02云计算虚拟化技术-存储虚拟化技术

云计算虚拟化技术

存储虚拟化技术2012年03月13爆炸性增长的数据全球数据量的开展2011年全球数据量1.8ZB1ZB=1024EB=1024*1024PB=1024*1024*0124TB=1024*1024*1024*1024GB问题：

计算机里面的存储设备或部件有哪些？

存储的类型…..存储的概念存储的概念非常广泛(Storage)，广义的存储是指根本的数据保存的概念。用于计算机设备的专用存储设备〔StorageArray/DiskArray〕Array的含义1.(军队等的)列阵[U]2.(排列整齐的)一批;一系列;大量存储阵列/磁盘阵列–网络存储阵列 磁盘阵列〔DiskArray〕是由一个或多个硬盘控制器来控制多个硬盘的相互连接，使多个硬盘的读写同步，减少错误，增加效率和可靠度的技术。存储重要历史回忆1956年9月IBM的一个工程小组向世界展示了第一台磁盘存储系统IBM350RAMAC〔RandomAccessMethodofAccountingandControl〕，其磁头可以直接移动到盘片上的任何一块存储区域，从而成功地实现了随机存储，这套系统的总容量只有5MB，共使用了50个直径为24英寸的磁盘，这些盘片外表涂有一层磁性物质，它们被叠起来固定在一起，绕着同一个轴旋转。此款RAMAC在那时主要用于飞机预约、自动银行、医学诊断及太空领域内。1987年--RAID技术出现加州柏克大学的三位人员发表了名为“磁盘阵列控制器研究”的论文，正式提到了RAID也就是磁盘阵列控制器，论文提出廉价的5.25"及3.5"的硬盘也能如大机器上的8"盘般提供大容量、高性能和数据的一致性，并详述了RAID1至5的技术。磁盘阵列的开展过程DASDdirectaccessstoragedevice直接存取存储设备JBODJustBundleOfDisks"简单磁盘捆绑"或者“磁盘簇”DiskArray磁盘阵列“Intelligent”DiskArrays智能磁盘阵列TypesofDiskSystems:DASDMainframeDiskIntroducedbyIBMin1956.JBOD阵列-“傻盘”HostDiskDiskDiskDiskDiskMultiplephysicaldisksinanexternalcabinet.Arrayconnectstoasingleserveronly.DatanotprotectedbyJBODArray根本磁盘阵列HostBDisk1Disk2Disk3Disk4Disk5DiskArray

ControllerArraycontrollersforoptimizedI/OoperationsandRAIDcalculations.HigherspeedinterconnectsbetweendrivesthanJBODs.MultiplehostI/Ochannels.Canbepartitionedtoalloweachhosttoaccessitsownsetofdrives.HostAHostCHostAHostBHostC现在的阵列产品:智能磁盘阵列产品Disk1Disk2Disk3Disk4Disk5DiskArray

ControllerHighlyoptimizedforI/Oprocessing.CacheforimprovingI/Operformance.Operatingenvironmentsprovide:IntelligenceformanagingCache,Arrayresourceallocation,HostaccesstoArrayresources,ConnectivityforheterogeneousHostsHostBHostAHostC-12智能存储系统的构成组件智能磁盘系统CacheFrontEndBackEndCachePhysicalDisksHostConnectivity-13智能存储系统:前端Note:Includeredundancyinthechannelstoandfromtheports.智能磁盘系统PortsHostConnectivityControllersFrontEndBackEndCachePhysicalDisks-14前端请求队列排序技术--智能技术之一F

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DRequest1Request2Request3Request41234F

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DRequest1Request2Request3Request41324WithoutCommandQueuingWithCommandQueuing12341234-15智能存储系统:缓存智能磁盘系统HostConnectivityFrontEndBackEndCachePhysicalDisks-16智能存储系统:后端HostConnectivityPortsControllersFrontEndBackEndCachePhysicalDisks智能磁盘系统-17智能存储系统:硬盘HostConnectivityFrontEndBackEndCachePhysicalDisks智能磁盘系统我们对存储的要求快速寻找我们对存储的要求InterfaceBufferHBADiskDriveInternaltransferratemeasuredhereExternaltransferratemeasuredhereHeadDiskAssembly高速获得我们对存储的要求–可靠RAID

