存儲器虛擬化是什么？
存儲器虛擬化的實際定義是：在一個集中化存儲池的所有可用空間上交叉存儲并利用這些空間的能力,使存儲器能夠被集中管理并與一個多機種服務器網絡共享。
真正的虛擬化為用戶提供了大量好處：
簡化了存儲容量管理：用戶可以將重點放在其存儲需要上,而不是放在物理硬盤的大小、類型和特點上。用戶只需增加硬盤,并將任何容量或類型的硬盤混合和匹配起來,就能增加存儲容量。這項工作可以迅速完成,而不會使系統癱瘓。
簡化了配置：用戶可以根據特殊環境很容易地配置存儲器。他可以在存儲盒內管理不同的RAID級,并在運行中改變RAID級。
多機種服務器環境中的集中化存儲：裝有不同操作系統的不同服務器可以與一個龐大的集中化存儲池連接并同時共享該存儲池。
簡化了存儲器分配：用戶可以將存儲器分割成一些“虛擬磁盤”,隨時隨地需要存儲容量,都能將這些“虛擬磁盤”分配給服務器。然后,用戶在用完之后可以將這些存儲容量返還給存儲池。
簡化了存儲體積擴充：用戶可以在運行中迅速擴充虛擬磁盤。
簡化了數據管理：用戶可以在存儲盒內以及在SAN上很容易地管理、拷貝、鏡像和交換數據。
有效利用容量：在任何及所有可用硬盤上交叉存取數據,可以使系統在配置存儲器上面提高靈活性。
系統性能化：所有主軸和傳動器均可用來處理讀/寫請求。這樣消除了數據存取瓶頸或“熱點”。此外,尋道距離減少了,因此加快了訪問時間。
虛擬化之路
過去三十年來,數據存儲取得了相當大的發展,分為兩個主要方面：數據存儲的方式和數據存儲的地方。
初,數據存儲是在簡單的硬盤上。這種設備不能提供保護,以防止因硬盤破壞或災難造成的數據丟失。此外,其讀/寫性能通常較差。
RAID（獨立磁盤冗余陣列）的問世改進了數據處理的方式。在一組硬盤（RAID 0）上交叉存取數據提高了系統性能,因為更多的硬盤傳動器可以用來處理讀/寫請求。鏡像（RAID 1）通過將多個硬盤上的數據放到存儲系統之內,提供了容錯性。帶奇偶校驗的交叉存取（RAID 3、5）由于納入了奇偶校驗磁盤,從而提供了更高的交叉存取性能和某些容錯性,交叉存取和鏡像（RAID 10,0+1）把交叉存取的改進性能與反射的容錯性結合到了一起。
大型存儲器廠商通過把多個物理RAID設備安裝到一個底盤內（圖1）又向前推進了一步。這些系統通過共享冗余風扇、電源、處理器板、高速緩存器和交換機,實現了規模經濟。用戶可以將冗余系統上的存儲器集到一起,集中向多臺服務器分配容量并只利用一組操作指令來管理多臺服務器上的數據。
在大多數RAID設備中,數據是在一個固定的物理硬盤配置上被交叉存取。這種方式帶有幾個內在問題：配置限制;存儲容量擴展效率不高;技術升級昂貴;浪費用戶時間;容量使用效率不高;難以改變存儲體積配置;性能存在瓶頸。
起初,存儲主要是在主機服務器上,但這些系統極其昂貴,而且遇到帶寬和性能限制。
服務器附屬存儲器
20世紀90年代,誕生了客戶機－服務器技術：分布式計算、部門服務器和不同操作系統成了規范。在這種環境中,很多存儲是通過SCSI或光纖信道直接與部門服務器連接。
這種模式帶來的實際難題是：數據分散;管理復雜;備份操作效率不高;存儲擴充昂貴（圖2）。
SAN設備：集合存儲技術
存儲區域網（SANs）的好處是擁有提供了容錯性和更高速度的集中化存儲。SANs將存儲器放在一個高速網絡上,使服務器可以與連接網絡的存儲器相連。SANs的確解決了與服務器附屬存儲器有關的許多問題,并為用戶提供了幾項好處：數據集中;存儲管理得到改善;備份操作效率提高;投資收回率提高。不過,SAN上的大多數存儲設備不會降低存儲管理的復雜性。
SAN設備提供了管理SAN上的存儲器的一種替代方式。SAN設備可以將SAN上的存儲器聚集起來,并為用戶提供這種存儲的一個“虛擬視圖”（圖3）。用戶可以從SAN設備盒中在這個集合存儲器上分割空間并執行邏輯單元號（LUN）屏蔽和LUN映像。映像和屏蔽可確保存儲量只被分配給指定的服務器,而且這些服務器能夠適當識別存儲量。
