虛擬化介紹（八）

話說上一篇文章有小伙伴反映說文字太多圖片太少，希望我盡可能的增加圖片減少文字，好吧好吧，我可是一個喜歡聆聽客戶需求的人，充分發揚以客戶為中心的精神，于是就有了下面的內容。

六、存儲虛擬化的推動力

有時候我們必須承認，懶惰之人提的很多想法和要求，是技術發展的重要推動力之一。這不，腦洞大開的懶人現在對存儲提出了一些需求，如下圖所示：

我們把它歸納一下，就是右側的“抽象Abstract”，“隱藏Hide”和“隔離Isolate”。有了這三個屬性后，就妥妥的實現了存儲虛擬化，實現了存儲虛擬化后，就能滿足上層的各種應用場景（存儲虛擬化在存儲解決方案的最底層）。如下圖所示：

七、存儲虛擬化的三個層次

下面我把存儲虛擬化分三個層次來聊一聊，這三個層次分別是存儲虛擬化實現方式，實現位置和實現結果，如下圖所示：

因為上一篇文章介紹了實現位置上的三種情況，本次就介紹一下實現方式和實現結果。各位同學，請看如下圖的帶內虛擬化。

然后看如下的帶外虛擬化。

我們再從實現結果的角度挑三種介紹一下，如下圖所示是磁盤虛擬化。

然后是塊虛擬化。

最后看一下磁帶、磁帶驅動器和磁帶庫的虛擬化。至于文件系統虛擬化，文件/記錄虛擬化等更多關于存儲的知識，同學們自己找資料或在項目實踐中學習去，存儲專家學者們洋洋灑灑幾十萬上百萬字和數百幅甚至上千幅圖片才能解說的差不多的存儲，你們別指望我幾百字幾十幅圖就能講解詳盡。

八、MS?WinSer2012的軟件定義存儲簡介

Hyper-V over SMB：用戶能夠使用 SMB這種簡潔廉價，靈活方便的網絡共享架構來存儲虛擬機。

Chkds k：之前哪怕一點文件出錯就會導致無法預知的停機，管理人員需要花費數小時或數天時間進行修復。現在新版本的 Chkds k 在后臺工作，并且高速高效，修復損壞的數據時間極短。

Resilient File System(ReFS)：我們常見常用的NTFS 是目前使用最為廣泛、最先進、功能最豐富的文件系統，在眾多領域得到了廣泛應用。而ReFS（Resilient File System，彈性文件系統）是基于 NTFS 構建而成的、精心設計的新文件系統，該文件系統除具有至關重要的兼容性外，還針對新一代存儲技術和應用情境對架構和工程設計進行了調整，提供最大化的可擴展能力，并能在線修復損壞數據。

存儲空間：存儲空間是一種創新功能，基本上就是采用各種商品化存儲硬件廉價的硬盤及其控制器，例如JBOD（見前篇文章，非正式的說法就是一堆硬盤），然后將它們轉變成存儲池，這個存儲池可以劃分成存儲空間，每個空間使用起來就像普通硬盤一樣。每個這樣的存儲池含有多個熱備用硬盤，池中的每個存儲空間都有自己的可用性策略，如鏡像和RAID冗余。

網卡捆 綁：將多張網絡適配器捆 綁在一起，增強網絡性能(增加帶寬)與可用性(故障轉移)，并且可忽略適配器的供應商與型號，因此不需要任何第三方驅動。

實時存儲遷移：實時存儲遷移在不影響用戶體驗的同時遷移虛擬機存儲，提高存儲的機動性。用戶現在可以忽略虛擬機托管的具體位置，對虛擬機的存儲進行遷移。這一切并不會打斷虛擬機中托管的服務—無需共享式存儲，無需 SAN，無需群集。

SAN 相關：通過在來賓操作系統內部提供光纖通道接口，因此服務器可以直接從虛擬機內部連接到光纖通道。通過訪問更強大的存儲陣列，存儲區域網絡在性能方面的提高最高可達三倍。