ControllerHardDisksLogicalArrayPhysicalArrayRAIDArrayHost“ACaseforRedundantArraysofInexpensiveDisks(RAID).”如何进行磁盘空间管理Stripe1Stripe2StripsStrip1Strip2Strip3StripeStripStripeRaid分级0Stripedarraywithnofaulttolerance1DiskmirroringNestedRAID(i.e.,1+0,0+1,etc.)3Parallelaccessarraywithdedicatedparitydisk4Stripedarraywithindependentdisksandadedicatedparitydisk5Stripedarraywithindependentdisksanddistributedparity6StripedarraywithindependentdisksanddualdistributedparityRaid5HostBlock0P0123Block7RAID

ControllerP0123Block0Block4Block0Block1Block5Block2Block6Block3Parity

GeneratedBlock0P0123Block4P4567P4567Block4P4567Block4Parity

Generated计算IOPSTotalIOPSatpeakworkloadis1200Read/Writeratio2:1CalculateIOPSrequirementatpeakactivityforRAID1/0RAID5Raid级别划分RAIDMinDisksStorageEfficiency%CostReadPerformanceWritePerformance02100LowVerygoodforbothrandomandsequentialreadVerygood1250HighGoodBetterthanasinglediskGoodSlowerthanasingledisk,aseverywritemustbecommittedtotwodisks33(n-1)*100/n

wheren=numberofdisksModerateGoodforrandomreadsandverygoodforsequentialreadsPoortofairforsmallrandomwritesGoodforlarge,sequentialwrites53(n-1)*100/n

wheren=numberofdisksModerateVerygoodforrandomreadsGoodforsequentialreadsFairforrandomwriteSlowerduetoparityoverheadFairtogoodforsequentialwrites64(n-2)*100/n

wheren=numberofdisksModeratebutmorethanRAID5VerygoodforrandomreadsGoodforsequentialreadsGoodforsmall,randomwrites(haswritepenalty)1+0and0+1450HighVerygoodGood数据存储的分类IPSANMultiProtocolRouterSAN/NASFCSANLANRAIDArrayJBODInternalDAS数据如何存储-28连接协议Tightly

Connected

EntitiesDirectly

Attached

EntitiesNetworkConnected

Entities什么是DASInternalDirectConnectExternalDirectConnectDAS的几种类型IDE优点：价格低廉、兼容性好SCSI优点：适应面广、高性能、同时具备内外置FC优点：带宽高、连接距离长、连接设备数量大SATA优点：一对一连接、独享带宽、支持热插拔、低电压SAS优点：兼容性好、数据传输率高SCSI的地址分类InitiatorIDTargetIDLUNc0t0d0PortPortPortPortPortHostStorageArrayTarget(Front-endport)Target–t0Initiator(HBA)Controller–c0d0d1d2StorageVolumesHostAddressing:StorageVolume1-c0t0d0StorageVolume2-c0t0d1StorageVolume3-c0t0d2LUNLUNLUNSAN和NASBLOCK访问FCSANIPSAN文件系统访问NFSCIFS什么是FCSANStorageArrayStorageArrayServersFCSAN高速的专用的存储连接网络提供Block级别的设备访问采用FC协议进行传输FCSAN的演变Zone的概念IPSAN使用IP协议封装和承载SCSI协议。早期的IPSAN是采用TCP/IP和FC技术相结合的方式传输SCSI指令，逐渐开展成可以采用iSCSI封装技术传输SCSI指令和数据。ISCSIIETF提出的基于IP协议的技术标准不包含任何FC的内容SCSI命令和数据帧压缩为IP帧传输工作于SCSI和TCP/IP之间iSCSI帧封装什么是NASFCoIPEntireFibreChannelFrameOverIP基于IP的光纤通道〔FCIP〕是连接TCP/IP网络链路上的光纤通道架构的一项IETF建议标准。FCOE以太网光纤通道〔FCoE〕是一个封装协议，它通过被称为融合增强型以太网〔CEE〕的新以太网版本，传输光纤通道存储流量。DAS、NAS、SAN剖析主机DASFCSAN应用文件/操作系统I/O重定向器TCP/IP协议栈NFS/CIFS网络接口卡主机文件处理I/ONAS

