Определение

Виртуализация хранения — это предоставление пользователям единого виртуального интерфейса к пространства хранения данных. Дополнительный промежуточный уровень программного, а иногда и аппаратного обеспечения помогает пользователям составить представление об устройствах хранения данных в соответствии с реальной конфигурацией системы хранения.

Памяти для хранения информации никогда не бывает много. Получить к ней доступ иногда очень трудно, полностью ее использовать — невозможно, сделать резервные копии — сложно. И это лишь часть проблем, возникающих в связи с хранением данных, и по мере роста объема информации трудностей становится все больше.

Поначалу четкого различия между сетевыми и локальными ресурсами не было. При соответствующем уровне поддержки аппаратного и программного обеспечения вполне можно было сделать так, чтобы сетевые ресурсы выглядели как локальные, то есть обращаться к распределенным по сети дискам, словно они размещены на локальном компьютере. Это позволяло более полно использовать емкость системы хранения, распределенной по локальной или даже глобальной сети.

Но если сетевые ресурсы выглядят как локальные, это вовсе не значит, что применять сетевую систему хранения становится проще. Для доступа к различным сетевым устройствам хранения существовало множество протоколов. И было трудно отслеживать разрозненные мегабайты. С переходом к виртуализации хранения такие проблемы могут исчезнуть сами собой.

Виртуализация хранения — попытка отделить логическую функцию хранения данных от тех процедур и физических процессов, с помощью которых это хранение в действительности обеспечивается. Пользователю больше не нужно знать, как сконфигурированы устройства хранения, где они размещаются и какова их емкость. Скажем, для него вполне достаточно информации о том, что к его компьютеру подключена емкость хранения произвольного доступа на 1 Тбайт, где размещаются данные. Фактически эта емкость может находиться в любой части сети, состоять из нескольких распределенных дисков или входить в состав сложной системы, включающей в себя кэш-память, магнитные и оптические диски и магнитные ленты. Не имеет никакого значения, как реально хранятся данные. Пользователь воспринимает всю эту систему просто как очень большой диск.

Стандартов пока нет

Виртуализация хранения может реализовываться с помощью различных схем или стандартов. Сейчас на рынке не существует какого-то предпочтительного стандарта, то есть что именно лежит в основании, зависит от выбранного производителя.

Хотя тенденция к стандартизации, безусловно, имеет место, до ее полного торжества еще далеко. Сейчас многие производители сосредоточиваются на решении собственных проблем и разрабатывают продукты в соответствии со своими представлениями о системе виртуального хранения. Основное соображение, которым руководствуются во многих компаниях, состоит в том, что виртуализация хранения призвана обеспечить наиболее полное использование ресурсов хранения без ущерба для производительности. Не менее важными представляются и вопросы удобства эксплуатации и поддержки.

Некоторые из предложенных систем виртуализации хранения ориентированы на диски и предоставляют пользователям интерфейс, аналогичный дисковому, конфигурируя реальный массив хранения из нескольких сетевых дисков. В дискуссиях, посвященных ориентированным на жесткие диски системам, часто фигурирует такой термин, как «пул хранения».

С точки зрения пользователя, пул хранения представляет собой хранилище, из которого пользователь может получать дисковую память произвольной емкости — вплоть до некоего определенного максимума. Задача программного и аппаратного обеспечения промежуточного уровня — реализовать такое управление разрозненным дисковым пространством, чтобы с ним можно было работать как с единым диском.

Подобный подход обладает целым рядом преимуществ помимо того, что с данным решением работать довольно просто. В том случае, если интерфейс к последовательности разнородных сетевых дисков является унифицированным, администратор может следовать единой политике, которая охватывает все хранилище данных. Кроме того, намного проще реализовать общую, развернутую схему резервного копирования. Виртуальный интерфейс гарантирует, что будет задействована вся емкость распределенных в сети устройств хранения. И система остается масштабируемой: добавление новых дисков происходит незаметно для пользователей.

Сейчас на рынке представлен целый ряд систем хранения, реализующих парадигму единого диска: SANsymphony, разработанная компанией DataCore Software и размещаемая на сервере сети хранения (SAN — storage area network); система Storage Works Virtual Replicator производства Compaq Computer, работающая в среде Windows NT и Windows 2000; также разработанная Compaq технология VersaStor Technology для сетей хранения. Но и другие подходы заслуживают внимания. Некоторые схемы виртуального хранения в большей степени рассчитаны на применение магнитных лент, то есть в первую очередь рассчитаны на резервное копирование данных.

Примером такой системы служит Virtual Storage Manager компании Storage Technology. Все операции выглядят так, как если бы данные записывались на физическое устройство с магнитными лентами, хотя на самом деле есть промежуточный дисковый буфер, где данные обрабатываются до их копирования на картридж. Этот метод постепенного переноса данных используется для ускорения процедуры резервного копирования и повышения его эффективности.

Часть предлагаемых моделей виртуализации хранения предназначены для обеспечения взаимодействия различных систем управления виртуальной памятью, а также для стандартизации работы с различными устройствами хранения (такими, как диски, магнитные ленты и кэш-память). Идея состоит в том, чтобы использовать все лучшее, что могут предложить недорогие и более медленные носители, и в то же время предоставить пользователям быстрый доступ к необходимым им данным. Подобными системами являются, в частности, Virtual Storage Architecture Guide корпорации Hewlett-Packard и Jiro корпорации Sun Microsystems.


Спроси себя... и своего поставщика

Системным администраторам, которые хотят опробовать на себе преимущества виртуализации памяти, необходимо задать себе — и своим поставщикам — эти три вопроса.

  1. В сети какого типа должен располагаться менеджер виртуальной памяти?
  2. Может ли система использовать более старые устройства хранения?
  3. Сможет ли виртуальная память взаимодействовать с новыми устройствами, которые появятся на рынке в будущем?

Архитектура, реализующая единый логический диск

Один из подходов к виртуализации хранения

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями