SAN存储虚拟化关键技术的研究和设计
摘要
作为第四代存储技术
然而设备管理复杂程度连经验丰富的网络管理员都会感到棘手
由于SAN标准尚未制定完善虚拟化的标准也尚在制定之中
本文对比了简单SAN管理上的缺陷与不足
在明确了种种虚拟化概念之后
除了能进行基本磁盘资源的管理之外
使得主机能够像使用一块”大”的硬盘一样使用存储池的资源本文提出的解决方案本文的主要内容主要包括以下几个方面
对其存储分配的应用缺陷做了讨论
论述虚拟技术可以提供的优势
详细论述了虚拟存储技术的定义及其多种实现方式
提出了本文存储虚拟化开发方案选择
3.引入卷管理作为构建层次化存储池的基础
并且就逻辑卷管理和企业卷管理不同侧重点做了分析
对SAN管理软件进行扩展
关键词
Research and Design of Storage Virtualization in a SAN
ABSTRACT
As the fourth generation of storage technology, Storage Area Network provides high connectivity and scalability of network storage device. However, with hundreds of heterogeneous storage devices and hosts connected by networks, the consequent complexity of storage management confused even sophisticated network administrator. It's the complex problem of storage management in SAN that result in storage virtualization.
Today one of the most confused topics in IT industry is storage virtualization. Although "virtual" has already come up with such concepts as virtual memory, virtual display, and virtual tape in OS design many years ago. But as to what is storage virtualization, there is no clear and standard definition by far.
There is lack of standards for SAN since SAN technology is in the stage of early development, so does the storage virtualization. True storage virtualization development is in its embryo stage for most storage industrial vendors, although many of them acclaim their accomplishments in storage virtualization.
In this article, the deficiency and defects of plain SAN management have been pointed out and therefore together with advantages of storage management of virtualization. After clear description of many storage virtualization schemes in different aspects, a virtualization scheme is set up on the basis of former IP-SAN plain disk resource management system.
In addition to management of physical disks in SAN, this scheme could create hierarchical storage pool and enables application servers in SAN the ability of using pool as a very big local disk. Total SAN virtualization could involve many details of both software and hardware in SAN. The virtualization design provided in this article is an extension of original IP-SAN management software. The contents of this article include the following topics:
1.Analyze the difficulties of plain SAN management and discuss the
deficiency of storage distribution for application level. Compared with storage virtualization, many advantages in technology for storage application are described in detail.
2.Describe in detail the concepts of storage virtualization and its various
solutions from different aspects, such as what storage virtualization creates, where virtualization layer resides, and how it is implemented
etc.
3.Introduce volume manager as the basis of creating hierarchical storage
pool, describe it theory and operation mechanism in detail. Compare two different types of volume manager, LVM and EVMS.
4.Design in detail different part of extension for IP-SAN management
software.
Key Words: Storage Virtualization ,SAN, Volume Management
上海交通大学
学位论文原创性声明
本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
学位论文作者签名：谢志艳
日期： 2004 年 1 月 17 日
上海交通大学
学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权上海交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
保密□，在 年解密后适用本授权书。
本学位论文属于
不保密□。
（请在以上方框内打“√”）
学位论文作者签名：谢志艳 指导教师签名：胡越明
日期：２００４ 年 １月 １７ 日 日期：２００４年 １月１７日
图表目录
图1-2 SAN物理分配 (1)
图1-3 SAN基于存储池分配 (3)
图1-4 源卷快照卷共享映射表 (6)
图1-5向前写时拷贝时写I/O (6)
图1-6 向后写时拷贝时写I/O (7)
图2-1 SAN虚拟化实现的三种方式 (17)
图2-2 基于存储子系统虚拟化 (17)
图2-3 先来先分配 (18)
图2-4 重负载扩展分区分配 (19)
图2-5 基于主机虚拟 (20)
图2-6对称虚拟方式 (22)
图2-7 集群冗余对称虚拟方式 (22)
图2-8 对称结构管理服务器软件架构 (23)
图2-9 非对称虚拟方式 (24)
图2-10 非对称虚拟交互图 (25)
图2-11 元数据控制器内部对象关系 (25)
图2-12 解释引擎内部对象关系 (26)
图2-13 SAN文件系统虚拟化 (27)
图3-1 逻辑卷管理结构 (34)
图3-2 LVM映射说明 (35)
图3-3 EVMS 组成 (39)
图3-4 EVMS的层次结构 (40)
图4-1 SAN管理软件体系结构 (44)
图4-2基于组件的分布式结构模型 (44)
图4-3 IP-SAN磁盘管理 (45)
图4-4 IP-SAN虚拟卷管理 (46)
图4-5 LVM中对象关系 (48)
图4-6 虚拟管理MIB私有扩展 (49)
图4-7 虚拟管理MIB树形结构 (49)
图4-8 volumeGroup内部MIB成员定义 (50)
图4-9 volumeAuth内部MIB成员定义 (50)
图4-10 LVM内核模块 (51)
图4-11 LVM用户态模块主要部分 (52)
图4-12 管理服务 (53)
图4-13 主机虚拟卷代理 (55)
图4-14 存储设备端虚拟卷代理 (56)
表2-1几种虚拟化方案比较 (30)
表3-1 LVM命令接口 (37)
Index for Figures and Tables
Figure 1-1 Device-based Allocation in SAN (1)
Figure 1-2 Pool-based Allocation in SAN (3)
Figure 1-3 Map Table Share in snapshot volumes (6)
Figure 1-4 Write I/O in forward delta COW (6)
Figure 1-5 Write I/O in forward delta COW (7)
Figure 2-1 Different locations for SAN Virtualization Layer (17)
Figure 2-2 Storage-based Virtualization (17)
Figure 2-3 First Come First Serve (19)
Figure 2-4 Disk Extends for heavy workload (19)
Figure 2-5 Server-based Virtualization (20)
Figure 2-6 Symmetric Virtualization (22)
Figure 2-7 Cluster-based symmetric Virtualization (23)
Figure 2-8 Software Architecture of Symmetric Virtualization Management Server (23)
Figure 2-9 Asymmetric virtualization (24)
Figure 2-10 Asymmetric Virtualization Block Diagram (25)
Figure 2-11 Metadata Controller Instance Diagram (25)
Figure 2-12 Translation Engine Instance Diagram (26)
Figure 2-13 SAN File system Virtualization (27)
Figure 3-1 LVM Structure (34)
Figure 3-2 LVM Mapping Description (35)
Figure 3-3 EVMS Components (39)
Figure 3-4 Layers of EVMS (40)
Figure 4-1 SAN Management Software Structure (44)
Figure 4-2 Component-Based Distributed Model (44)
Figure 4-3 IP-SAN Disk Resource Management (45)
Figure 4-4 IP-SAN Virtual Volume Management (46)
Figure 4-5 Objects Relations in LVM (48)
Figure 4-6 Private Extension for virtualMIB (49)
Figure 4-7 MIB Tree for virtualization managment (49)
Figure 4-8 MIB members definition for volumeGroup (50)
Figure 4-9 MIB members definition for volumeAuth (50)
Figure 4-10 LVM Kernel Device Registration (51)
Figure 4-11 LVM user mode key components (52)
Figure 4-12 Management Service (53)
Figure 4-13 Virtual Volume Agent on server (55)
Figure 4-14 Virtual Volume Agent on Storage Device (56)
Table 2-1 Comparisons of several virtualization approaches (30)
Table 3-1 LVM Command (37)
第1章 绪论
过去的几年中Ｓｔｏｒａｇｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）使得存储技术跃上
了一个新台阶
通过专用的网络连接存储
子系统
支持服务器远距离范围共享存储子系统资源
数据在专用的网络中流动在SAN 中数据迁移
远程容灾
整个SAN 成为一个统一管理的存储池
但并
没有实现真正的透明存储存储管理面对多个不同操
作系统平台的应用主机
不同管理控制台
才能进行有效的管理又要求对多种存储设施和存储产品
有详细的了解同时
这是企业级的应用所不能忍受的
存储设备
利用率都不高
５０
而磁带设备更少
如何简化SAN 的管理为企业级存储提供分
配
是整个存储行业面临的挑战
1.1 SAN 存储管理不足
传统的SAN 存储方案中
在SAN 中
分布在互联的存储网络中
SAN
管理软件实现上倾向于将存储设备直接挂接到指定的应用服务上如图1-1
所示
45
SAN中共有三台容量为300GB的RAID设备
物理分配方案存在以下几个方面的不足
物理分配是以物理设备为单位给主机分配存储空间
这和传统的DAS存储方式类似主机的操作系统直接与物理设备交互性能比较高由于主机和存储是紧密耦合的
例如
使得业务的可用性和可靠性降低
按物理卷来分配存储空间会降低磁盘存储空间的利用率
各个物理卷分散的空间难以整合成新存储空间分配给其它的应用[Store 2002]????RAID设备的空间利用率都小于45%??àí·???oóêy?Yí¨?·ê?1ì?¨μ?
??ò??úSAN中实现负载均衡[Keleher 2002]
′?′￠éè±?????è±·|óDD§μ??D??????oí1üàí?ú??
D?o?±êê???ò??ú×?D?ò?′ú′?′￠μ?Dè?ó
SAN的应用使多台主机可以访问同一台存储设备
除非使用额外的软件
但不能直接共享同一个物理存储卷
多个系统对同一个磁盘物理扇区的并发写操作会破坏数据的一致性
在最好的情况下在最糟的情况下会造成磁盘上的数据损坏[Hsu 2002]
è?IBM的AIX它们使用了各自专有的文件系统这种共享只是同构系统间的共享
大多数操作系统之间不能直接共享存储空间
如FTPμ??aD?D-òéê??ùóú???t12?íμ?
1.2 存储虚拟主要优势
存储虚拟技术的核心工作是物理存储设备到单一逻辑资源池的映射
为用户和应用程序提供了一个逻辑存储视图
合并分配给特定的主机或应用程序[New 2001]
ê1μ?′?′￠êy?Y?éμ???àí′?′￠éè±???ó??§à′?μê?íêè?í??÷μ?
连接 分配
需要100GB 需要150GB 需要200GB
总共1T B 使用450GB 还可分配
使用户能在一个区域中使用在物理
上分散存在的所有存储资源
如业务不连续
性
员工的变化等
大小
都将被从单一逻辑视图中进行管理
即主机得到的存储空间在逻辑上是连续
的
可以由多台存储设备上的多个物理设备组成
通过存储虚拟化软件
对文件的读写
操作将通过一定软件映射到实际的物理块上
? 存储管理的自动化和智能化 ? 存储效率的提高 ? 成本的降低
1.2.1 存储管理的自动化与智能化
虚拟存储技术取消了对物理逻辑单元的管理如保护级别
系统管
理员不必关心自己的后台存储物理特性所
有的存储管理操作改变RAID 级别
建立和分配虚拟磁盘存储管理变得轻松
无比
存储管理的复杂性大大降低了[Value 2001]
ò22?ó??ùè￥1?D?éè±?ò
ì11ó?·?
2￠í¨1yDé?a?ˉμ?ê???êμ??
′?′￠μ?D§?êè?o?
?a′?′￠???§??μ?3é±?ê??àéù
1.2.2 提高存储效率
虚拟化存储技术解决了这种存储空间使用上的浪费
形成一个连续编址的逻辑存储空间
客户几乎可以100%地使用磁盘容量
从而极大地提高了存储资源的利用率[Pool 2001]
ó??§?éò??¨á￠′?′￠3??T???ü??
μ???àí?????òéú2ú3§éì?éò?êμ??′?′￠×ê?′μ???D§à?
ó?Dé?a?ˉê1′??ìê1ó??êìá??
í3ò?μ?′?′￠1üàí??éùá?è??a′í?ó
í¨1y·?2?′?′￠3??éê?DD3é±?????
Dí?à?óòμ2?μ?2??????÷???÷?ùμ?òì11?·?3
2éó?′?′￠Dé?a?ˉ??ê?
Dé?a?ˉ?§3???àí′??ì?????ˉì?à??1
?éò?èúè?μ??μí3?Dà′?μμíó??§×üì?óμóD3é±?
总之可以为需要存储容量的服务器或应用分配未被使用的存储容量以满足应用需求
此外
1.3 存储虚拟化具体应用
显然虚拟化可以解决与存储相关的多个棘手问题主要有几种数据服务快照技术虚拟化还提供高性能应用服务以及服务层存储管理的平台
备份和恢复是进行数据保护的主要手段数据复制是不同区域的块设备之间进行
的复制能实现时间点拷贝，预防单点故障进行本地/远程数据镜像[Simpson 2002]
?′éè±?oí??±êéè±???±?D?ê?í?11?ò????3?μ?
总是在类似的主机或者类似的阵列之间进行
在虚拟化中实现的数据复制数据复制的功能是完整地传送虚拟化定义的逻辑设备的数据数据复制的目标设备可以是任意结构尤其在灾难恢复中可在恢复应用中无需提供相匹配的主机或者磁盘阵列虚拟化使得远程复制的数据更新更方便主机管理的是逻辑设备也可以自动在线扩展目标端存储空间虚拟化管理中
没有应用主机的负载数据复制时
因为数据复制不会给主机带来多余的I/O负载
最小化主机网络负载
1.3.2 快照
快照技术提供即时数据拷贝(Instant Copy)
1éμμoí±￡?¤êy?Y±èè??úèY·?2?12?íoí???üD??￠??D??¨??Dè?ó?ì??ê??3??ê±??ò??μáD?¨ò?o?μ?êy?Y?ˉo?μ???±′oíó3???ù?Yê1ó?μ???ê?2?í?oíê?·?ê?óúì??¨μ?′?′￠?·?3
卷快照通过维护一个镜像的辅助卷实现它逻辑上和主卷分离因为数据还在存储单元内部
速度快得多了
快照还可以是文件级的特定文件或者记录发生变化被记录
因为只拷贝变化的数据
传统的快照方案需要预留与源系统同样大小的物理存储空间
因此
同时减少主机
消除了通信瓶颈[Acharya 2002]Point in
time?μí3???¤á??í±??ˉ?ú??è???