IPNetwork网络接口卡TCP/IP协议栈NFS/CIFS文件系统+逻辑卷管理器数据管理系统RAID块处理I/O设备驱动应用逻辑卷管理器裸卷SCSI设备驱动块处理I/OIPSAN应用逻辑卷管理器裸卷iSCSILayerTCP/IPStack网络接口卡主机块处理I/O块处理I/O

IPNetwork

FCNetwork网络接口卡TCP/IP协议栈数据管理系统RAID块处理I/OFC总线卡FC协议栈数据管理系统RAID块处理I/O应用逻辑卷管理器裸卷SCSI设备驱动FC协议栈FC总线卡设备驱动设备驱动SCSI设备驱动主机文件/操作系统数据库文件/操作系统数据库文件/操作系统数据库RAIDSCSI/FC总线卡本地数据拷贝—克隆生产信息克隆BCV完整映像拷贝BCVBCVBCVBCVBCVBCVBCV物理上独立的源卷时间点拷贝对应用程序性能的影响最小适合于备份恢复测试数据库提取需要迁移的数据源亦称为业务连续性卷(BCV)如果需要大量的克隆，本钱会很可观克隆容量必须等于生产容量本地数据拷贝

—

快照数据的逻辑时间点拷贝基于指针的数据拷贝可能会对应用程序的性能产生一定的影响适合于备份恢复测试管理一段时间内的数据更改比克隆廉价所需容量通常是生产容量的20%2GB的生产容量仅需要400MB的快照容量NAS存储通常使用快照而非克隆生产信息Snap快照逻辑时间点视图快照快照快照快照快照快照快照远程复制恢复点目标(RPO)数据丧失时，需要恢复多久之前的数据？恢复时间目标(RTO)发生数据丧失事件之后，需要多长时间才能恢复正常运行？RPO：恢复点目标由于灾难导致

系统停机RTO：恢复时间目标周天小时分钟时间周天小时分钟同步模式1234I/OI/OACKACK从主机到本地存储系统的I/O从本地存储系统到远程〔目标〕系统的I/O从远程系统返回到本地系统确实认从本地存储系统返回到主机确实认带定期更新的异步复制1234I/OACK从主机到存储系统的I/O从本地存储系统返回到主机确实认触发事件从本地存储系统到远程〔目标〕系统的增量集从远程系统返回到本地系统确实认区块增量集ACK5很常用的备份/恢复方法单个磁带机可以连接到每台效劳器备份可以通过LAN完成速度慢且容易出错，但价格低廉备份也可以通过SAN完成速度快但价格高昂可以使用某种类型的磁带库随着信息量的增加，磁带的数量也必须增加，这可能导致本钱高昂且难以管理平安是一个问题，因为磁带可能会丧失或被盗磁带难以保存，运输期间可能会受损特点使用磁带进行备份和恢复磁带库基本体系结构异构客户端备份

服务器关键应用程序LANSANNAS(NDMP)存储节点问题：备份到磁带的速度很快，但恢复起来往往要慢的多使用磁盘进行备份和恢复磁盘备份目标磁带库Backup-to-Disk

体系结构异构客户端备份

效劳器关键应用程序LANNAS存储

节点SAN越来越普遍的备份/恢复方法备份目标可以是存储阵列中的大型

ATA

驱动器生产环境中可能使用同样的存储阵列备份目标可以是虚拟磁带库这是一个带仿真硬件和软件的存储阵列同时支持多种类型的磁带机和磁带库对于备份应用程序而言，虚拟磁带库“就像真的磁带库一样”

