ストレージ仮想化技術の実装と比較

ホストベースの仮想ストレージ

ホストベースの仮想ストレージ ホストベースの仮想ストレージは、ストレージ管理ソフトウェアに完全に依存しており、追加のハードウェアは必要ありません。ホストベースのストレージ管理ソフトウェアは、複数のマシン間での共有ストレージ、ストレージ リソース管理 (ストレージ メディア、ボリューム、ファイル管理)、データ複製とデータ移行、リモート バックアップ、クラスタ システム、災害復旧などのストレージ管理タスクをシステムおよびアプリケーション レベルで実装します。

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ホストベースの仮想ストレージは、データ ブロック上の仮想レイヤーとデータ ブロック ストレージ仮想レイヤーに分けられます。

1.ブロック上の仮想化。

これはストレージ仮想化の最上位層であり、ファイルシステムとデータベースを通じてアプリケーションに仮想データ ビューを提供し、基盤となる実装を保護します。

2. ブロックストレージ仮想化。

ホストベースのボリューム マネージャーと接続されたデバイス インターフェイスを通じて、ホストへの統合ストレージ アクセス ビューを提供します。ボリューム マネージャーは、仮想ストレージ デバイスの論理ボリュームを作成します。データ ブロック UO 要求のルーティングを担当します。

ストレージデバイスに基づく仮想ストレージ

ストレージ デバイス ベースの仮想ストレージ ストレージ デバイス仮想化レイヤーは、共有ストレージ リソースを管理し、使用可能なリソースをアクセス要求と一致させます。現在最も一般的に使用されているストレージ デバイス ベースの仮想化方法は、仮想ディスクです。仮想ディスクは、複数の物理ディスクを特定の方法で編成することによって形成される標準の仮想論理デバイスです。仮想ディスクは主に、機能デバイス、マネージャー、物理ディスクで構成されます。

1. 機能デバイス: ホストから見える仮想論理ユニットであり、標準のディスク デバイスとして使用できます。

2. マネージャー: 一連の「論理トラックと物理トラック」ポインタ変換テーブルを通じて、論理ディスクから物理ディスク ボリュームへの間接アドレス マッピングを完了します。

3. 物理ディスク: ストレージに使用する物理デバイス。仮想ディスクは、ディスクの実際の物理容量よりもはるかに大きい仮想スペースを提供します。機能ディスクにどれだけのスペースが割り当てられているかに関係なく、仮想ディスクにデータが書き込まれていない場合は、物理ディスクのスペースは占有されません。データは、コントローラ内のパフォーマンス最適化アルゴリズムに従って、バックグラウンドで物理ディスクに保存されます。データはバックグラウンドですべてのディスクに効率的に分散され、物理ディスクの競合によって発生するパフォーマンスのボトルネックが解消されます。データが更新されても元の場所に書き戻されないため、更新操作のパフォーマンスが大幅に向上します。ネットワークベースの仮想ストレージ

ネットワークベースの仮想ストレージ

ネットワーク仮想化層には、管理ソフトウェアがバインドされたストレージ サーバーとネットワーク相互接続デバイスが含まれます。ネットワークベースの仮想化は、ネットワーク デバイス間のストレージ仮想化機能を実装します。ボリューム管理と同様の機能をストレージ ネットワーク全体に拡張し、ホスト ビュー、共有ストレージ リソース、データ レプリケーション、データ移行、リモート バックアップの管理を担当し、パフォーマンスのボトルネックを回避するためにデータ パスを管理します。

ネットワークベースの仮想ストレージは、対称または非対称の仮想ストレージ アーキテクチャを採用できます。非対称アーキテクチャでは、仮想ストレージ コントローラはシステム データ パスの外部にあります。データ転送には直接関与しません。サーバーは標準スイッチを介してストレージ デバイスに直接アクセスできます。仮想ストレージ コントローラはすべてのストレージ デバイスを構成します。そして、構成情報をすべてのサーバーに送信します。

サーバーがストレージ デバイスにアクセスするとき。仮想ストレージ コントローラを経由する代わりに、ストレージ デバイスが直接同時に動作するようにすることで、伝送帯域幅を増やすという目的も達成されます。

対称アーキテクチャでは、仮想ストレージ制御デバイスはサーバーとストレージ デバイスの間に直接配置されます。上で実行されるストレージ管理ソフトウェアは、すべてのストレージ デバイスを管理および構成して大規模なストレージ プールを形成するために使用されます。このストレージ プールでは、システム内のすべてのサーバーが論理パーティションの形式で複数のストレージ デバイスにアクセスします。

仮想ストレージ制御装置は、ストレージデバイスに接続された複数のデータパスを持ち、複数のストレージデバイスが同時に動作するため、システム全体のストレージデバイスアクセス効率は高いレベルに達することができます。

非対称構造は情報とデータが異なるパスを取るように制御しますが、対称構造は情報とデータが同じチャネルを取るように制御します。したがって、非対称構造は対称構造よりもスケーラビリティが優れています。非対称構造はパフォーマンスとスケーラビリティに優れていますが、安全性はそれほど高くありません。

対称構造では、仮想ストレージ制御装置がボトルネックとなり、単一点障害が発生しやすくなります。対称構造はもはや標準的な SAN 構造ではないため、オープン性と相互運用性が低くなります。