?a??·?·¨ìá1?á?êy?Y±??ˉμ?è?2?????
??D′ê±??±′是时间点快照的核心技术[Fourth 2002]
D′ê±??±′
óDá???êμ??·?ê??ò?°D′ê±??±′ê????úD′?°??êy
?Y??±′μ??ì??éè±??D
è?oó·???D????????′éè±?è?í?1-3示
图 １－３ 源卷快照卷共享映射表
Ｆｉｇｕｒｅ １－３ Ｍａｐ Ｔａｂｌｅ Ｓｈａｒｅ ｉｎ ｓｎａｐｓｈｏｔ ｖｏｌｕｍｅｓ
一个只读的快照卷Volume 2从已有的活动卷Volume 1中创建
映射表的每个项都有一个状态
和卷Volume1共享这张映射表
对于Volume 1的写I/O会导致映射项的写时复制状态改变(COW, Copy on Write)?a??×′ì???±??á2úéúò???????2ù×÷
产生快照Volume 2的映射表
分配新的数据块
3
快照卷的其余映射指向Volume1的映射项
5
6±èè??ùóDμ??áI/O必须等到拷贝操作完成
只要拷贝完成
?向后写时拷贝
Write)?a??×′ì???±??á2úéúò???????2ù×÷
创建快照Volume 2的映射表
分配新的数据块
3
数据写入新分配的数据块
5
快照卷Volume2的其余映射指向Volume1的映射项
7
8±èè??ùóDμ??áI/O必须等到拷贝操作完成
只要拷贝完成
由此可知既创建映射项拷贝数据到快照和写入源设备新分配的块
只需要创建拷贝映射项然后
包括映射项的添加简化了快照技术的实现无须保留或者预先分配空间自动计算分配每次使用的快照空间
实现LAN-free备份
虚拟化环境下
易于实现无服务器备份(Sever-free backup),这样存储资源不仅从LAN中剥离专属于SAN,而且备份服务器也将从备份数据通道中被剥离[Adams 2001]
?1Dèòa??o?D?μ?êy?Y?¨ò???ê?
ò×óúêμ??êy?Y′ó′??ìμ?′?′?μ??±?óò??ˉ
主机的参与
备份的对象是文件系统
需要运用数据恢复技术
还需要人工干预数据迁移不仅可以把在线的数据保存为离线数据也就是说数据一直在线而且调用还是自动的迁移技术保存的是文件而不是整个文件系统
数据迁移技术将高速如大容量磁带库
然后将硬盘中常用的数据按照指定的策略自动迁移到磁带库等二级大容量存储设备上分级存储系统会自动将这些数据从后级存储设备调回到硬盘上数据迁移是一种可以把大量不经常访问的数据存放在带库只在盘阵上保存少量访问频率高的数据的技术系统自动的把这些数据回迁到盘阵中盘阵中很久未访问的数据被自动迁移到磁带介质上
许多磁盘生产厂商都提供数据迁移的专有工具
能够提供lan-free的数据迁移
减轻网络带宽[Achieve 2002]
?óêü·t??2?′?
·t??2?1üàí(SLM,Service Level Management)是人和系统的集合
数据爆炸示增长IT企业必须采取基于策略的服务层存储管理方案
未来SAN管理是大规模的简化管理
而且能够决定和实施最好的资源规划服务层存储管理需要
发现SAN中的物理设备卷和文件系统等等决定应用和存储设备之间最优路径
能够使用自动物理拓扑发现将底层的物理设备关联到应用的逻辑路径
源
策略引擎决定自动化引擎如何处理特定事件
构建实时的SAN管理工具
包括服务器CPU过载,磁盘容量不足等
统一基于策略的服务层存储管理接口是长期的过程在这之前
网络和主机设备比如存储分配存储按需分配存储虚拟化提供基于策略的服务层存储管理的基础例如可用性
减少故障恢复时间等可以让用户以策略驱动的形式来分配存储资源[Ten 2003]
ò??°?÷???óòμó??§óD×??o2?í?μ?′?′￠Dè?ó
è?êy?Y±?·Y
?ì????ê???3ìèY??2???1ê???ì2aó????′?óòμ′?
′￠1üàí1üàí?±?ü1?ê1ó?Dé?a?ˉoí·t??2?D-?¨ Service Level Agreement
ìá1?×??ˉ???üμ?′?′￠·???oí×??ˉμ?êy?Yò??ˉ·t??