特点解决方案：从磁盘恢复和备份的速度一样快，因此恢复效果更好什么是存储虚拟化SNIA(存储网络工业协会)对存储虚拟化的定义：Theactofabstracting,hidingorisolatingtheinternalfunctionofastorage(sub)systemorservicefromapplications,computeserversorgeneralnetworkresourcesforthepurposeofenablingapplicationandnetworkindependentmanagementofstorageordata.Theapplicationofvirtualizationtostorageservicesordevicesforthepurposeofaggregating,hidingcomplexityoraddingnewcapabilitiestolowerlevelstorageresources.Storagecanbevirtualizedsimultaneouslyinmultiplelayersofasystem,forinstancetocreateHSM-likesystems.参考译文：通过对存储(子)系统或存储效劳的内部功能进行抽象、隐藏或隔离，使存储或数据的管理与应用、效劳器、网络资源的管理别离，从而实现应用和网络的独立管理。对存储效劳和设备进行虚拟化，能够在对下一层存储资源进行扩展时进行资源合并、降低实现的复杂度。存储虚拟化可以在系统的多个层面实现，比方建立类似于HSM(分级存储管理)的系统。什么是存储虚拟化虚拟化的原理16857管理2客户管理员物理资源逻辑资源为什么要存储虚拟化存储虚拟化的原动力虚拟存储池复制空间资源整合镜像快照统一数据管理迁移标准化接入存储虚拟化的目的抽象Abstract统一数据管理功能“Virtualization”降低管理难度数据跨设备流动提高可扩展性提高设备使用效率隐藏Hide隔离Isolate设备构件化1、融合：技术根底〔更可靠、更可控、更灵活、更易扩展、更低本钱〕2、开放：个性化根底〔SOA的标准中间件架构和应用开发接口〕3、面向应用：以应用为先导，资源动态分配、统一管理用虚拟化简化IT架构存储系统计算节点互连网络虚拟信息架构VirtualInformationInfrastructure应用Applications(ERP,SCM,CRM,OA…)WhatyouhaveWhatyouwant根底架构技术融合；面向应用的计算、网络、存储的IT资源池开放中间件，实现可定制应用与根底架构别离ESG报告说明，早期采用虚拟化技术平均每年可节约:24%硬件本钱16%软件本钱19%管理本钱如果预算共$1，000，000，花费$500，000于硬件， $200，000于软件和$300，000于管理。存储虚拟化的价值每年可节约$209，000存储虚拟化实现模式存储虚拟化实现的结果存储虚拟化磁盘虚拟化块虚拟化磁带、磁带驱动器、磁带库虚拟化文件系统虚拟化文件/记录虚拟化基于主机的虚拟化基于网络的虚拟化基于存储设备、存储子系统的虚拟化带内虚拟化带外虚拟化实现结果实现位置实现方式两条存储路线的斗争—ScaleUp&ScaleOutConventionalStorageClusteredStorageFaster…………….Slower…………….TRAINSTOPS!!!!!!!!!!!!TRAINKEEPSGOING!!1.磁盘扇区的物理地址一般用C-H-S(柱面号-磁头号-扇区号〕表示2.磁盘虚拟化就是将扇区地址用LBA〔逻辑块地址〕表示，屏蔽底层物理磁盘的概念3.磁盘虚拟由磁盘自身固件完成4.磁盘虚拟化的结果是使磁盘的使用者无须了解磁盘的内部硬件细节，通过块地址就可以访问磁盘磁盘虚拟化001002003004005006007…磁盘虚拟化LBA1、块虚拟化是指对多块硬盘建立RAID，划分逻辑卷〔LUN〕。2、每个逻辑卷对于使用者都完全等同于一块物理硬盘。物理上来说，这个逻辑卷的所有数据块，都是通过RAID处理，分布在不同的物理硬盘上。3、块虚拟化的结果是使存储的使用者无须关心RAID实现的具体过程，只要象读写普通硬盘一样读写这个逻辑卷，就能获得RAID对数据的保护功能。块虚拟化物理磁盘Raid、磁盘分区逻辑资源块虚拟化1.采用类似RAID的技术对多盘磁带进行条带化和校验，以期提高磁带使用的可靠性和性能2.由于磁带读写缓慢，难以满足条带和校验的需要，因此RAIT技术很少使用磁带、磁带驱动器、磁带库虚拟化VTL虚拟磁带库磁带虚拟化RAIT条带化功能多个磁带驱动器一个逻辑驱动器磁盘1.提高磁带驱动器使用效率2.加快数据备份的速度VTL将磁盘阵列虚拟为磁带库，使用户在无须改变备份习惯和现有备份软件配置的情况下，获得以下优点：1、大幅度提高性能，缩短数据备份和恢复窗口2.获得磁盘阵列的RAID保护功能，防止磁带介质故障3.持续扩展备份的性能和容量NAS虚拟化NAS的特点支持异构主机成熟的网络拓扑结构高度集成的存储子系统设备简单化虚拟文件系统NFS/CIFS客户端文件文件LANNAS设备虚拟硬盘提供专用文件系统NAS虚拟化典型产品——EMCIsilonNFS,CIFS,FTP,HTTPClient/ApplicationLayerStandardGigabitEthernetLayerIsilonIQClusteredStorageLayerIntracluster