SMB 透明故障轉移：通過SMB ，借助高性能持續可用的文件共享為用戶的關鍵業務應用程序與服務器應用提供功能豐富的存儲。

SMB 擴展：對于包含多個節點的群集，利用群集共享卷（CSV）以及 SMB 強大的新功能，簡化部署，其active/active的節點模式支持負載的橫向擴展。

SMB 多通道：如果在 SMB 客戶端與 SMB 服務器之間存在多個路徑，則可實現網絡帶寬的聚合以及網絡容錯。

SMB Direct：SMB 對遠程直接內存訪問（RDMA），同時不會讓服務器的 CPU 負載加重。所有這一切都不需要依賴昂貴的光纖通道 SAN，因此使用廉價的技術即可構建出大容量存儲解決方案。

ODX(卸載數據傳輸)：說白了就是應用程序和操作主機不直接參與數據復制交換等工作，而是讓存儲設備獲取傳輸令牌后直接在存儲設備之間進行數據操作。

數據分層：存儲分層功能自動根據存儲性能和成本將數據分層至硬盤和固態硬盤。

重復數據刪除：通過重復數據刪除技術可充分利用存儲投資并降低成本，該技術可通過找出并刪除重復的數據，減少存儲空間用量，提升存儲效率，我們常用的網盤就用到這種技術。

…………

1、存儲空間

前面已經說過，存儲空間（Storage Spaces）基本上就是采用各種商品化存儲硬件廉價的硬盤及其控制器，然后將它們轉變成存儲池，每個這樣的存儲池含有多個熱備用硬盤，池中的每個存儲空間都有自己的可用性策略，如鏡像和RAID冗余。用戶甚至可以執行精簡配置，指定一個比實際空間更大的卷。這樣，當用戶需要額外空間時，只須多加進幾塊硬盤便可，而無須重配置。

我們可以使用Windows Server 2012中的服務管理器來配置存儲空間。在Windows Server 2012中，我們還可以通過PowerShell來配置存儲空間，而且某些高級配置必須使用PowerShell來完成。

存儲空間的主要設計目的是虛擬化廉價存儲磁盤并提供高可用性和可拓展性，因此只支持以下存儲磁盤類型：

Serial Attached SCSI (SAS)

Serial Advanced Technology Attachment (SATA)

USB drives

VHD/VHDX

我們可以創建一個或多個存儲池（storage Pool），每個池中可以加入多個物理磁盤。在每個池中，我們可以創建一個或多個虛擬磁盤（虛擬磁盤有Simple，Mirror和Parity三種類型，類似于Raid 0， Raid 1和Raid 5）。然后在每個虛擬磁盤上我們可以創建一個或多個卷（相當于分區和格式化的操作）。

2、卸載數據傳輸

結合下面的圖片，簡單介紹一下。

傳統數據傳輸邏輯及流程：如下圖所示，應用層發出數據傳輸操作后，源主機從存儲設備中讀取數據，并發送給目標主機，目標主機接受并寫入存儲設備，整過過程消耗雙方大量資源（CPU,I/O,內存等）。

卸載數據傳輸邏輯及流程：應用層發出數據傳輸操作后，源主機從存儲設備中讀取數據訪問令牌并發送給目標主機，目標主機接受并寫入存儲設備，真正的數據讀寫在存儲設備間進行，整過過程基本上不消耗資源（CPU,I/O,內存等）。

傳統數據傳輸的一個痛苦案例：明明就在同一個數據中心，可還是要老牛拉破車走山路般的兜一個圈，莫非就是為了幫如下圖所示的美帝制造GDP？

采用了卸載數據傳輸后，真是幫美帝構建了河蟹社會，綠色低碳、高效節能啊！

3、重復數據刪除

重復數據刪除的原理是通過將文件分割成小的 (32-128 KB) 且可變大小的區塊、確定重復的區塊，然后保持每個區塊一個副本，在更小的空間中存儲更多的數據。區塊的冗余副本由對單個副本的引用所取代。此外，還會對區塊進行壓縮以便進一步優化空間。

其結果是對每個文件執行磁盤內轉換，如下圖所示的兩個文件及關系。文件不再作為獨立的數據流進行存儲，而是替換為指向存儲在通用存儲位置的數據塊的存根。應用場景，大家想一想常用網盤及資源共享和傳播！

4、數據分層

存儲分層功能自動根據存儲性能和成本將數據分層至硬盤和固態硬盤，即常用的“熱數據”存儲在SSD中，不常用的“冷數據”存儲在HHD中。如下圖所示：

謝天謝地，存儲相關介紹到這，以后開始應用虛擬化介紹。下次見！

存儲

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