1.3.5 性能
在存储虚拟化的条件上时间点快照和数据复制可以帮助测试创建一个应用数据的拷贝数据集来进行安全的应用测试
面向事务的应用里热经常会被访问的文件的文件引起的热因为服务器需要花费大量的时间等待磁盘数据I/O完成如
日志文件e-mail系统ERP和CRM系统以及视频点播流热批处理慢难以增加新的用户热solid state disk 1ìì?′??ì??êy?Y′?′￠?úD????D??2???ò?°?μ??úDμ′??ì
1ìì?′??ì?ü1???′óμ×ìá??I/O性能
尽管它可以像一般磁盘一样使用常用于特殊的应用场合虚拟化支持将所谓的动态地置于固态磁盘
1.4 卷管理
卷是文件系统和设备驱动之间的一层抽象
卷管理能隐藏数据存储的物理地址不连续性
同时弥补了固定物理分区大小对应用支持的不足之处包括AIX Volume Manager,Linux LVM, IBM EVMS等等
Logical Volume Manager?üê?Linux环境下对磁盘分区进行管理的一种机制
来提高磁盘分区管理的灵活性构建主机专有的存储池由于逻辑卷本身只支持单机平台
本文讨论通过逻辑卷管理来实现基于存储网络的虚拟化方案
虚拟化也不是针对某种特殊应用的工具是存储管理的一部分
分析出可用于实现虚拟化的技术
本文将对虚拟化的概念和实现进行详细的阐述实现的层次在这些讨论中
虚拟化的实现是多种具体技术的整合和重用虚拟化本质是提供简单统一的存储管理接口的技术同一存储系统的不同层次也需要不同的虚拟化部件采用什么技术来实现虚拟化是由虚拟化提供商现有的技术背景和存储平台特性共同决定的
因此存储虚拟化的全部内容不可能在一篇论文中完全涵盖的
首先对逻辑卷管理和企业卷管理做了详细分析本文提出的虚拟化模型是在已经实现SAN基本的磁盘资源管理的基础上扩展的
因此设计了用SNMP实现虚拟设备管理需要进行的代理扩展本文研究内容主要包括以下几个方面
虚拟化要作些什么工作
都有哪些虚拟化方案
卷管理在虚拟化方案中的角色是什么
存储虚拟化解决方案 1.1.1 存储虚拟化双机双柜解决方案 随着信息化建设的不断推进，各个企事业单位的活动越来越多的依赖于其关键的业务信息系统，这些业务信息系统对整个机构的运营和发展起着至关重要的作用，一旦发生宕机故障或应用停机，将给机构带来巨大的经济损失。 当前，大多数系统基于基于共享磁盘阵列模式的双机集群系统，通过在两台服务器上运行高可用性软件（双机软件或集群软件）和共用磁盘阵列来实现。它使用磁盘阵列作为两台服务器的共用存储设备，通过双机软件对磁盘阵列进行管理，同时对受保护的服务进行监控和管理。任何一台服务器运行一个应用时，应用数据存储在共享的数据空间内，每台服务器的操作系统和应用程序文件存储在其各自的本地储存空间上。 共享磁盘阵列双机集群方式缺点： 磁盘阵列存在单点数据故障，一旦磁盘阵列出现逻辑或物理故障，数据安全就得不到保障 为了解决共享磁盘模式的单点数据故障问题，以及纯软件模式的速度慢、数据安全性低、存储空间小等问题，我们最新推出了出双机双柜高可用高安全存储解决方案。如下图，该方案采用完全独立的两套磁盘阵列实时存储双份数据，解决了整个系统的单点数据故障问题，每台阵列上都采
用安全性较高的RAID5格式来保护数据，同时把数据和服务器也进行了分离，这样数据存储的速度比传统方式快很多，而且，存储系统的升级扩容也会非常方便，支持不同接口的存储。 图：存储虚拟化双机双柜架构图 方案说明: 在服务器层面，如果服务器出现硬件故障，导致操作系统无法正常运行或启动，VMware HA将自动将应用服务切换至备用服务器上。 在存储方面，通过实施双机双柜方案，彻底实现了冗余的存储路径设计，有效避免了HBA卡、光纤存储交换机、磁盘阵列、存储通道单点故障的情况，完全冗余的双机双柜
网络基础架构及数据中心规划方案 2016年11月
目录 一．网络建设需求 (3) 1.1 目标架构： (3) 1.2设计目标： (3) 二. 规划方案 (4) 2.1 方案拓扑 (4) 2.2 架构说明 (5) 2.3 为什么选用Vmware虚拟化技术（整个方案的重点） (6) 2.4 VMware方案结构 (7) 2.4.1 基础架构服务层 (7) 2.4.2 应用程序服务层 (9) 2.4.3 虚拟应用程序层 (14) 2.4.4 数据备份 (15) 2.4.5 具体方案陈述 (20) 2.5 VMWARE方案带来的好处 (21) 2.5.1 大大降低TCO (21) 2.5.2 提高运营效率 (23) 2.5.3 提高服务水平 (24) 三. 项目预算 (24) 总述
为推进公司信息化建设，以信息化推动公司业务工作改革与发展，需要在集团总部建设新一代的绿色高效能数据中心网络。 一．网络建设需求 1.1 目标架构： 传统组网观念是根据功能需求的变化实现对应的硬件功能盒子堆砌而构建企业网络的，这是一种较低效率的资源调用方式，而如果能够将整个网络的构建看成是由封装完好、相互耦合松散、但能够被标准化和统一调度的“服务”组成，那么业务层面的变更、物理资源的复用都将是轻而易举的事情。最终形成底层资源对于上层应用就象由服务构成的“资源池”，需要什么服务就自动的会由网络调用相关物理资源来实现。 1.2设计目标： 扩展性： 架构设计能应对集团未来几年的发展以及满足整合分公司资源的需要； 简化管理 使上层业务的变更作用于物理设施的复杂度降低，能够最低限度的减少了物理资源的直接调度，使维护管理的难度和成本大大降低。 高效复用 得物理资源可以按需调度，物理资源得以最大限度的重用，减少建设成本，提高使用效率。即能够实现总硬件资源占用降低了，而每个业务得到的服务反而更有充分的资源保证了。 网络安全：
虚拟化技术 虚拟化技术是继互联网后又一种对整个信息产业有突破性贡献的技术。对应于计算系统体系结构的不同层次，虚拟化存在不同的形式。在所有虚拟化形式中，计算系统的虚拟化是一种可以隐藏计算资源物理特征以避免操作系统、应用程序和终端用户与这些资源直接交互的去耦合技术，包括两种涵义：使某种单一资源（例如物理硬件、操作系统或应用程序）如同多个逻辑资源一样发挥作用，或者使多种物理资源（例如处理器、内存或外部设备）如同单一逻辑资源一样提供服务。通过分割或聚合现有的计算资源，虚拟化提供了优于传统的资源利用方式。 虚拟化技术的发展为信息产业特别是总控与管理子系统的建设带来了革新性的变化，其所涉及到的技术领域相当广泛。在总控与管理子系统的设计和实现中，虚拟化技术将体现在多个方面，为系统资源的整合及性能的提升产生重要的作用。 1.1.1虚拟化原理 虚拟机是对真实计算环境的抽象和模拟，VMM(Virtual Machine Monitor，虚拟机监视器）需要为每个虚拟机分配一套数据结构来管理它们状态，包括虚拟处理器的全套寄存器，物理内存的使用情况，虚拟设备的状态等等。VMM 调度虚拟机时，将其部分状态恢复到主机系统中。 1.1.2虚拟化有何优势 目前，大多数只能运行单一应用的服务器，仅能利用自身资源的20%左右，
