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1. SVC虚拟化解决方案
IBM SVC 实现了虚拟存储层的功能,SVC采用“虚拟存储”技术整合异构存储设备,SVC可以支持包括IBM和非IBM在内的130多种磁盘存储系统。SVC是整个SAN网络的控制器,将整个SAN网络中的各种存储设备整合成一个巨大的“存储池”,使用户充分利用存储资源并可按需分配存储空间、性能和功能。
IBM System Storage SAN 卷控制器产品要点包括:
可将不同磁盘系统的存储容量整合至管理更加高效的容量库中
可通过为主机应用程序提供更灵活的存储容量访问,帮助提高存储利用率
可通过使用简单的通用界面实现异构存储系统的自动配置和便捷管理,从而帮助提高存储管理员的工作效率
可通过消除几乎任何与存储相关的应用程序中断原因以支持更高的应用程序可用性
可实现分层存储环境,从而使存储成本可以与数据的价值更好地相配
可支持从高成本到低成本的设备以及跨多个供应商所提供存储系统的高级复制服务
可通过 iSCSI 主机连接降低成本并提高灵活性
可以在购置存储时提供更高的灵活性
可通过对固态设备(SSD) 的创新和紧密集成支持为关键工作负载提供超强的性能
SVC的基本概念
SVC (SAN Volume Controller) 采用 In-Band 方式进行存储虚拟化。SVC系统实际上是一个集群(Cluster) 系统, 它由 node 组成。一个SVC系统至少包含2个node,每2个node组成一个I/O Group,它用来为 Host 提供I/O服务。到现在为止,一个SVC系统最多包含8个node,即4个I/O Group。
在一个SVC系统中,存储子系统中的一个或多个存储单元被映射为SVC内部的存储单元MDisk(Managed Disk),一个或多个 Mdisk 可以被虚拟化为1个存储池(称为MDG),所有的 MDG对所有的I/O Group均可见。MDG是一个存储池,它根据一定的分配策略(如Striped, Image, Sequential)分配虚拟的存储单元,称为 VDisk。I/O Group 以Vdisk为单位对Host提供LUN-Masking (也称为 LUN-Mapping)服务,使得 Host 可通过HBA可访问被提供LUN-Masking服务的VDisk。如下图所示:
SVC中的MDisk和MDG以及VDisk之间的关系
加入SVC后加速对存储子系统的访问I/O
SVC的工作原理
不同级别的存储虚拟化技术设计思想
正如以上所述,在存储子系统与主机之间引入SVC后,主机所有的I/O必然要经过SVC内部,相当于SVC要接管从主机过来的所有I/O。要做到这一点,SVC内部必须实现一个虚拟层,使得主机仿佛可以直接访问真正的物理存储系统。这个虚拟层的实现依赖于存储虚拟化技术。存储虚拟化的基本概念是将实际的物理存储实体与存储的逻辑表示分离开来,应用服务器只与分配给它们的逻辑卷(或称虚卷)打交道,而不用关心其数据是在哪个物理存储实体上。为实现存储虚拟层,SVC 借鉴了已有的存储虚拟化技术:
存储子系统级别的虚拟化
存储子系统级别的虚拟化如下图所示,使用Host Bus Adapter例如1394 Host Bus Adapter(Controller) 连接磁盘柜, 通过1394 Controller驱动,物理磁盘被映射为系统中的sda,sdb,sdc等SCSI磁盘块设备,块设备上层的虚拟化原理上和主机级别子系统块设备的虚拟化类似。
存储子系统级别的存储虚拟化(如Linux)
网络级别的存储虚拟化
网络级别的存储虚拟化分两种:Out of Band和In Band。如下图所示是Out of Band存储虚拟化的一种方式,存储子系统通过SAN使得3个不同类别的操作系统在Metadata Server的Lock机制控制下共用存储子系统中的3个存储单元。在每个Host上,3个存储单元被虚拟化为一个Stripe Group, 使得各个Host可以采用统一的Stripe策略控制各自的I/O行为。
网络级别(Out of Band)的存储虚拟化
In-Band的方式实际上是通过数据通道(Data Path)上的虚拟化软件,把呈现在SAN中一个或多个存储子系统的存储单元虚拟化成另外一种方式的虚拟存储单元,称为VDisks.。如下图所示是属于In-Band 存储虚拟化。SVC使用In-Band的虚拟化方式,也就是说,SVC把主机级别的虚拟化实现在SAN的网络层次上实现。
网络级别(In Band)的存储虚拟化
传统的 SAN 网络中,每种存储系统都自成一体,就像一个个独立的孤岛,无法构成一片统一的大陆。而SVC,是存储业界又一次崭新的突破,就