存儲(chǔ)控制器內(nèi)部，這種情況才會(huì)發(fā)生。因此，這不存在數(shù)據(jù)污染、損壞或安全漏洞的風(fēng)險(xiǎn)，至少這比共享同一存儲(chǔ)控制器的獨(dú)立式非虛擬化服務(wù)器要安全的多。
• QoS：存儲(chǔ)控制器現(xiàn)在能了解到每臺(tái)虛擬機(jī)的情況，并可根據(jù)每臺(tái)虛擬機(jī)乃至每個(gè) IO 來(lái)實(shí)施 QoS 策略，從而創(chuàng)建一個(gè)可支持各種 QoS 級(jí)別的環(huán)境。

不過(guò)，事情并不總像看上去那么簡(jiǎn)單，特別是對(duì)共享資源的存儲(chǔ)控制器而言更是如此。我們不妨談?wù)?LAN 控制器這另一種常見的 IO 子系統(tǒng)，并以此為例加以說(shuō)明。LAN 使用 TCP/IP 以及其它類似的已知協(xié)議，在每臺(tái)本地虛擬機(jī)與遠(yuǎn)程系統(tǒng)之間建立了連接。其主要優(yōu)勢(shì)在于，所有線程都彼此分開隔離，特別的是它們并不共享任何相同的目標(biāo)元素（如使用共享的傳輸將不同的虛擬機(jī)連接至不同的目標(biāo)）。在此環(huán)境下，IOV 的使用比較簡(jiǎn)單，目前一些 LAN 控制器能夠支持這種工作，虛擬服務(wù)器也能從中充分受益。

存儲(chǔ)控制器的情況與此不同，因?yàn)?quot;目標(biāo)"設(shè)備通常不能專供連接的虛擬機(jī)使用。例如，RAID 控制器可將兩臺(tái)虛擬磁盤連接至兩臺(tái)虛擬機(jī)上，這兩臺(tái)虛擬機(jī)每臺(tái)都能作為唯一的所有者，但事實(shí)上，這些虛擬磁盤是同一物理磁盤的 RAID 抽象。

上述情況會(huì)造成嚴(yán)重的管理問(wèn)題，通常需要將此前僅限于 SAN 領(lǐng)域的技術(shù)移植到服務(wù)器領(lǐng)域中，進(jìn)而使子系統(tǒng)的配置與外部 RAID 控制器的相似度更高于其與傳統(tǒng)的 DAS 的相似度。

如果我們從高級(jí)抽象的角度看，SrIOV 對(duì)服務(wù)器的作用（對(duì) MrIOV 而言則可能是對(duì)刀片的作用）就是創(chuàng)建一個(gè)"服務(wù)器中的 SAN"，而用戶將同時(shí)獲得服務(wù)器的存儲(chǔ)小型化與低成本的優(yōu)勢(shì)以及 SAN 控制器的可配置性與高靈活性的優(yōu)勢(shì)。但用戶需付出的代價(jià)則是投資全新的 IO 子系統(tǒng)架構(gòu)。這就是技術(shù)"發(fā)展"之所在……

最后要說(shuō)的一點(diǎn)是，解決方案的不斷發(fā)展將挑戰(zhàn)并推動(dòng)其它相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。同時(shí)也會(huì)為進(jìn)一步的技術(shù)改進(jìn)帶來(lái)新的機(jī)遇。例如，現(xiàn)在的系統(tǒng)管理程序不僅能為 IO 提供"通道"功能，有時(shí)還可提供 Vmware VMFS 等本地文件系統(tǒng)功能，進(jìn)而可將其用于創(chuàng)建快照以及自動(dòng)精簡(jiǎn)配置等服務(wù)。不過(guò)，SrIOV 使我們可以完全繞開系統(tǒng)管理程序，因此也就可以避免出現(xiàn)上述的數(shù)據(jù)操縱 (data manipulation) 情況。我們可通過(guò)一些解決方案來(lái)應(yīng)對(duì)這種情況，而最可能的一種方法則是將上述服務(wù)移植到存儲(chǔ)控制器內(nèi)部，這將使其越來(lái)越像是"服務(wù)器中的 SAN"：類似于 SAN 的配置、類似于 SAN 的連接以及快照與自動(dòng)精簡(jiǎn)配置等類似于 SAN 的服務(wù)。

放眼未來(lái)，我們應(yīng)該指出，多服務(wù)器虛擬化成功的關(guān)鍵在于虛擬機(jī)的移動(dòng)性，目前我們需要 SAN 來(lái)確保存儲(chǔ)對(duì)每臺(tái)服務(wù)器的可用性，但我們不難設(shè)想，MrIOV 不僅將為 DAS 提供相同的功能，而且還將支持 DAS 存儲(chǔ)的虛擬機(jī)移動(dòng)性。

注釋：我們?cè)敿?xì)介紹了需要服務(wù)器虛擬化的理由、服務(wù)器虛擬化對(duì)存儲(chǔ)控制器產(chǎn)生的影響，以及 IO 控制器的虛擬化會(huì)帶來(lái)什么樣的新型解決方案。隨著技術(shù)轉(zhuǎn)型的完成，我們將看到基于 DAS 的存儲(chǔ)控制器會(huì)類似于 SAN 存儲(chǔ)控制器，二者唯一的區(qū)別在于 DAS 使用 PCIe 傳輸，而 SAN 則采用一套完整的存儲(chǔ)協(xié)議（FC、GbE、SAS、IB 以及 FCoE 等等）。不過(guò)，隨著越來(lái)越多的存儲(chǔ)控制器通過(guò)虛擬化技術(shù)提供諸多服務(wù)的同時(shí)，服務(wù)器也將嵌入更多的存儲(chǔ)服務(wù)，上述界限也將變得日益模糊。

未來(lái)的幾年里，我們所關(guān)心的問(wèn)題很可能不再是基于 DAS 的服務(wù)器存儲(chǔ)和基于 SAN 的平臺(tái)，而是重點(diǎn)討論既能配置為通用服務(wù)器又能配置為存儲(chǔ)服務(wù)器的通用計(jì)算平臺(tái)，而包括 IOV 技術(shù)在內(nèi)的服務(wù)器虛擬化技術(shù)將是上述技術(shù)發(fā)展整合的基礎(chǔ)。

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