《存储虚拟化技术不同实现层面的差异：辨析存储虚拟化与虚拟化存储》
一、存储虚拟化与虚拟化存储的概念辨析
（一）存储虚拟化
存储虚拟化是一种将物理存储资源抽象化的技术，它通过软件或硬件的方式，将多个不同类型、不同厂商的存储设备整合起来，形成一个统一的存储资源池，这样做的好处是能够隐藏存储系统的复杂性，使得用户或管理员可以像管理一个单一的存储系统一样管理多个存储设备，在一个企业数据中心中，可能存在来自不同供应商的磁盘阵列、磁带库等存储设备，存储虚拟化技术可以把这些设备的存储空间整合起来，根据应用的需求灵活分配存储空间，提高存储资源的利用率。
（二）虚拟化存储
虚拟化存储则更多地强调存储设备本身具有的虚拟化功能，这种存储设备内部已经实现了对自身存储资源的抽象和管理优化，某些高端的存储阵列产品自带虚拟化功能，它可以在阵列内部对磁盘进行逻辑划分，将不同的物理磁盘空间组合成虚拟的卷，并且可以实现诸如快照、克隆等高级功能，这些功能都是基于存储设备自身的虚拟化机制来实现的。
从本质上来说，存储虚拟化是一个更广泛的概念，它可以通过多种方式实现对不同存储设备的整合与抽象，而虚拟化存储更侧重于特定存储设备内部的虚拟化能力。
二、存储虚拟化技术不同实现层面的差异
（一）基于主机的存储虚拟化
1、实现方式
- 基于主机的存储虚拟化主要依靠在主机服务器上安装专门的虚拟化软件来实现，这种软件可以截获主机操作系统对存储设备的I/O请求，然后根据存储虚拟化的策略对这些请求进行重新定向或者优化处理，在一个安装了Linux操作系统的服务器上，如果要实现基于主机的存储虚拟化，可以安装像LVM（逻辑卷管理器）这样的软件，LVM可以将多个物理磁盘或者磁盘分区组合成一个逻辑卷组，然后从这个卷组中创建逻辑卷供应用程序使用。
2、优势
- 灵活性高，由于是在主机层面实现的，对于不同类型的存储设备兼容性较好，只要主机能够识别这些存储设备，就可以通过安装相应的虚拟化软件来进行整合，一个主机可以同时连接来自不同厂商的SCSI磁盘阵列和iSCSI存储设备，然后通过基于主机的存储虚拟化软件将它们整合起来。
- 成本低，不需要额外购买专门的硬件设备来实现存储虚拟化，只需要利用主机现有的计算资源和安装软件即可。
3、劣势
- 对主机性能有一定影响，因为所有的存储虚拟化操作都在主机上进行，会消耗主机的CPU、内存等资源，特别是在处理大量I/O请求时，可能会导致主机性能下降，在一个数据库服务器上，如果同时运行着大量的数据库查询操作并且还进行基于主机的存储虚拟化操作，可能会使数据库的响应时间变长。
- 管理复杂，需要在每个主机上单独安装和配置虚拟化软件，当主机数量较多时，管理工作量较大。
（二）基于网络的存储虚拟化
1、实现方式
- 基于网络的存储虚拟化是在存储网络（如光纤通道网络或以太网）中加入专门的虚拟化设备或者功能模块来实现的，在光纤通道网络中，可以使用存储网络交换机上的虚拟化功能，将连接到交换机上的多个存储设备进行虚拟化整合，在以太网环境下，可以使用网络附加存储（NAS）设备或者存储区域网络（SAN）设备上的网络虚拟化功能，通过在网络层面对存储流量和存储资源进行管理，实现存储虚拟化。
2、优势
- 对主机影响小，由于存储虚拟化的操作主要在网络设备上进行，主机只需要像访问普通存储设备一样发送I/O请求，不需要承担额外的存储虚拟化处理任务，所以不会影响主机的性能。
- 集中管理，可以通过网络设备对连接到网络上的所有存储设备进行集中的虚拟化管理，相比于基于主机的存储虚拟化，管理更加方便，在一个企业级的存储网络中，网络管理员可以通过一个中心控制台对所有的存储设备进行统一的虚拟化配置、资源分配等操作。
3、劣势
- 对网络设备要求高，需要网络设备具备强大的处理能力和存储虚拟化功能支持，如果网络设备性能不足，可能会导致存储虚拟化的效果不佳，如果一个光纤通道交换机的处理能力有限，在进行大规模的存储虚拟化操作时，可能会出现存储I/O延迟等问题。
- 成本较高，需要购买具有存储虚拟化功能的网络设备，相比于基于主机的存储虚拟化，在硬件设备上的投入更大。
（三）基于存储设备的存储虚拟化
1、实现方式
- 基于存储设备的存储虚拟化是在存储设备内部实现的，如前面提到的高端存储阵列内部的虚拟化功能，这些存储设备通过自身的固件或者操作系统，将内部的物理磁盘空间进行虚拟化处理，创建出虚拟的存储卷、逻辑单元等供外部主机访问，一些企业级的磁盘阵列可以将多个物理硬盘组成RAID组，然后在RAID组的基础上进一步创建虚拟卷，并且可以对这些虚拟卷进行动态扩展、数据迁移等操作。
2、优势
- 性能优化，由于存储虚拟化是在存储设备内部实现的，存储设备制造商可以针对自己的硬件特点进行专门的性能优化，存储设备可以根据磁盘的物理布局、读写速度等因素，合理地分配虚拟存储卷的存储空间，提高存储设备的读写性能。
- 可靠性高，存储设备制造商可以在设备内部实现一些高级的可靠性功能，如数据冗余、故障检测和自动恢复等，因为这些功能是基于存储设备内部的虚拟化机制实现的，所以可以更好地与存储设备的硬件特性相结合，提高数据的安全性和可用性。
3、劣势
- 兼容性有限，由于是基于特定存储设备的内部虚拟化，可能对其他厂商的存储设备或者主机操作系统存在兼容性问题，一个特定品牌的存储阵列实现的存储虚拟化功能可能只能与同品牌的管理软件或者特定的主机操作系统兼容，限制了其在异构环境中的应用。
- 扩展性受限，当企业需要扩展存储容量时，如果只是依赖于单个存储设备的存储虚拟化，可能会受到该存储设备自身的扩展性限制，一个存储阵列的最大容量是有限的，如果企业的数据增长超过了这个容量，可能需要更换整个存储设备或者采用其他的存储虚拟化方式来满足需求。
存储虚拟化技术在不同实现层面存在着明显的差异，企业在选择存储虚拟化方案时，需要综合考虑自身的需求、成本、性能、兼容性等多方面因素，以确定最适合自己的存储虚拟化实现方式。
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