虛擬化概念的歷史幾乎與計(jì)算本身一樣久遠(yuǎn)。虛擬化很早應(yīng)用于計(jì)算機(jī)內(nèi)存訪問(wèn)、處理、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)等部分，并取得了不同程度的成功。最基本的虛擬化確實(shí)存在于所有這些部分當(dāng)中。

不過(guò)，虛擬化現(xiàn)在開(kāi)始出現(xiàn)在外部層面。虛擬化現(xiàn)在用于轉(zhuǎn)變信息技術(shù)的主要部分，而不是作為被設(shè)計(jì)產(chǎn)品的工程師用來(lái)完成目標(biāo)的工具。IT的三個(gè)核心部分是計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)。

服務(wù)提供商或IT部門(mén)能否成功提供云服務(wù)，關(guān)鍵取決于靈活性和效率，而目的是為了具有成本效益。

服務(wù)提供商試圖在不借助虛擬化和IT即服務(wù)（ITaaS）的其他核心方面的情況下提供服務(wù)，但屢屢失敗。早些年，我們都目睹眾多服務(wù)提供商慘遭失敗。它們的成本結(jié)構(gòu)無(wú)力支撐經(jīng)營(yíng)模式。這些提供商試圖在沒(méi)有虛擬化這個(gè)關(guān)鍵層的情況下提供服務(wù)。結(jié)果，這些經(jīng)營(yíng)模式無(wú)以為繼。

由于虛擬化打破了應(yīng)用程序與IT系統(tǒng)的關(guān)系，所以解放了系統(tǒng)管理員，不必囿于提供特定的硬件。通過(guò)提供整個(gè)虛擬化層，計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)等部分被細(xì)分成了標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)。

現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心將運(yùn)行在虛擬環(huán)境下，完全由虛擬化的計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)等部分組成。

虛擬存儲(chǔ)的定義

內(nèi)部使用虛擬化的資源與提供一組虛擬接口的資源存在根本性區(qū)別。廠商們常利用這個(gè)混淆的方面，不講明資源是不是提供虛擬化。比如說(shuō)，所有現(xiàn)代操作系統(tǒng)都使用虛擬化，但只有VMware、Hyper-V和Xen等虛擬化管理程序才提供虛擬化計(jì)算。同樣，幾乎所有企業(yè)存儲(chǔ)系統(tǒng)都使用虛擬化，但只有少數(shù)幾款產(chǎn)品提供虛擬化存儲(chǔ)。

如果不允許使用任何存儲(chǔ)系統(tǒng)和任何網(wǎng)絡(luò)連接，存儲(chǔ)虛擬化就談不上“虛擬化存儲(chǔ)”。為了提供高度靈活的云服務(wù)和ITaaS所需要的那種虛擬化，虛擬化存儲(chǔ)必須提供標(biāo)準(zhǔn)的虛擬接口，支持多家存儲(chǔ)廠商的產(chǎn)品。

虛擬存儲(chǔ)的優(yōu)點(diǎn)

使用虛擬存儲(chǔ)的一些重大優(yōu)點(diǎn)包括：

•通過(guò)提高存儲(chǔ)利用率，提高效率

•統(tǒng)一存儲(chǔ)管理的標(biāo)準(zhǔn)，降低了運(yùn)營(yíng)費(fèi)用

•確保存儲(chǔ)產(chǎn)品可互換，降低了資本費(fèi)用

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虛擬存儲(chǔ)的工作原理

虛擬化是個(gè)抽象層，它為可能很復(fù)雜的系統(tǒng)提供了簡(jiǎn)單的、一致的接口。由于提供了一致的接口，它不但解放了設(shè)計(jì)系統(tǒng)的工程師，還解放了用戶(hù)，不必囿于某一種實(shí)施方法。

虛擬化最常通過(guò)映射表來(lái)實(shí)施，而映射表提供了訪問(wèn)資源的機(jī)制。使用映射表是需要64位地址（或更大地址）的原因。為了跟蹤數(shù)十億、甚至數(shù)萬(wàn)億資源，就需要更龐大的地址空間。為了克服群組的限制，又考慮到資源訪問(wèn)的限度或精細(xì)度，使用多個(gè)映射級(jí)別也很常見(jiàn)。

出現(xiàn)自動(dòng)精簡(jiǎn)配置、卷的多個(gè)時(shí)間點(diǎn)拷貝和TB級(jí)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器后，許多廠商發(fā)現(xiàn)有必要采用三個(gè)映射級(jí)別。