而其他80％甚至更多的资源都处于闲置状态，这样就导致了资源的极大浪费，虚拟化技术通过资源的合理调配，利用其它的资源来虚拟其它应用将使得服务器变得更加经济高效。除能提高利用率外，虚拟化还兼具安全、性能以及管理方面的优势。 用户可以在一台电脑中访问多台专用虚拟机。如果需要，所有这些虚拟机均可运行完全独立的操作系统与应用。例如，防火墙、管理软件和IP语音—所有应用均可作为完全独立的系统。这为目前单一的系统使用模式提供了巨大的管理和安全优势。在单一的使用模式下，只要某个应用出现故障或崩溃，在故障排除之前，整个系统都必须停止运行，从而导致极高的时间和成本支出。 提供相互隔离、安全、高效的应用执行环境。用户可以在一台计算机上模拟多个系统，多个不同的操作系统，虚拟系统下的各个子系统相互独立，即使一个子系统遭受攻击而崩溃，也不会对其他系统造成影响，而且，在使用备份机制后，子系统可以被快速的恢复。同时，应用执行环境简单易行，大大提高了工作效率，降低总体投资成本。 采用虚拟化技术后，虚拟化系统能够方便的管理和升级资源。传统的IT服务器资源是硬件相对独立的个体，对每一个资源都要进行相应的维护和升级，会耗费企业大量的人力和物力，虚拟化系统将资源整合，在管理上十分方便，在升级时只需添加动作，避开传统企业进行容量规划、定制服务器、安装硬件等工作，提高了工作效率。 虚拟化的其它优势还包括：可以在不中断用户工作的情况下进行系统更新；可以对电脑空间进行划分，区分业务与个人系统，从而防止病毒侵入、保证数据安全。此外，虚拟化紧急情况处理服务器（Emergency Server）支持快速转移
虚拟化解决方案
虚拟化解决方案 深圳市深信服科技有限公司 11月
第一章需求分析 1.1高昂的运维和支持成本 PC故障往往需要IT管理员亲临现场解决，在PC生命周期当中，主板故障、硬盘损坏、内存没插紧等硬件问题将不断发生，而系统更新、补丁升级、软件部署等软件问题也非常多，对于IT 管理员来说，其维护的工作量将是非常大的。同时，桌面运维工作是非常消耗时间的，而这段时间内将无法正常进行网上工作，因此也会影响到工作效率。最后，从耗电量方面来讲，传统PC+显示器为250W，那么一台电脑将产生高达352元/年【0.25（功耗）*8（每天8小时工作）*0.8（电费，元/千瓦时）*240（工作日）】本机能耗成本，而电脑发热量也比较大，在空间密集的情况下，散热的成本也在逐步上升。 因此，IDC预测，在PC硬件上投资10元，后续的运营开销将高达30元，而这些投资并不能为学校带来业务方面的价值，也即投入越大，浪费越多。 1.2 不便于进行移动办公 传统的PC模式将办公地点固定化，只能在办公室、微机房等固定区域进行办公，大大降低了工作的效率和灵活性，无法适应移动化办公的需求。
1.3数据丢失和泄密风险大 信息化时代，其数据存储和信息安全非常重要，在信息系统中存储着大量的与工作相关的重要信息。可是传统PC将数据分散存储于本地硬盘，PC硬盘故障率较高，系统问题也很多，这使得当出现问题时数据易丢失，同时由于数据的分散化存储，导致数据的备份及恢复工作非常难以展开，这些都是棘手的问题。另外，PC/笔记本上的资料能够自由拷贝，没有任何安全策略的管控，存在严重的数据泄密风险。 综上所述，桌面云解决方案是业界IT创新技术，当前已在众多行业机构得到广泛应用。经过基于服务器计算模式，将操作系统、应用程序和用户数据集中于数据中心，实现统一管控。此方案可经过革新的桌面交付模式，解决当前桌面管理模式中存在的运维难、不安全、灵活性差等问题，实现高效、便捷、防泄密的经济效益。
华为交换机虚拟化（CSS) 解决方案 陕西西华科创软件技术有限公司 2016年4月1
目录 一、概述 (3) 二、当前网络架构的问题 (3) 三、虚拟化的优点 (4) 四、组建方式 (5) 三、集群卡方式集群线缆的连接 (5) 四、业务口方式的线缆连接 (6) 五、集群建立 (7) 1. 集群的管理和维护 (8) 2. 配置文件的备份与恢复 (8) 3. 单框配置继承的说明 (8) 4. 集群分裂 (8) 5. 双主检测 (9) 六、产品介绍 (10) 1.产品型号和外观： (14) 2.解决方案应用 (20)
一、概述 介绍 虚拟化技术是当前企业IT技术领域的关注焦点，采用虚拟化来优化IT架构，提升IT 系统运行效率是当前技术发展的方向。 对于服务器或应用的虚拟化架构，IT行业相对比较熟悉：在服务器上采用虚拟化软件运行多台虚拟机(VM---Virtual Machine)，以提升物理资源利用效率，可视为1:N的虚拟化；另一方面，将多台物理服务器整合起来，对外提供更为强大的处理性能(如负载均衡集群)，可视为N:1的虚拟化。 对于基础网络来说，虚拟化技术也有相同的体现：在一套物理网络上采用VPN或VRF 技术划分出多个相互隔离的逻辑网络，是1:N的虚拟化；将多个物理网络设备整合成一台逻辑设备，简化网络架构，是N:1虚拟化。华为虚拟化技术CSS属于N:1整合型虚拟化技术范畴。CSS是Cluster Switch System的简称，又被称为集群交换机系统（简称为CSS），是将2台交换机通过特定的集群线缆链接起来，对外呈现为一台逻辑交换机，用以提升网络的可靠性及转发能力。 二、当前网络架构的问题 网络是支撑企业IT正常运营和发展的基础动脉，因此网络的正常运行对企业提供上层业务持续性访问至关重要。在传统网络规划与设计中，为保证网络的可靠性、故障自愈性，均需要考虑各种冗余设计，如网络冗余节点、冗余链路等。 图1 传统冗余网络架构 为解决冗余网络设计中的环路问题，在网络规划与部署中需提供复杂的协议组合设计，如生成树协议STP(Spanning Tree Protocol)与第一跳冗余网关协议(FHGR: First Hop Redundant Gateway ，VRRP)的配合，图1所示。 此种网络方案基于标准化技术实现，应用非常广泛，但是由于网络发生故障时环路状态难以控制和定位，同时如果配置不当易引起广播风暴影响整个网络业务。而且，随着IT规模扩展，网络架构越来越复杂，不仅难于支撑上层应用的长远发展，同时带来网络运维过程中更多的问题，导致基础网络难以持续升级的尴尬局面。
虚拟化存储比较：SAN与NAS 发表时间：2010-12-15 15:36:49内容来源：网络转载 内容提要：在一个虚拟化环境中，NAS设备可以作为虚拟机在服务器之间迁移的一个交换空间，作为一个备份介质，或者作为所有虚拟磁盘镜像的中央知识库。 随着数据中心中虚拟机镜像的数量越来越多，它需要消耗的空间也越来越大。同样，虚拟机在物理服务器间迁移以实现整个环境效率最大化时，在这些服务器间共享的网络介质要实现快速的切换和转换。 如果说所有的虚拟化环境都有一个共同的主题，那就是数据中心虚拟化存储空间需求。尽管现在市场上更倾向于使用StorageAreaNetwork(SAN)技术，但是NetworkAttachedStorage(NAS)也能满足企业数据中心这方面的需求。 在一个虚拟化环境中，NAS设备可以作为虚拟机在服务器之间迁移的一个交换空间，作为一个备份介质，或者作为所有虚拟磁盘镜像的中央知识库。在这样的任何一种情况下，数据中心和网络管理员都需要理解NAS设备的作用，以及它们对网络的影响。 为什么要使用NAS来作为数据中心虚拟化存储 网络存储的实现有两个主要的方法：NAS和SAN。这两种方法在网络架构以及在网络客户端上的表现都有所差别。NAS设备利用现有的IP网络和传输文件层接入，提取它可用的物理磁盘，并以网络共享的方式向使用诸如CIFS或NFS 的终端客户机提供一致的文件系统。NAS设备对网络方式的文件共享进行了优化，因为它们与文件服务器几乎是相同的。 相反，SAN技术，包括FibreChannel(FC)和iSCSI，实现数据块层访问，放弃文件系统抽象并在客户端表现为未格式化的硬盘。FC是目前最流行的SAN技术，它运行在一个专用的网络上，要求在每个服务器上使用专属的FC交换机和主机总线适配器(HBA)。而 FibreChanneloverEthernet(FCoE)是一个补充的新标准，它将存储和IP网络合并到一个聚合交换机上，但是它仍然需要在每个服务器上使用特殊的聚合网络适配器(CNA)。 而另一个数据块级技术iSCSI则在IP流量中封装了SCSI命令，同时能够使用现有Ethernet网络接口适配器，但是它一般会增加一个 TCP/IP卸载引擎(TOE)来优化性能。SAN解决方案在性能方面相对于NAS设备具备一定的优势，但也存在一些争议。SAN阵列的一个分区能够在两台主机上共享，但是这两台主机都 会将空间看作是自己的，这样这两台主机之间就会有空间争夺的风险。虽然有一些方法可以解决这个资源争夺问题，但是这个修复方法会增加额外一层的抽象——而NAS解决方案已经包含这一层抽象了。
