存储虚拟化技术在运营商应用的一点思考

【摘要】 存储虚拟化技术通过对不同存储硬件资源抽象化，屏蔽底层系统的复杂性，为业务系统提供了一个可靠的、透明的、易扩展的存储系统。本文简要介绍了存储虚拟化的概念及重要性，和三种主要实现方式，最后，在综合比较三种实现方式的基础上，给出了电信运营商选择实现方式的一点建议。

【关键字】 存储虚拟化 SAN 异构 云存储

一、存储虚拟化的概念及其重要性

广义上来说，存储虚拟化就是通过映射或抽象的方式屏蔽物理存储设备复杂性，增加一个管理层面，激活一种资源并使之更易于透明控制。它可以有效简化基础设施的管理，增加IT资源的利用率和能力。存储虚拟化的思想是将资源的逻辑映像与物理存储分开，从而为系统和管理员提供一幅简化、无缝的资源虚拟视图。

随着企业的数据规模的扩大，业务类型的不断扩展，存储容量及设备也在不断增加增加，企业在存储管理方面可能也正面临着更严峻的挑战如：如何才能实现对异构存储环境的整合、管理并有效地解决企业存储系统中“SAN 孤岛”的现象； 如何在不增加人员或运营成本的情况下管理日益增加的存储容量；如何进一步提高存储设备的使用效率从而充分的利用现有的存储资源； 如何对存储容量实现无缝扩展以满足应用的需求； 如何才能实现不同供应商存储系统之间的灾备，并有效地解决数据迁移所带来的高成本支出问题等等。

存储虚拟化解决方案能够在整个企业创建整合的虚拟资源池，帮助IT部门更快速地响应客户需求并实现资源的集中管理，从而显著提高IT基础设施的灵活性和响应能力以帮助企业有效地应对当今信息爆炸性增长所带来的挑战。

二、存储虚拟化实现方式简介

2.1基于主机的虚拟化实现方式

基于主机的存储虚拟化技术由主机操作系统下的逻辑卷管理软件在服务器上完成（安装客户端软件Agent），经过虚拟化的存储空间可以跨越多个异构的磁盘阵列。这种类型的虚拟化通常由主机操作系统下的逻辑卷管理软件（logical volume manager）来实现。它们在主机系统和Unix服务器上已经有多年的广泛应用，目前在Windows操作系统上也提供类似的卷管理器。

基于主机的虚拟化实现方式容易实现，整个系统不需要新增硬件，支持的主机和存储非常广泛，成本较低。但需要额外消耗主机资源，主机和存储设备较多时安装和管理复杂。目前，基于这种实现方式的代表产品：Symantec Veritas Storage Foundation 。

2.2基于网络的虚拟化实现方式

由SAN网络中的虚拟化引擎实现多种主机对多种异构存储的透明访问，对异构存储和分级存储支持程度最高，很容易实现存储数据的统一认证访问控制。根据用户数据流和控制信息流的通道不同，可以分为带内方式和带外方式。

基于网络的实现方式的优点是，统一存储视图，不依赖于存储和主机实现。缺点则是需要新增硬件，实现成本相对较高。代表产品有IBM SVC、EMC Invista、HP/LSI SVM等。

2.3基于存储设备的虚拟化实现方式

存储设备层虚拟化可以将几个异构存储设备虚拟为单一的存储设备，用户不必管理后台复杂异构的存储网络环境，管理界面上都是单一统一的存储空间。因此，所有的存储管理操作，如系统升级、改变RAID级别、初始化逻辑卷、建立和分配虚拟磁盘、存储空间扩容等比从前的任何存储技术都更容易。与现有的SAN相比，存储管理的复杂性被大大降低。

其优点是统一存储视图，不需要新增硬件，管理简单。但缺点则是价格昂贵，虚拟化需要购买高端存储来实现，兼容异构存储设备上不如其他的实现方式，后期升级扩容时用户容易被单一存储厂家技术绑架。代表产品有HDS USP V 、HP EVA等。

三、电信运营商应用存储虚拟化技术的一点思考

相对于其他企业，运营商的电信级存储几乎可以被视为是最复杂存储环境的集合，为了避免风险，电信运营商通常会选用多个存储设备厂商的产品来组成这个庞大的存储阵列。但是这种模式最终却成为了阻碍电信系统数据资源共享以及系统协同运作的障碍。将复杂的存储环境简单化，消除异构平台所造成的信息传递壁垒，充分提高存储资源的利用率，降低存储管理的复杂性，将企业内部分散的存储系统进行有效整合，实现跨平台的存储资源共享和统一管理的目标，使得存储虚拟化技术很早就被电信运营商深度关注和研究，实际的实施也在不断的探索和深化。目前，国内三大运营商在其部分IT系统已经或者计划部署存储虚拟化技术，但推进仍然比较缓慢。其应用主要集中在BSS中的计费、CRM和ODS和OSS的网管等系统中，在过往的几年中，解决方案多采用基于主机的虚拟化实现方式（Symantec Veritas Storage Foundation），目前比较迫切的则是将存储虚拟化技术应用于基于公共服务的云存储系统中。

运营商在未来的应用中所面对存储虚拟化实现方式及解决方案的选择是多种多样的，如何进行选择是运营商需要重点考虑的内容。总的来说，在选择存储虚拟化实现方式的时候，应该重点考虑以下这些因素，包括：存储视图一致性程度、是否需要单点管理、主机是否需要安装管理软件、是否独立于主机或存储设备、存储池是否统一、存储分配灵活性、性能、SAN扩展性、SAN是否具备高可用性、SAN安全性、相对价格、应用案例的多少（成熟性）。以下是前面提到的三种实现方式基于这些因素的全面比较：

从上表中综合来看，基于网络的存储虚拟化实现方式相对于其他两种方式，有着比较明显的优势，可以预见，这种实现方式将会逐渐成为主流的实现方式，目前，各大电信运营商已经开始在网管私有云、公有云计算中心都开始部署基于网络的解决方案和系统，其中，IBM的SVC解决方案的案例已经越来越多。但对于侧重点不同的应用场景，其他两种实现方式仍然有其一定的生命力，例如，在其他因素要求不高，但投资受限的应用场景，基于主机的解决方案仍然是一种不错的选择。

四、结束语

存储虚拟化概念出现的比较早，但是因为产品的成熟度原因，在包括电信运营商在内的企业IT系统中实现的推进一直比较缓慢，但随着运营商的转型及IT系统的飞速发展，其受重视程度与日俱增。电信运营商在具体实施存储虚拟化解决方案和产品的时候，应该根据自身的具体需求和应用场景，综合多个重要因素进行全面的比较分析，使存储虚拟化技术在解决关键问题的时候发挥真正重要的作用。