《企業級容器云架構開發指南》—1.2.2　存儲虛擬化

1.2.2　存儲虛擬化

云計算虛擬化的另外一個重點方向是存儲虛擬化，即VMware率先提出的“軟件定義存儲”，如圖1-5所示。之所以存儲設備也會被納入虛擬化陣營，有兩個重要的原因：首先，虛擬機需要硬盤存儲，但一臺物理機上的硬盤是遠遠不夠數量眾多的虛擬機來瓜分的，所以需要將外部大容量存儲設備納入進來；其次，物理機可能發生永久損壞，在這種情況下，虛擬機的文件和數據需要存儲在可靠的外部存儲上，以便故障后快速恢復。

存儲設備實際上是最缺乏標準化支持的，目前的存儲產品都是不同廠商根據市場需求進行研發的，相對于網絡設備來說，更加專有化和封閉化。不同的場景里有不同的存儲虛擬化技術，在選擇存儲虛擬化方案時，需要綜合考慮成本和性能。

例如，在成本不是問題的情況下，可以采用基于光纖的SAN存儲設備——FC-SAN。其特點是性能特別高，網絡存儲速度快，一般用在高性能I/O的場景，如Oracle用SAN存儲數據庫文件；但SAN的缺點是端口數量有限，交換機不能任意擴展，所以不適合較大規模的云計算領域。此時可以采用IP-SAN存儲設備，它基于IP的SAN技術，其優勢是可以在大規模的云計算當中部署并使用；但是它的性能比FC-SAN要差一個檔次，大概有10%～15%的性能損耗，但也基本上能滿足一般企業的存儲需求，對于Hadoop這樣的存儲要求來說，IP-SAN綽綽有余。

之前的SAN設備實際上提供了塊存儲能力，除了塊存儲之外，我們經常使用的還有文件共享存儲。這種系統通常由多個X86服務器或者存儲設備組成一個超大的存儲網，并且在其上提供了分布式文件系統，典型的如開源的GlusterFS、Ceph等，我們所熟悉的云盤，如百度云盤、360云盤等，其上都是這類文件的共享存儲模式。文件共享存儲的特點就是可以建得很大，但是它的讀寫性能比較差，I/O存儲比較慢，尤其是小數據量的讀取，因此適合用作文件備份或者是文件存儲，但不適合存儲數據庫的數據文件。

存儲虛擬化的思路與NFV的設計理念相似，即把原來各個廠商閉塞的存儲設備拆解成真正的存儲單元和相關控制單元，并且提供標準的REST API接口網關。目前企業級存儲虛擬化的思路基本上以IP-SAN為核心。其最下層是一個存儲池（storage pool），可集成各個廠家的存儲設備，如IBM、惠普、EMC的存儲。其最上層有一個標準的網關，負責控制存儲池里的所有存儲單元，而在網關之上會開放一些REST API接口，允許上層的應用調用。例如，以軟件編程的方式動態定義邏輯卷，并自動掛接存儲卷到指定的目標服務器。

圖1-5　存儲虛擬化

OpenStack 云計算

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