VMware虚拟化备份解决方案vSphere Data Protection 版本：V1.0 文档更新日期：2013-10-23 文档创建日期：2013-10-23
前言 文档目的 为与VMware 平台搭配使用而进行了调整的传统备份和恢复解决方案成本过高、速度过慢、过于复杂且太不可靠。客户希望快马加鞭打造出完全虚拟化的环境，他们需要的是专为保护虚拟机设计的可靠的备份解决方案。 VMware vSphere? Data Protection?是一款专为vSphere 环境设计，以EMC? Avamar? 为后盾的备份和恢复解决方案。它提供最为先进的重复数据消除功能，从而可以在高效执行存储和网络备份的同时更快实现恢复。vSphere Data Protection Advanced 与VMware vCenter Server?完全集成，并通过直观的vSphere Web Client 界面在本机加以管理，从而使管理员可以从“单一窗口”管理他们的备份和虚拟基础架构。
目录 1. 概述 (1) 1.1.项目背景 (1) 2. 虚拟化备份解决方案 (2) 2.1.S PHERE D ATA P ROTECTION 功能 (2) 2.2. V S PHERE D ATA P ROTECTION 简介 (3) 2.3.映像级备份和恢复 (3) 2.4.来宾级备份和恢复 (5) 2.5.文件级恢复 (5) 2.6.重复数据消除存储优势 (5) 2.7. V S PHERE D ATA P ROTECTION 体系结构 (6) 2.8. V S PHERE D ATA P ROTECTION 的优势 (8) 2.9. V S PHERE D ATA P ROTECTION的许可方式 (9) 3. VMWARE VSPHERE 平台功能说明 (10) 3.1.1. vSphere VMotion (10) 3.1.2. vSphere HA (10) 3.1.3. vSphere Fault Tolerance（FT容错） (11) 3.1.4. VMware Distributed Resource Scheduler (DRS) ； (12) 3.1.5. vSphere DataProtection（备份） (12) 3.1.6. Replication(复制) (14) 3.1.7. vSphere扩展性 (15) 3.1.8. vSphere ESXi聚合 (15) 3.1.9. vSphere 自动部署 (16) 3.1.10. vSphere 存储DRS (16) 3.1.11. vSphere配置文件驱动的存储 (17)
服务器虚拟化备份和灾难恢复 Adam Fazio 概览： 目录 灾难恢复计划101 灾难恢复和虚拟化 物理到虚拟转换 虚拟机快照 备份Hyper-V Windows Server Backup 使用WSB 备份VM 注意事项 使用WSB 恢复VM Data Protection Manager 脚本化备份 DiskShadow 总结 随着服务器虚拟化技术的发展和在行业中愈发广泛地普及，许多组织逐渐意识到它还有着超常的优势：降低基础结构成本并提高IT 灵活性。下一项前沿技术将使用虚拟化平台作为启用或加强灾难恢复(DR) 战略的方法。 为什么DR 准备始终是IT 行业所面临的最热门话题之一呢？研究表明：公司每停机一小时将平均损失$80,000 到$90,000，并且几乎没有任何公司能够在出现灾难性数据丢失后仍能长期生存。本文将介绍使用Microsoft 虚拟化平台的DR，并深入探讨了Windows Server 2008 Hyper-V 备份和恢复选项及注意事项。 灾难恢复计划101 DR 是在出现停用时恢复关键服务的过程，它应该是每个公司业务连续计划的一部分，该计划定义公司在此类灾难期间或之后将如何继续履行其职能。这些计划是所有DR 活动的基础。 有些供应商宣称其DR 自动化技术足够好，需要历经演练的详细计划的机率很小，甚至不需要这类计划。虽然可以说自动化能够改善恢复时间并减轻对人工干预的依赖，但我们还是要郑重指出：您不可能仅凭技术成功减轻灾难。人员和流程的重要性与技术相比始终不相上下。 事实上，您会发现如果没有事先从DR 计划流程中了解所有限制和目标，几乎不可能选择正确的技术。虽然本文不讨论定义整个DR 计划，但我想强调这些元素是选择正确的技术和实施方案时所必需的。所以我们先大致看一下DR 计划中一些关键的技术推动因素。 服务定义和优先级您所尝试保护的整个服务具体由什么定义，它对公司的重要性有多高？图1显示可能包含在任何DR 计划中的公司服务示例。
存储虚拟化技术论文 浅谈存储虚拟化技术 摘要：本文主要就虚拟存储化技术的概念、主要特点、相关技术、虚拟存储化的作用以及怎样认识虚拟存储化作了有关的描述与解析。 关键词：存储虚拟化技术 计算机存储技术经历了从单个的磁盘、磁带、RAID到存储网络 系统的发展历程,这一路走来似乎缓慢而艰辛,随着存储数据的不断 增长,对存储空间的迫切需求推动着存储虚拟化技术不断向前。 1、什么是存储虚拟化 存储虚拟化:可以理解为把硬件资源抽象化,用虚拟形式来展示它们。虚拟化能够把物理的存储系统从数据驱动的具体工作中解放出来,从而使用户能够随意地按实际需要对有限的存储资源进行分配。 虚拟化可以将多个物理存储资源池合成一个虚拟的存储资源,再对其 实施集中管理或者以逻辑方式将其分成多个虚拟机。 存储虚拟化技术是通过把物理层资源抽象化,从而将一个灵活的、逻辑的数据存储空间展现在用户面前。最基础的存储虚拟化实现是 在主机层,通过计算机操作系统的逻辑卷管理器能够很便捷的为应用 系统和用户分配存储容量。 2、存储虚拟化的主要特点 (1)虚拟存储为大容量存储系统集中管理提供了一个手段,由网络中的一个环节(如服务器)进行统一管理,从而避免了由于扩充存储设 备为管理带来的麻烦。 (2)对于视频网络系统虚拟存储最值得一提的特点是:大幅度提高存储系统整体访问的带宽。多个存储模块组成了当前的存储系统,而 虚拟存储系统能够很好地实现负载平衡,把每次数据访问所需占用的