CommunicationInfiniBandLayerWindowsUNIX/LINUXMAC(optional2ndswitchforadditionalsubnet)(optional2ndswitchforhighavailability)(optional2ndswitch)IsilonIQStorageLayerIntraclusterCommunicationInfinibandorGigELayerServersClient/ApplicationLayerNFS,CIFS,FTP,HTTP(optional2ndswitch)StandardGigabitEthernetLayerServersServersEMCIsilonArchitectureWritingaFilewithEMCIsilon(optional2ndswitch)(optional2ndswitch)ServersNFS,CIFS,FTP,HTTP(optional2ndswitch)ServersServersWorkVert-SpecificWritingaFilewithEMCIsilon(optional2ndswitch)WorkVert-Specific(optional2ndswitch)ServersNFS,CIFS,FTP,HTTP(optional2ndswitch)ServersServers(optional2ndswitch)ReadingaFilewithEMCIsilonWorkVert-SpecificReadingaFilewithEMCIsilon(optional2ndswitch)ServersNFS,CIFS,FTP,HTTP(optional2ndswitch)ServersServersWorkVert-Specific存储虚拟化实现的位置存储虚拟化磁盘虚拟化块虚拟化磁带、磁带驱动器、磁带库虚拟化文件系统虚拟化文件/记录虚拟化基于主机的虚拟化基于网络的虚拟化基于存储设备、存储子系统的虚拟化带内虚拟化带外虚拟化实现结果实现位置实现方式基于主机的存储虚拟化主要用途：使效劳器的存储空间可以跨越多个异构的磁盘阵列，常用于在不同磁盘阵列之间做数据镜像保护。优点：支持异构的存储系统。缺点：占用主机资源，降低应用性能。存在操作系统和应用的兼容性问题。导致主机升级、维护和扩展非常复杂，而且容易造成系统不稳定性。需要复杂的数据迁移过程，影响业务连续性。常见产品：SymantecVeritasVolumeManagerAgentAgentAgentAgentDAS或SAN存储网络实现方式：一般由操作系统下的逻辑卷管理软件完成〔安装客户端软件〕，不同操作系统的逻辑卷管理软件也不相同。基于存储设备的存储虚拟化主要用途：在同一存储设备内部，进行数据保护和数据迁移。优点：与主机无关，不占用主机资源。数据管理功能丰富。AgentAgentAgentAgentSAN存储网络虚拟化引擎实现方式：在存储控制器上添加虚拟化功能，常见于中高端存储设备。缺点：一般只能实现对本设备内磁盘的虚拟化。不同厂商间的数据管理功能不能互操作。多套存储设备需配置多套数据管理软件，本钱较高。常见产品H3CIX/EX系列HPEVAHDSTagmaStorSUN6920系列基于网络的存储虚拟化主要用途：异构存储系统整合和统一数据管理。优点：与主机无关，不占用主机资源。能够支持异构主机、异构存储设备。使不同存储设备的数据管理功能统一。构建统一管理平台，可扩展性好。SAN+虚拟化引擎实现方式：通过在存储域网〔SAN〕中添加虚拟化引擎实现。缺点：局部厂商数据管理功能弱，难以到达虚拟化统一数据管理的目的。局部厂商产品成熟度较低，仍然存在和不同存储和主机的兼容性问题。常见产品H3CIV系列IBMSVCEMCVPLEXNetAppGFiler系列存储虚拟化实现技术比较主机影响主机兼容性存储兼容性业务功能性能影响可扩展性实施影响基于主机基于存储基于网络好较好较差很差存储虚拟化实现的方式存储虚拟化磁盘虚拟化块虚拟化磁带、磁带驱动器、磁带库虚拟化文件系统虚拟化文件/记录虚拟化基于主机的虚拟化基于网络的虚拟化基于存储设备、存储子系统的虚拟化带内虚拟化带外虚拟化实现结果实现位置实现方式带内虚拟化主机层网络层存储层虚拟化引擎①逻辑读写指令②物理磁盘指令SAN数据读写流用途：异构存储系统整合统一数据管理，在业务运行同时完成复制、镜像、CDP等各种数据管理功能优点：效劳器、存储设备的兼容性好虚拟化和数据管理功能由专用硬件实现，不占用主机资源丰富的数据管理功能配置简单，易于实施缺点：虚拟化设备发生故障，整个系统将中断逻辑指令转换物理指令带内虚拟化典型产品——EMCVPLEX分布式.动态.智能.数据中心内VPLEXLocalVPLEXMetro远距离AccessAnywhere同步VPLEXGeo远距离AccessAnywhere异步VPLEX系列使用案例可用性高可用性消除故障切换所进行的

