ストレージ仮想化テクノロジーを 1 つの記事で理解する

今回はストレージ仮想化技術について学びます。

データは、コンピュータ システム全体の中で最も重要かつ貴重な部分です。データストレージは常にホットな話題です。データストレージは、クラウドコンピューティングよりずっと前から開発されてきました。クラウドコンピューティングとは特別な関係はないと言えます。ここで言うクラウドコンピューティングストレージとは、通常、統合されたリソースプールを複数のユーザーに分割する Amazon の S3 ストレージや EBS ストレージなどを指します。

ストレージとは

ストレージには長い歴史があり、あらゆるところに存在します。

ストレージはストレージです。メモリとの違いに注意してください。

本質的な違いは、ストレージは永続的である必要があるのに対し、メモリは一般に RAM と見なされ、電源がオフになると簡単に失われ、その主な機能は XIP (eXecute In Place) であることです。人間の記憶を保存できたらいいのに。ストレージは、メディアによって大きく異なり、さまざまな種類があります...

ストレージ仮想化とは

ストレージ仮想化とは、ストレージ デバイスに論理レイヤーを追加し、その論理レイヤーを介してストレージ リソースにアクセスすることです。

管理者にとっては、ストレージリソースを調整し、ストレージ使用率を向上させるのに非常に便利です。

集中型ストレージは、エンドユーザーにとってより優れたパフォーマンスと使いやすさを提供できます。

ストレージ仮想化の実装

• RAWデバイス+論理ボリューム:
• ストレージデバイスの仮想化
• ホストストレージ仮想化 + ファイルシステム

ストレージ仮想化の仕組み

• RAWデバイス＋論理ボリューム方式は最も直接的なストレージ制御方式です。一般ブロック層上で1Gを単位としたストレージブロックに直接分割されます。これらのユニットを管理することで、ボリュームメンテナンス操作が実行されます。
• ストレージ デバイスの仮想化とは、ストレージ デバイスの機能を使用してボリュームのメンテナンス操作を実装することを指します。ストレージ デバイスは、シン プロビジョニング、スナップショット、リンク クローンなどの高度なストレージ サービスも提供できます。
• ホスト ストレージ仮想化 + ファイル システムとは、ホストがファイル システムを通じて仮想マシンのディスク ファイルを管理し、仮想化レイヤーを通じて多くの高度なサービスを提供することを意味します。サービス機能はストレージ デバイスに依存しません。

RAWデバイス+論理ボリューム仮想化構造

• RAWデバイス＋論理ボリューム方式は最も直接的なストレージ制御方式です。一般ブロック層上で1Gを単位としたストレージブロックに直接分割されます。これらのユニットを管理することでボリュームメンテナンス操作を実現します。
• IO パスはシンプルで、読み取りおよび書き込みのパフォーマンスは優れていますが、高度なサービスはサポートされていません。

用語の説明:

ホストカーネル空間: Dom-0 カーネル空間

ユーザー仮想マシン: ゲスト OS

フロントドライブ: blkfront

バックエンドドライバー: blkback

汎用ブロックレイヤー

ストレージデバイス仮想化アーキテクチャ

• ストレージ デバイスの仮想化とは、ストレージ デバイスの機能を使用してボリュームのメンテナンス操作を実装することを指します。ストレージ デバイスは、シン プロビジョニング、スナップショット、リンク クローンなどの高度なストレージ サービスも提供できます。
• このテクノロジーの利点は、ホストから独立しており、ホストのリソースを占有せず、豊富なデータ管理機能を備えていることです。
• このテクノロジーの欠点: 一般的に、デバイス内のディスクのみを仮想化できます。異なるメーカー間のデータ管理機能は相互運用できません。複数のストレージ デバイス セットには、複数のデータ管理ソフトウェア セットの構成が必要となり、コストがかかります。

ストレージ仮想化 + ファイルシステム構造

ホスト ストレージ仮想化 + ファイル システムとは、ホストがファイル システムを通じて仮想マシンのディスク ファイルを管理し、仮想化レイヤーを通じて多くの高度なサービスを提供することを意味します。これは、現在業界でより頻繁に使用されている仮想化方法でもあります。

• 異機種ストレージとサーバーをサポート
• 高度な機能が豊富で、ハードウェアデバイスに依存しない
• 長いIOパスとパフォーマンスの低下

ストレージ仮想化タイプ

いくつかのストレージ仮想化技術の比較