存储虚拟化原理分析及其实现的研究

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1、存储虚拟化原理分析及其实现的研究摘要：当前，科学技术发展迅速，随着SAN数据量的持续增长，要想满足数据存储需求，需要将存储虚拟化技术融入到SAN数据的存储中来，促进数据的共享，提升存储系统的可扩展性和实用性，促进虚拟化存储方式的发展。该文从理论化的角度对分布式集群技术、存储空间映射技术及带外架构模型的原理进行分析，基于理论前提，提出了一系列的存储虚拟化实现。中国8/vie　　关键词：存储虚拟化；原理；实现　　中图分类号：TP311文献标识码：A：1009-3044（2016）34-0012-01　　随着科学技术的迅猛发展，使人们

2、进入到信息化时代，人们在日常生活中接触到的信息越来越多，信息的获取手段也越来越先进，数据信息的指数级不断增长，各行各业建立了专门的数据中心，面对海量的信息，加强对信息的备份和处理成为当前迫切需要解决的问题。信息存储技术手段的不断完善，使信息处理方法日渐完善。　　1存储虚拟化原理分析　　1.1分布式集群技术　　分布式集群技术主要是指在集群环境中，对存储管理内容进行备份，充分运用分布式集群技术去解决负载均衡问题。在分布式集群中常会遇到互斥、死锁或饥饿现象，由于操作系统无法掌握分布式集群当前的所有进程状态，需要通过观察本地系统上的进程

3、来了解当前的信息状态。分布式快照算法是分布式集群技术中的一项重要方法，能够确保数据信息的可靠传输，需要对进程的全过程进行控制，通过发动标识的形式来启动算法，按照进程P的步骤执行各项计算工作，进程P的主要执行步骤为：第一步，运用P来记录本地状态Sp。第二步，q到p的通道状态在p上将会显示为空。第三步，运用p对所有的流出通道贴上广播标识。待这些步骤完成后，才可在p上进行信息的发送和接收。分布式快照算法作为一项集中式算法，在实际的应用过程中展现出了较强的灵活性特点，适用于任何的分布式环境[1]。　　1.2存��空间映射技术　　一般的虚

4、拟化网络存储系统主要由磁盘阵列、直接存储和网络存储系统结构等几个方面的内容构成，作为一个大型的网络存储系统，能够确保抽象拓扑结构的统一性。系统主要是由虚拟存储服务器、上层客户端应用和虚拟存储节点子系统等方面的内容构成，在应用过程中，上层客户端通过向系统提出请求的形式，与存储子系统建立密切的联系，彼此展开交互式的工作，展现出了系统数据的维护和查询能力，为用户与存储设备之间的对话提供了有效的连接手段。在虚拟网络存储中，由于系统内部存在着不同的设备节点，需要对其进行虚拟有机整合，将运用到的设备定义为虚拟存储设备，为用户提供服务。为了确

5、保存储虚拟化技术的良好应用，需要将虚拟化技术运用到客户端和服务器端上来，为客户系统提供远程数据和元数据访问功能，将本地的文件资料与远程系统中的文件资料有机地统一起来，为上层用户提供了良好的服务。　　1.3带外架构模型　　带外架构模型是存储虚拟化模型中的重要组成部分，需要在存储虚拟化的过程中，强化数据的管理和存储功能。带外虚拟技术主要是指在数据读写前完成的虚拟工作，虚拟部分的内容通常不会在存储设备的访问路径上实现，只能通过存储网络的形式实现。在运用带外架构模型进行存储虚拟化的过程，需要确保同一网络中的数据流能够直接与存储设备进行交

6、互，有利于提升存储的性能。虚拟化控制管理存储设备在实际的应用过程中，需要将物理存储设备做成逻辑卷的形式，将其平均分配给各个应用服务器，代理要想取得虚拟卷的配置信息，需要通过虚拟化控制器来实现。应用服务在运行过程中，要求访问“磁盘”，需要通过请求代理的形式来实现，将信息发送到虚拟化控制器中。虚拟化控制器需要将信息转换成物理设备的形式，将结果还给代理，转换后的请求信息需要通过存储网络的形式发送给存储设备，来完成读写操作[2]。　　2存储虚拟化实现研究　　SAN系统中的快照主要是指需要通过对技术的使用，将设备中的数据定格在某一个时间点

7、，需要充分利用虚拟设备来完成数据的访问。传统的快照系统在实际的应用过程中，主要是以全量拷贝的形式来实现的，随着数据量的增多，对数据存储技术提出了较高的要求。要想提升数据存储效果，需要运用COW技术来提升元数据的通讯功能，通过底层的驱动，向网络中发送元数据请求指令，将操作作为一个网络数据包，待恢复快照时，不需要全部进行拷贝，通过将临时空间中的物理信息返回给用户的形式，让用户感觉恢复工作是瞬间完成的。分布式快照系统是虚拟化存储系统中的核心技术内容，主要分为本地快照和全局快照两种形式，虚拟化卷存储架构主要是通过全局型的分布式快照技术来

8、实现的，虚拟化管理需要建立在对磁盘重新编址的基础上实现的，能够为用户提供连续的磁盘空间，减轻了员工繁琐的工作任务，对提升存储系统的维护管理效果具有重要作用[3]。但是分布式卷管理在实际的应用过程中存在较多的问题，由于系统具有较大的开发量，需要通过各个系统部门和专