【word】存储网络虚拟化关键技术的研究与实现

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1、存储网络虚拟化关键技术的研究与实现计算机科学2004Vo1.31N9.5 存储网络虚拟化关键技术的研究与实现 刘朝斌谢长生张琨 (华中科技大学计算机学院外存储系统国家重点实验室武汉430074) 摘要存储技术经历了从单个的磁盘,磁带,RAID到存储网络系统的发展历程.存储区域网(SAN)是当今存储网 络的主流技术,具有高性能,高可用性和良好的可扩展性等优点.但结构的复杂化不可避免地导致了存储环境与管理 复杂度的增加.存储虚拟化是解决存储管理问题的有效手段,本文重点分析了基于存储区域网的存储虚拟化技术,讨 论了其关键

2、技术及其主要实现方法. 关键词存储网络,附网存储,存储区域网,存储虚拟化 TheKeyTechnologyandRealizationofStorageVirtualization LIUZhao--BinXIEChang--ShengZHANGKun (NationalStorageSystemLaboratory,HuazhongUniversityofScienceandTechnology,Wuhan430074) AbstractStoragetechnologygoesthoughthevariatio

3、nsfromsingledisk,tapeandRAIDtostoragenetworking. Nowstorageareanetworks(SAN)istheprevalenttechnologyofstoragenetworking,itprovideshighperformance, highavailabilityandhighscalabilityetc,butatthesametime,itresultsinthecomplicationsofstorageenvironment andstorage

4、management.Storagevirtualizationistheeffectivemeanstoresolvetheproblemofstoragemanagement. ThispapermainlyanalyzesthestoragevirtualizationinSAN,discussesitskeytechnologyandmainimplementing methods. KeywordsStoragenetworking,Networkattachedstorage(NAS),Storagea

5、reanetworks(SAN),Storage 1引言 互联网的飞速发展和壮大,导致了许多以数据密集为主 要特点的应用:流式多媒体,数字电视,IDC,ASP,ERP,科学 计算,数字影像,事务处理,电子商务,数据仓库与挖掘等导致 了对存储容量的极大需求膨胀,带来的直接结果就是传统的 本地直接存储方式已经远远不能满足这种发展需求[.当今 的网络存储系统正在以超越服务器数倍的速度发展,网络存 储市场迅速膨胀,网络存储被推到了IP网络的中央.数据以 存储为中心是人们思维的一次重大转变,制造商和提供商以 数据为驱动,客户

6、以数据为中心布置业务. 存储技术经历了从单个的磁盘,磁带,RAID,到存储网络 系统的发展历程.传统的本地直接存储(DAS)的方式是存储 设备附属于某个服务器,数据被局限在某个主机的控制之下, 这种方式已远远不能满足企业高可用性,可扩展性,集中统一 数据的需要,因而发展出网络存储技术[3].典型的网络存储 技术有附网存储NAS(NetworkAttachedStorage)和存储区 域网SAN(StorageAreaNetworks)两种.NAS和SAN各有 自己的不同的体系结构,互联协议,文件系统,管理方式等,并

7、 在各自的领域得到了很大的应用和发展【’].然而对于同时购 买了这两种类型设备的企业来说,则很难把它们集中到一个 单一的系统中去【6】.本文在分析了SAN和NAS各自的缺陷 和不足的基础上,详细阐述了存储虚拟化技术的原理和实现 层次,分析了基于存储网络的存储虚拟化的关键技术及其主 要实现机制. 2存储虚拟化的实现层次 存储网络为用户带来良好的性能,可扩展性,高可用性的 同时,也带来了许多亟待解决的新课题.由于大型企业或公司 的关键数据往往分布在几十甚至几百个站点,一个SAN环境 中,往往有很多完全异构的服务器和存储

8、设备,因此业务数据 的高效,安全管理就越来越受到存储网络界的关注.根据IDC 最新数据统计,目前存储管理的成本已经是硬件投资的几倍, 而在20世纪80年代,存储管理的成本还只是硬件投资的几分 之一. 存储虚拟化技术是解决存储管理问题的有效手段,已经 越来越受到业界的关注.通过虚拟化技术,用户可以利用已有 的硬件资源,把SAN内部的各种异构的存储资源统一成对用