存储操作随时随地访问移动性灾难避免数据中心迁移工作负载重新平衡随时随地访问群集A群集B协作远距离即时和同时数据访问优化工作流程随时随地访问远距离移动和重新定位虚拟机、应用程序和数据支持跨地点并发读/

写数据访问通过跨位置镜像保持可用性和无中断访问带外虚拟化主机层网络层存储层SAN①注册请求②存储列表②注册响应③建立连接，进行读写AgentAgentAgent控制信息流虚拟化引擎数据读写流用途：一般用于不同存储设备之间的数据复制优点：虚拟化设备发生故障，整个系统将不会中断缺点：主机资源占用较大大局部产品缺乏数据管理功能主机和存储系统需要严格的兼容性认证数据初始化同步复杂配置复杂，实施难度高存储虚拟化的应用难点原数据卷磁盘阵列Question：

如何保证虚拟化之后的数据状态不变，同时防止复杂的数据备份和迁移？

Answer：

SSE(存储效劳使能〕实现对已有数据的卷的虚拟化：

数据状态不变

访问路径不变

无需数据迁移

丰富的数据管理功能应用主机虚拟化之后的数据卷虚拟化信息无缝接入用户原有环境！难点一：数据状态的一致性保证难点二：多存储访问协议支持应用效劳器DAS设备IPSAN设备FCSAN设备FCiSCSINFSCIFS虚拟化引擎Question：虚拟化如何同时支持IPSAN、FCSAN、NAS等多种存储访问协议？Answer：虚拟化设备内置高效的多协议数据转换引擎，将来自前端效劳器的多种主机数据访问单元，与后端存储阵列的存储数据访问单元，进行解析和转换，保证数据的正确读写访问。多协议数据转换引擎存储设备难点三：存储多链路负载均衡Question：针对多样化的存储阵列，如何部署多链路负载均衡软件，保证后端存储访问路径的高可用？Answer：MultiPath是一种多路径软件,安装在虚拟化管理设备上后，可为虚拟化引擎到后端存储提供多路径功能支持负载均衡支持故障切换LUN0LUN1存储系统LUN0LUN0LUN0LUN0LUN1LUN1LUN1LUN1LUN0LUN1LUN0虚拟化虚拟化虚拟化引擎MultiPathFC交换机FC交换机控制器2控制器1难点四：主机多链路负载均衡FCHBA卡1FC交换机FCHBA卡2FC交换机LUN1LUN0应用主机IV5000LUN0LUN0LUN1LUN1LUN0LUN1虚拟化虚拟化DynaPathQuestion：针对不同的应用主机，如何部署多链路负载均衡软件，保证前端主机访问路径的高可用？Answer：DynaPath是安装在主机端，为了实现FC环境下的多路径的一种软件支持负载均衡支持故障切换难点五：统一数据管理功能虚拟存储池HA功能镜像连续数据保护跨设备数据保护跨设备数据迁移远程数据复制应用效劳器虚拟化引擎存储设备Question：虚拟化存储资源整合后，能否提供统一的丰富的数据管理功能，实现跨设备、跨地域的全面数据保护？Answer：H3CNeocean虚拟化数据管理平台，在提供数据虚拟化整合的根底上，提供镜像、快照、网络复制等数据管理功能，提供丰富的数据保护解决方案。85计算云和存储云LOB用户访问效劳虚拟或物理效劳器App1App2App3App4App5App6App7App8云管理员LOB用户访问效劳Unix计算云Systemp,xzApp1App2App3App4App5App6App7App8LOB用户访问服务虚拟存储云管理员LOB用户访问服务存储云XIV/SoFS计算云:通过互联网或内部网提供给云用户的是一个可扩展的弹性的效劳器(物理或虚拟),存储对用户是透明的。存储云:通过互联网或内部网提供给云用户的是一个可扩展的弹性的存储或数据效劳，物理存储设备对用户是透明的。