實(shí)施方法

對(duì)稱(chēng)：這種方法常稱(chēng)為“帶內(nèi)”（in-band）。借助這種實(shí)施方法，所有I/O通過(guò)虛擬化層進(jìn)出。映射表也在提供帶內(nèi)虛擬化的設(shè)備上加以管理和維護(hù)。

非對(duì)稱(chēng)：這種方法還常稱(chēng)為“帶外”（out-of-band）。按這種實(shí)施方法，數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)分開(kāi)處理。映射表或者說(shuō)表明數(shù)據(jù)實(shí)際所在位置的元數(shù)據(jù)裝入到訪問(wèn)存儲(chǔ)的每個(gè)主機(jī)上。

混合：另一種混合方法名為“獨(dú)立路徑”（split-path）。這種方法仍是一種非對(duì)稱(chēng)方法，不過(guò)I/O映射多少在“帶內(nèi)”進(jìn)行。獨(dú)立路徑方法通常與含有虛擬化層或映射表的存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)結(jié)合使用。雖然I/O確實(shí)直接在路徑里進(jìn)出，并通過(guò)略存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，但各種管理在帶外進(jìn)行。正因?yàn)槿绱?，這種方法稱(chēng)為“獨(dú)立路徑”。這種方法的最常見(jiàn)例子是EMC的Invista產(chǎn)品。LSI的SVM（及惠普的SVSP）也采用這種方法。

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虛擬存儲(chǔ)的位置

基于主機(jī)：這是提供虛擬存儲(chǔ)的首要方法之一。這種方法提供的不僅僅是虛擬化存儲(chǔ)，因?yàn)樗昧酥鳈C(jī)的這個(gè)功能：將不同廠商的多個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)連起來(lái)，提供統(tǒng)一的資源管理和分配方法。

最常用于稱(chēng)呼這種產(chǎn)品的術(shù)語(yǔ)是“卷管理器”，卷管理員管理主機(jī)系統(tǒng)上的卷或邏輯單元號(hào)（LUN）。幾款操作系統(tǒng)擁有基本的卷管理器，比如HP-UX、AIX、z/OS、Solaris、Linux和Windows。市面上還有第三方卷管理器產(chǎn)品，如賽門(mén)鐵克的Verita卷管理器。

基于網(wǎng)絡(luò)：顧名思義，這種方法把虛擬化置于主機(jī)與存儲(chǔ)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)通道內(nèi)。存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)問(wèn)世后，基于網(wǎng)絡(luò)來(lái)提供虛擬化存儲(chǔ)的方法流行起來(lái)。但困擾這些產(chǎn)品早期版本的一個(gè)問(wèn)題是，缺少高級(jí)的軟件保護(hù)功能。

這一類(lèi)有幾款流行又成功的產(chǎn)品，主要是IBM的SAN卷管理器（SVC）和NetApp的V-Series，還有DataCore、飛康和LSI StoreAge等其他廠商的產(chǎn)品。另一款最近出現(xiàn)的產(chǎn)品是EMC的VPLEX，不過(guò)只面向虛擬化服務(wù)器環(huán)境。

存儲(chǔ)系統(tǒng)：這種方法有點(diǎn)類(lèi)似基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬化。光纖通道和IP等存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)連接用于將第三方存儲(chǔ)系統(tǒng)連接到提供虛擬化的主存儲(chǔ)系統(tǒng)。這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于，可以擴(kuò)展現(xiàn)有的數(shù)據(jù)保護(hù)和存儲(chǔ)管理工具，以支持外部的虛擬化存儲(chǔ)。日立USP存儲(chǔ)平臺(tái)是時(shí)至今日這方面最全面、最成功的產(chǎn)品。

提供ITaaS和云計(jì)算所需的新型數(shù)據(jù)中心需要底層有虛擬化組件。而要是沒(méi)有虛擬化的計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)，管理員不過(guò)度配置資源，就滿(mǎn)足不了客戶(hù)的動(dòng)態(tài)需求。

現(xiàn)在幾乎每個(gè)人都將虛擬化計(jì)算的成功視作一次轉(zhuǎn)型事件。不過(guò)，要是沒(méi)有虛擬化的網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行會(huì)繼續(xù)缺乏效率。下一波轉(zhuǎn)型浪潮始于使用虛擬化存儲(chǔ)。

原文名：Virtualization: The foundation for data center transformation 作者：Russ Fellows, Evaluator Group

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