初探存储网络趋于虚拟化的实质

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所属分类:虚拟主机

虚拟化已经在诸多不同的计算技术上得到了广泛应用。众所周知的,存储虚拟化在大机的世界有着根深蒂固的位置,但这项技术越来越多的的在其他领域广泛展开应用。

服务器和存储都在经历着虚拟化的洗礼,那么您的存储网络结构是如何的?新的存储网络产品将网络共享池和网络资源共享成为可能。

存储网络虚拟化,也被称为I/O虚拟化(IOV)或者I/O加固,形成了一个新兴的技术大家庭,也将虚拟化的理念扩展到当今服务器应用的主要输入输出上。

最近今年里,数据中心都开始部署服务器以及存储的虚拟化技术来满足更有效率的使用计算资源的意图,同时也使得架构显得更为灵活。通过对物理硬件上的逻辑功能去耦,虚拟化技术允许硬件可以实现共享池的功能,这样也大大提高了使用效率。一旦开始部署,虚拟化技术会使得新服务器或者存储整个的部署过程更快也更为便捷,同时也可以相对容易的将变更应用在当前现有的架构上。比如说,部署一台全新的虚拟机比部署一台物理机容易了很多。此外,一旦存储系统虚拟化后,许多和数据迁移相关的新存储空间部署问题都迎刃而解,需要做的仅仅是将新的存储空间指派给存储共享池资源。

虚拟化已经在诸多不同的计算技术上得到了广泛应用。众所周知的,存储虚拟化在大机的世界有着根深蒂固的位置,但这项技术越来越多的的在其他领域广泛展开应用。服务器虚拟化,从另外一方面说,已经成为了近几年虚拟化技术应用的代表模范。目前已经有许多组织正在他们的“结缔组织”上应用着类似的虚拟化技术,并将企业环境中的存储和服务器很好的关联起来。

其实I/O虚拟化技术并不是一个全新的概念,事实上虚拟化的概念已经在今天的一些网络I/O技术上使用了。比如说,虚拟本地网络(VLAN)将网络的物理和逻辑部分分离开来,一个物理的网络看起来并可以由多个小的逻辑上的网络管理。网络适配器(NIC)团队也实现了将两块或者更多的网卡整合起来,使得看起来成为一块,这样就大大增加了网络的带宽。在如上的两个例子中,我们不难看到,物理硬件上的逻辑以及虚拟层共同实现了对物理硬件上的逻辑功能去耦,也让硬件资源分割共享或者小单元整合成大单元成为了可能。

串行总线和I/O虚拟化

通常来说,一个在企业级数据中心放置的服务器都会需要连接到网络,SAN存储以及本地存储上。一些服务器还需要进行高端的图形处理访问操作。一台服务器对这些资源的访问通常通过内部系统总线完成。在一台较新的多核物理服务区上配备着一台高端的串行总线接口,所有的输入输出都会时不时的达到带宽的上限值,但一直满负荷带宽的情况并不多见。

串行总线推动了I/O虚拟化的发展

一个名为PCI-SIG的专门负责制定串行总线工业标准的组织在2008年六月已经发布了PCI-SIG I/O虚拟化(IOV)的套件。这些新的规范开启了在应对大多数I/O密集的问题上虚拟化技术的应用,而性能上不再受到来自软件或者硬件的虚拟化组件的瓶颈。IOV套件提供了一系列的技术可应用于处理器,芯片,并对管理程序和操作系统有着重要的意义。这些技术包括:

1、地址转换技术(ATS)这样I/O设备就会体现各自不同的特性

2、在单独服务器现有的串行总线的本地I/O虚拟化上应用单一I/O虚拟化

3、在多服务器共享PCIe组织的新的PCIe拓扑上应用多I/O虚拟化

这些新的规范必将触发一个全新的虚拟化技术解决方案,在新的解决方案中,性能会得到提高,功耗也会更加降低,同时也将提供从服务器端看到的I/O的状态的全新术语。

试想一下,如果没有在每个服务器上单独安装网络和存储的适配器,将PCI总线适配器跨多服务器虚拟化会怎么样?考虑一下网卡,HBA卡,SAS/SATA磁盘控制卡由于可以在一个机架上共享而节省下来的潜在花费以及功耗。拿一整个机架的服务器来说,可能每个服务器上安装了一个连到机架顶部的虚拟I/O适配器的接口。之后,当有数据来时,机架顶部的装置就会动态的将所有的LAN,SAN和DAS的数据流送到合适的位置上,比如机架底端的交换机,就是专门用于让服务器专注于计算的。“机架区域网络”(RAN)的概念带来的好处是,让整个机架上的服务器有刀片服务器的优势,但和刀片服务器不同的是,扩展性比较好,没有刀片服务器底架的限制。

再考虑下在不同物理机上迁移虚拟机的问题。一般来说,这样的问题需要SAN网络的支持,一来是由于SAN是独立于物理服务器的,二来SAN也可以通过任何分配好的服务器端进行访问。但虚拟化I/O技术可以让虚拟机之间的移动在任何存储之间都可以实现,并不需要完全依赖SAN存储,可以进行I/O虚拟化技术的适配器会在硬件上运行一些虚拟层的功能,将主机上CPU的负载释放出来,这样被释放出来的CPU资源就可以用到其他的虚拟机或者应用上。

本文出自:亿恩科技【www.enkj.com】

河南亿恩科技股份有限公司(www.enkj.com)始创于2000年,专注服务器托管19年,是国家工信部认定的综合电信服务运营商。亿恩为近五十万的用户提供服务器托管、服务器租用、机柜租用、云服务器、网站建设等网络基础服务,另有网总管、名片侠网络推广服务,使得客户不断的获得更大的收益。 服务热线:400-723-6868 服务器/云主机 24小时售后服务电话:0371-60135900 虚拟主机/智能建站 24小时售后服务电话:0371-55621053
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