存储云技术参考架构动态根底架构OSS虚拟化管理IT效劳自动化&控制BSS存储云效劳管理平台业务管理存储云效劳用户服务交付门户平台服务管理门户Customerin-houseIT合作伙伴云用户管理员用户业务经理云效劳用户云管理员资源虚拟化平台效劳器磁盘存储磁带存储效劳监控/报告效劳请求与目录管理效劳自动化管理数据备份/归档资源管理资源部署与回收费用管理计价管理用户管理服务业务目录服务报告订单管理集群管理网络云操作员云服务开发者资源管理员效劳接入文件级别的存储云效劳NFSCIFSHTTPFTPGPFS+HSMSystemDirectorTSMGPFSClusterSoFSPackageLDAPorGPFSUsermgmtGPFS+SAMBA+ApachFileService87从存储虚拟化走向云存储的路线图整合&虚拟化面向效劳的管理管理自动化减少设备投资本钱(CAPEX)资产利用率提高三倍空间节省可达80%减少维护本钱(OPEX)资源部署从几个星期减少到几个小时提高标准化水平实现硬件平台的自动管理建立自我效劳的门户自动响应业务的变化IT架构与业务管理紧密联系云存储存储虚拟化88存储云与传统存储平台的区别块存储云文件存储云块存储用户文件存储用户LUN,iSCSILUNTargetsPOSIX(NFS,CIFS,WebDAV),快速为用户部署存储空间按实际用量计费降低存储本钱(存储共享，重复数据删除，数据压缩)系统管理简单弹性扩展89存储云的潜在用例面向互联网应用：流媒体、社交网站、图片非结构化数据：通用内容存储(“云盘”):通过POSIX进行访问，如iCloud,ThingGrid等具备与云数据同步功能的通用内容存储：数据的访问可能通过不标准的协议，如MobileMe,GoogleDocs,WindowsLiveMesh等数据备份：把数据备份到存储云，在需要的时候进行恢复数据归档和保存：把数据保存一段时间，然后平安地删除数据保存：数据保存很长一段时间，如图书馆、大学的资料等数据库：为云应用存放表数据，如MicrosoftAzureTables,GoogleBigTable,SimpleDB云计算需要的存储：主要为laaS效劳，存放映像，应用映象等，如AmazonS3等内容分发：全球性的发布数据，减少延迟和提高扩展性云存储之间的相互操作：存储云之间的数据共享、数据复制、数据分布等Source:SNIACloudStorageUseCaseversion0.590存储云的框架Framework物理设备层设备管理层数据管理层效劳接入层高可用性数据在线迁移数据备份数据归档数据合规重复数据删除内容管理专用APINFSCIFSLUN/iSCSILUNWebDAV数据平安信息挖掘存储资源部署存储云用户Tier-1DiskTier-2DiskTier-3DiskSANSwitchTape块存储云(LUN服务)文件存储云(文件服务)IBM存储云解决方案数据快照应用相关性0100存储虚拟化91存储云建设的考虑因素数据效劳的对象：公共存储云还是私有存储云？存储数据效劳的种类：块存储还是文件存储？性能和吞吐量：对性能要求比较高的应用，如OLTP，效劳器与存储云应该放在一起，防止网络延迟带来的影响。高可用性:99.999%的可用性需要可靠的硬件，更需要有效的系统管理手段数据平安：如何保障公共存储云上数据的平安性？数据加密？92厂商C厂商B厂商A驱动A驱动A驱动B驱动B驱动C远程镜像?没空间了没空间了没空间了空余空间数据迁移SAN管理控制台A管理控制台C管理控制台B快照?是否能利用现有的存储网络进行数据拷贝效劳？－管理多个存储通过多个管理接口？－整合需要为新增加的存储容量购置各种功能的软件授权？存储的空间没有得到有效的利用？－整合是否支持非中断的数据迁移，以及所需时间?－应对7X24小时需求空间、制冷、电费？面临的信息挑战在物理存储系统和效劳器之间增加一个虚拟层，它管理和控制所有存储并对效劳器提供存储效劳。