由于SAN設備不像存儲器虛擬化的定義那樣在所有可用主軸上交叉存取數據,所以它們不提供真正的虛擬化。此外,因為它們不能控制單個存儲設備實際處理數據的方式,所以它們往往為用戶提供不了什麼價值（除了映像和LUN屏蔽之外）。
XIOtech的真正的存儲器虛擬化——MAGNITUDE
XIOtech通過開發 MAGNITUDE SAN服務器和REDITM軟件家族解決了這項難題。MAGNITUDE是完全重新設計的,以便將一個SAN的所有部件納入一個集中化的、易于管理的高可用性配置之中。
XIOtech的MAGNITUD使用了真正的虛擬化,因為它在所有可用主軸上對用戶的數據進行交叉存取,從而創建了虛擬磁盤,并利用系統中的所有存儲容量（圖4）。這樣在服務器附屬存儲器和集合存儲器技術中消除了固定RAID設備所帶來的限制。
具體地說,它提供了：
簡單性：通過在所有可用硬盤上交叉存取數據,MAGNITUDE可以讓用戶從一個中央控制臺迅速而容易地執行所有的存儲管理任務。大多數任務只需要幾秒鐘,敲幾下鍵就行了。
功能性：用戶可以在虛擬磁盤之間拷貝、交換和鏡像數據,并在與MAGNITUDE相連的光纖信道設備上執行LUN屏蔽、LUN映像和群集任務。
性能：它不是利用一個底板中數量有限的傳動器和主軸來為用戶獲取數據,而是利用所有主軸和傳動器使系統的隨機性能極大化。智能I/O優化算法也努力減少存儲盒所遇到的實際工作負載。
MAGNITUDE也解決了與分散存儲和多機種操作環境有關的許多問題。
集中化：MAGNITUDE裝有一個內部存儲交換機和64個SCSI硬盤,構成了一項集成存儲解決方案。這樣把主機計算機和集中存儲所提供的好處和規模經濟與當今網絡環境所需的分散計算的靈活性結合到了一起。
多機種環境：用戶可以通過業內標準的光纖信道主機總線適配器,將192個服務器（每個服務器有一個不同的操作系統）與同一MAGNITUDE連接。MAGNITUDE目前可同時支持NetWare、Windows NT、Windows 2000、Linux、MAC OS、AIX、HP-UX、IRIX以及Solaris連接。
當今的存儲選擇如何達到虛擬化的定義標準
在集中化存儲池的所有可用空間上交叉存取數據并利用這些空間的能力
服務器附屬存儲器既不提供、也不主張提供存儲器虛擬化。服務器附屬RAID設備提供了冗余存儲的好處,但絲毫沒有解決與分散存儲相關的問題（圖2）。
大型RAID設備和SAN設備沒有在所有可用主軸上交叉存取數據,因此沒有通過虛擬化測試（圖1、圖3）。由于沒有使數據虛擬化,所有這些設備都遇到了前面所述的一些限制——從配置限制到性能瓶頸等。
XIOtech真正的虛擬化技術有效地消除了固定RAID設備所帶來的限制。虛擬化過程對于只是看到一個在需要時能夠被分割并分配給服務器的大型存儲池的用戶而言是透明的。用戶遠離了存儲介質的物理特征,而且可以管理存儲池而不是單個硬盤。
通過在所有可用硬盤上交叉存取數據,MAGNITUDE可以讓用戶從一個中央控制臺迅速而且很容易地執行幾乎所有的存儲管理任務,而不會使服務器癱瘓。大多數任務只需要幾秒鐘,敲幾下鍵就行了。
利用MAGNITUDE SAN服務器,用戶可以：
● 通過創建一個新的虛擬磁盤給一臺服務器分配存儲器。
● 從一臺服務器中卸去存儲器并通過刪除虛擬磁盤將未用空間歸還給自由存儲池。
● 通過擴充一個服務器的分配的虛擬磁盤來增加其存儲量。
● 在運行中創建、改變或混合RAID級。
● 通過插入任何容量的另一個硬盤為MAGNITUDE增加存儲容量;該系統獲得存儲空間并將其增加到一個自由存儲池中。
集中管理并與一個多機種服務器網絡共享存儲器的能力