带宽十分合理地分配到各个存储模块上,这样整个视频网络系统的访问带宽就变大了。 (3)虚拟存储技术使得存储资源管理变得更加灵活,能够把不同类型的存储设备集中管理统一分配使用,有效保障了用户以往对存储设备的投资。 (4)虚拟存储技术能够通过相关管理软件,为网络系统提供许多其它的功能,现在比较流行的如无需服务器的远程镜像、数据快照等技术。 3、相关存储技术 现在虚拟存储的发展还没有一个统一的标准,从它的拓扑结构来看主要有两种方式:即对称式与非对称式。对称式虚拟存储技术是指虚拟存储控制设备与存储软件系统,交换设备集成为一个整体,内嵌在网络数据传输路径中;非对称式虚拟存储技术是指虚拟存储控制设备独立于数据传输路径之外。而从它的实现原理来看也有两种方式:即数据块虚拟与虚拟文件系统。 3.1对称式虚拟存储具有以下主要特点 3.1.1大容量高速缓存的应用,使数据传输速度明显提高 缓存是位于主机与存储设备之间的I/O路径上的中间介质被存储系统广泛采用的。当主机向存储设备读取数据时,会先把与当前数据存储位置相关联的数据读到缓存中,并将多次调用过的数据保留在缓存中;当主机读/写数据时,缓存这个中间介质就能够大大提高读/写速度。 3.1.2多端口并行技术,使I/O瓶颈消于无形 传统的存储设备中控制端口与逻辑盘之间关系就是一一对应,访问一块硬盘只能通过一个特定的控制器端口。但在对称式虚拟存储设备中,SANAppliance的存储端口与LUN的关系是虚拟的,即多台主机可以通过多个存储端口(最多8个)同时并发访问同一个LUN;在光纤通道100MB/带宽的大前提条件下,并行工作的端口数量越多,数据带宽就越高。
VMware服务器虚拟化解决方案详细
虚拟化解决方案
目录 一、VMware解决方案概述.......................................... 错误!未定义书签。 1.1 VMware服务器整合解决方案.................................... 错误!未定义书签。 1.2 VMware商业连续性解决方案.................................... 错误!未定义书签。 1.3 VMware测试和开发解决方案.................................... 错误!未定义书签。 二、VMware虚拟化实施方案设计 .............................. 错误!未定义书签。 2.1 需求分析 ................................................................... 错误!未定义书签。 2.2 方案拓扑图 ............................................................... 错误!未定义书签。 2.3 方案构成部分详细说明 .............................................. 错误!未定义书签。 2.3.1 软件需求 ............................................................ 错误!未定义书签。 2.3.2 硬件需求 ............................................................ 错误!未定义书签。 2.4 方案结构描述.............................................................. 错误!未定义书签。 2.4.1 基础架构服务层................................................. 错误!未定义书签。 2.4.2 应用程序服务层................................................. 错误!未定义书签。 2.4.3 虚拟应用程序层................................................. 错误!未定义书签。 2.4.4 VMware异地容灾技术 ...................................... 错误!未定义书签。 2.5 方案带来的好处 .......................................................... 错误!未定义书签。 2.5.1 大大降低TCO ..................................................... 错误!未定义书签。 2.5.2 提高运营效率..................................................... 错误!未定义书签。 2.5.3 提高服务水平..................................................... 错误!未定义书签。 2.5.4 旧硬件和操作系统的投资保护 ......................... 错误!未定义书签。 2.6 与同类产品的比较 ...................................................... 错误!未定义书签。
xxxxx存储虚拟化解决方案 <版本：V1.0> 项目名称：xxxxx存储虚拟化项目 编制：xxx集团新疆分公司 时间：2014 年 8 月 5 日
目录 一、项目方案背景..................................................... 1现状分析....................................................... 1.1xxxxx信息化系统现状概述.................................. 1.2系统使用存储状况......................................... 2.项目建设的必要性及重要意义..................................... 3.项目方案概况................................................... 二、项目方案目标..................................................... 项目方案涉及范围................................................. 三、项目方案设计..................................................... 1.存储整合解决方案简介........................................... 2.系统方案设计总述............................................... 3.总体方案简述如下：............................................. 3.1工作原理................................................. 4.数据迁移....................................................... 4.1非破坏性数据迁移......................................... 5.实施方案设计步骤............................................... 设备清单......................................................... 四、信息化系统容灾设计愿景........................................... 五、经典案列.........................................................