效劳器不直接与存储硬件打交道，存储硬件的增减、调换、分拆、合并对效劳器层完全透明。隐藏了复杂程度允许将现有的功能集成使用摆脱了物理容量的局限虚拟化逻辑表现物理设备什么是存储虚拟化DS/TSStorageSubsystemEVARAIDSAN卷控制器SAN文件系统NASStorageNetworkSVCSVSPGPFSEFSIBRIXp5HypervisorVIOS/VMFS操作系统LVMLVMServerOperatingSystemVIOS虚拟化逻辑表现物理设备存储虚拟化技术块设备访问(StorageVolume)存储集合管理VMMobilityOSOSOSHypervisorN-waySMPOSOSOSN-waySMP服务器集合管理Hypervisor…StorageControllersSAN

SwitchesBlockStorageEnsembleStorageMobilityStorageControllersSAN

SwitchesVirtualizedBlockStorageEnsembleStorageMobilityStorageControllersSAN

SwitchesBackup&ArchiveEnsembleStorageControllersSAN

SwitchesFileStorageEnsemble高扩展文件系统存储虚拟层文件访问(File)OSOSOSHypervisorN-waySMPTape存储的变化应该对上层应用透明，不影响上层应用的配置和运行存储虚拟化架构Time应用成长功能‘扩展’局部功能迁移到其他应用存储初始规划应用逐步下线局部正确定级局部正确定级快速发布简单的流程没有浪费没有浪费

应用生命周期局部正确定级主动并且没有痛苦的存储管理深入了解应用特性预测并消除应用QoS问题简单的初始定级简单的再定级在应用生命周期的所有阶段都有效利用空间存储效劳在应用生命周期的所有阶段都可以很好地匹配业务的需求少数卓越的大型企业IO负载应用初始上线有限测试动态优化存储架构97聚集多个磁盘系统建立一个大的存储池一套拷贝效劳适用于所有存储系统从一个点管理所有存储系统存储改变不影响应用VirtualDiskVirtualDiskVirtualDiskVirtualDiskSANSANVolumeControllerAdvancedCopyServicesStoragePoolHPEMCDS4000DS8000HDS异构环境构建存储虚拟化虚拟化存储整合解决方案StorageVirtualization客户拥有很多的异构的存储和不同平台的主机系统整体低的利用率通过提高存储的全部的存储的利用率，节省电源消耗；提升IO性能和吞吐量通过统一的任务窗口对异构存储实施高级拷贝，备份和生命周期管理，降低存储管理本钱IBM,HP,EMC,HDS…Combined50%utilizationStoragePoolIBM,HP,EMC,HDS…Combined80%utilizationIBMSANVolumeController推荐的解决方案价值主张目标客户IBM的虚拟化解决方案－－绿色策略整合存储，提高存储的利用率，降低能耗；构成一个大的存储池；采用更大容量的SATA磁盘；减少磁盘数量；相同容量的SATA磁盘的耗电是FC磁盘的一半；迁移数据，更有效的利用存储；根据策略，将数据迁移到SATA磁盘上；集中备份，占用更少的存储；存储池内基于COW进行快照；4Q2007只备份变更的数据；重复数据删除技术；减少测试、开发所需的存储空间；存储池内，通过基于时间点的快照，而非克隆技术;存储空间精简配置存储按需分配；2Q2008空间、电源、制冷本钱！！！Windows效劳器Linux效劳器UNIX效劳器计算能力和数据的孤岛不同的管理工具人工资源分配管理效劳器物理整合复杂逻辑简化Windows效劳器UNIX®效劳器Linux效劳器网络网络较少的设备和许可证不同的管理工具消耗大量人力的资源分配资源池每台效劳器多种操作系统快速资源分配自动管理存储虚拟化虚拟效劳器、存储、网络存储效劳器需要突破性技术降低复杂性——简化IT存储架构网络101HiddenCost:StorageVirtualization潛在本钱：儲存虛擬化資料整合為跨單位整合的第一步!!導入評量指標：資料所有權/散佈權/重覆比例資料成長量=??PB/Year現有資料副本個數/災害復原能力商業硬體方案：EMC、NetApp商業軟體方案：IBMGPFS自由軟體方案：Lustre、ZFS、GlusterFS...預期效益：減少資料重覆(DataDeduplication)提供異地副本備份、災害復原機制102處理海量資