服務器附屬存儲器的一個缺點是,它將一個公司的寶貴財富——數據——分散了（圖2）。數據不能用來進行分析和決策,而是被分布到常常裝有不同操作系統和硬件的多臺服務器中。數據不能很容易地被共享、移動或受到保護,以防止災難。備份操作比較復雜,而且給網絡性能提出了過分要求。
大型RAID存儲設備將一個物理底盤內的所有存儲容量并入一個很龐大的集中化存儲池中（圖1）。此外,它們還為用戶提供了集中管理該存儲池的各種不同工具。當前市場上可用的SAN設備在多機種服務器環境中有效工作的能力各不相同,這種能力是真正的虛擬化的一個重要組件。因此,根據特定大型存儲設備與多種服務器類型及操作系統一起工作的能力,它也許會、也許不會通過第二項虛擬化測試。
SAN設備將實際位于網絡中的各種存儲設備上的存儲器聚集起來（圖3）。通過聚集SAN上的異構存儲器并為用戶提供其存儲器的一個“虛擬化視圖”,SAN設備的確通過了第二項虛擬化測試。用戶在需要時可以利用硬盤,并從一個多機種存儲環境內的SAN設備盒內執行LUN屏蔽和LUN映像。
雖然大型存儲設備和SAN設備提供了集中化存儲,但它們實際提供的是集合而不是虛擬化。用戶仍必須意識到系統內硬盤的物理特點,以有效利用和管理存儲池。
MAGNITUDE也通過了第二項虛擬化測試（圖4）。利用XIOtech的REDI軟件家族,用戶可以很容易地從一個中央控制臺執行各方面的存儲管理任務。他可以在磁盤之間拷貝、交換和鏡像數據,并在與MAGNITUDE相連的光纖信道設備上執行LUN屏蔽、LUN映像和群集任務。所有這一切均可以在一個多機種服務器環境之內聯機完成。
利用MAGNITUDE和REDI軟件家族,用戶只需敲幾下鍵就能：
● 改變用戶希望將服務器與之連接的一個磁盤的LUN。
● 遮住一個特殊的LUN,以防止多機種服務器網絡中某些服務器進行的不受歡迎的存取。
● 將數據從一個虛擬磁盤拷貝到另一個虛擬磁盤,以復制大量數據。
● 將大量數據從一個虛擬磁盤反射到另一個虛擬磁盤。
● 將數據從一個虛擬磁盤遷移到另一個虛擬磁盤。
下一步
集中化存儲的下一個合理步驟是擴大企業虛擬化的能力和好處。XIOtech為此采取了項步驟,推出下一代存儲器虛擬化軟件——REDI SAN 鏈路和REDI SAN鏈路復制器。REDI SAN 鏈路將集中化存儲池擴充到了一個MAGNITUDE的范圍之外,以包括其他MAGNITUDEs上的存儲器（圖5）。不同的MAGNITUDEs上的存儲池可以被聚集起來、共享、集中管理并提供給多機種服務器網絡使用。可以實現真正的企業級容量規劃——用戶可以在企業層面而不是在應用層面上為容量進行規劃。
REDI SAN 鏈路復制器擴充了SAN上的REDI軟件家族的存儲管理能力。用戶可以為了進行災難恢復并滿足業務持續的需要而迅速復制多個物理位置上的數據,也能通過將SAN上的數據以動態方式移動到沒有充分使用的存儲系統上來優化應用性能——所有這些活動都不會使服務器癱瘓。
利用REDI SAN鏈路,用戶可以很容易地：
● 在一個MAGNITUDE上與一個或多個其他的MAGNITUDEs共享存儲器。
● 在MAGNITUDEs之間移動數據,以優化性能或升級技術。
● 在MAGNITUDEs之間反射數據,以進行災難恢復并使業務持續進行。
● 將備份操作集中到一臺存儲設備中,以便進行歸檔和恢復。
未來
XIOtech提供了在系統的所有主軸上交叉存取數據的解決方案。除了這一能力之外,XIOtech還提供了集中管理存儲池以及與一個多機種服務器環境連接的技術。利用REDI SAN鏈路,XIOtech在整個企業擴充了這些能力。
由于高速連網協議的趨同現象以及高速帶寬連接的可用性,與廣布的存儲島的連通性將普遍獲得使用。真正的存儲器虛擬化終會使異構存儲島能夠被合并成一個龐大的全球存儲海洋——能隨時隨地以任何需要的方式將其分割并分配給客戶。
XIOtech目前實現了這一構想的大部分內容。真正的存儲器虛擬化的未來就在眼前。