存储虚拟化技术 何谓存储虚拟化 随着企业对存储需求的不断增长与存储系统的不断扩大，存储设备多种多样，存储网络系统与环境也越来越庞大与复杂，那么，如何简化存储设备的安装和配置？如何有效地管理和利用数目众多的异构性存储设备？如何充分地利用众多存储资源而提高利用率？如何使得存储资源的分配更加合理化？如何满足不可预见的存储资源需求…… 在网络存储系统中，虚拟化存储就是要解决管理人员所面临的一系列复杂问题。 所谓存储虚拟化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。 从专业的角度来看，虚拟存储是介于物理存储设备和用户之间的一个中间层。这个中间层屏蔽了具体物理存储设备（磁盘、磁带）的物理特性，呈现给用户的是逻辑设备。用户对逻辑设备的管理和使用是经过虚拟存储层映射，来对具体物理设备进行管理和使用的。 从用户的角度来看，用户所看到的是存储空间不是具体的物理存储设备，用户所管理的存储空间也不是具体的物理存储设备。用户可随意使用存储空间而不用关注物理存储硬件（磁盘、磁带），即不必关心底层物理设备的容量、类型和特性等，而只需要把注意力集中在其存储容量及安全模式的需求上。 特点 虚拟存储具有如下几个方面的特点： 简化存储容量的管理、配置和分配工作 虚拟存储提供了一个简单而有效的存储系统管理。用户可方便地划分、扩展、缩小虚拟存储空间，只需要简单地更改配置就可在线增加新的物理存储设备。用户将注意力集中在存储系统的容量和安全模式的需求上，而不必关心存储系统的硬件容量、类型或者其他物理磁盘的特性，提高存储资源的利用率，最大程度满足用户对存储资源的空间需求。 有效整合异构的存储设备
“云计算”最经济容灾备份解决方案基于数腾CDAP产品
目录 第1章................................................................................................................................................ 背景 (3) 1.1什么是“云计算”和“虚拟化”？ (3) 1.2虚拟化价值与应用 (3) 1.3虚拟化的担忧 (3) 第2章........................................................................................................ 虚拟化风险与相关容灾技术 (4) 2.1“云计算”虚拟化的风险 (4) 2.2虚拟化平台容灾备份误区 (5) 2.3虚拟化平台容灾相关技术描述 (6) VMware HA (6) VMware Fault Tolerance (6) VMotion (6) VMware DRS (6) 2.4现有虚拟化容灾备份方案分析 (7) 基于vStorage API 技术备份和VMware Consolidated Backup (7) VMware vCenter Site Recovery Manager (8) 第3章...................................................................................................... CDAP 精简的云计算容灾方案 (9) 3.1CDAP是什么？ (9) 3.2方案架构图 (9) 3.3虚拟机实时备份的实现 (10) 3.4虚拟机快速接管的实现 (11) 3.5虚拟机快速恢复的实现 (11) 3.6CDAP在系统迁移中应用 (12) 第4章............................................................................................................................ 方案的价值总结. (13) 第5章........................................................................................................................................ 配置预算. (14) 第6章.................................................................................................................... 数腾虚拟化容灾案例. (14)
详解云存储中虚拟化的技术构成与模型 存储领域国际权威机构SNIA(存储网络工业协会)给出了存储虚拟化(StorageVirtualization)的定义：“通过将存储系统/子系统的内部功能从应用程序、计算服务器、网络资源中进行抽象、隐藏或隔离，实现独立于应用程序、网络的存储与数据管理”。 存储虚拟化技术将底层存储设备进行抽象化统一管理，向服务器层屏蔽存储设备硬件的特殊性，而只保留其统一的逻辑特性，从而实现了存储系统的集中、统一、方便的管理。 与传统存储相比，虚拟化存储的优点主要体现在：磁盘利用率高，传统存储技术的磁盘利用率一般只有30-70%，而采用虚拟化技术后的磁盘利用率高达70-90%；存储灵活，可以适应不同厂商、不同类别的异构存储平台，为存储资源管理提供了更好的灵活性；管理方便，提供了一个大容量存储系统集中管理的手段，避免了由于存储设备扩充所带来的管理方面的麻烦；性能更好，虚拟化存储系统可以很好地进行负载均衡，把每一次数据访问所需的带宽合理地分配到各个存储模块上，提高了系统的整体访问带宽。 虚拟化存储有多种分类方法，从大的方面可以分为：根据在I/O路径中实现虚拟化的位置不同进行分类；根据控制路径和数据路径的不同进行分类。根据在I/O路径中实现虚拟化的位置不同，虚拟化存储可以分为主机的虚拟存储、网络的虚拟存储、存储设备的虚拟存储。根据控制路径和数据路径的不同，
虚拟化存储分为对称虚拟化与不对称虚拟化。 虚拟化存储的系统构成 云存储中的一种典型存储方式为分布式存储。在这种方式中，一般采用带外虚拟化的方式管理存储设备，元数据管理和数据传输都是通过IP网络来完成。这种虚拟化存储系统主要有四类不同的存储设备。 客户端： 客户端向外为客户提供各种应用服务，如万维网服务、数据库、文件服务、科学计算等。客户端上运行存储代理软件，提供网络虚拟设备供应用程序读写访问。 配置管理服务器： 配置管理服务器用来进行系统的配置和管理。通过Internet、Telnet
XXXX虚拟化平台数据保护解决方案
目录 第1 章前言 (4) 第2 章虚拟化保护面临的挑战 (6) 2.1数据的迅猛增长 (6) 2.2大量的冗余数据 (6) 2.3资源争用问题 (6) 2.4数据备份一致性问题 (7) 2.5数据保护和容灾备份 (7) 2.6出现问题后的恢复 (8) 第 3 章虚拟化数据保护设计原则 (9) 3.1备份恢复服务级别定义 (9) 3.2虚拟化备份架构参考 (12) 第4 章XXXX虚拟化环境数据保护架构建议 (13) 4.1总体备份方案和说明 (14) 4.2利用DPS for VM对虚机实现全面的保护 (18) 4.2.1RecoverPoint for VMs实现VM的容灾和连续数据保护 (18) 4.2.2Avamar for VMs 集成DataDomain实现VM时间点的数据备份 (20) 4.2.3Data Protection Advisor (DPA)管理数据保护环境 (23) 4.2.4DP Search对备份数据进行常规索引和搜索功能 (24) 4.3利用DD保证数据可恢复 (25) 4.4备份策略规划建议 (26) 4.5虚机的恢复 (28) 4.6方案特点说明 (28) 4.6.1RP4VM的特点 (28) 4.6.2Avamar for VM的特点 (29) 4.6.3DD3300的特点 (30) 4.7产品配置清单（初步建议） (30) 第5 章方案产品介绍 (32)
XXXX虚化拟平台数据保护方案 5.1RecoverPoint for VMs介绍 (32) 5.2A V AMAR和DATA DOMAIN集成 (32) 5.3DELLEMC Avamar介绍 (37) 5.4DELLEMC DataDomain介绍 (40) 5.4.1DD Boost (40) 5.4.2无缝接入、部署和运行 (43) 5.4.3重复数据删除率高 (43) 5.4.4多协议支持、NAS 以及易用性 (44) 5.4.5可靠性和数据一致性 (44) 5.4.6Data Domain 的容灾功能 (45) 5.4.7绿色节能 (48) 5.4.8优异的集中管理和主动维护服务 (48)
存储虚拟化的层次存储的虚拟化可以在三个不同的层面上实现：基于专用卷管理软件在主机服务器上实现，或者利用阵列控制器的固件在磁盘阵列上实现，或者利用专用的虚拟化引擎在存储网络上实现。而具体使用哪种方法来做，应根据实际需求来决定。 1、基于主机的虚拟化。 如果仅仅需要单个主机服务器（或单个集群）访问多个磁盘阵列，可以使用基于主机的存储虚拟化技术。虚拟化的工作通过特定的软件在主机服务器上完成，经过虚拟化的存储空 间可以跨越多个异构的磁盘阵列。 这种虚拟化通常由主机操作系统下的逻辑卷管理软件来实现，最大优点是其久经考验的稳定性，以及对异构存储系统的开放性。它与文件系统共同存在于主机上，便于二者的紧密结合以实现有效的存储容量管理。卷和文件系统可以在不停机的情况下动态扩展或缩小。 2、基于存储设备的虚拟化。 当有多个主机服务器需要访问同一个磁盘阵列的时候，可以采用基于阵列控制器的虚拟化技术。此时虚拟化的工作是在阵列控制器上完成，将一个阵列上的存储容量划分多个存 储空间(LUN)，供不同的主机系统访问。 智能的阵列控制器提供数据块级别的整合，同时还提供一些附加的功能，例如：LUN Masking，缓存，即时快照、数据复制等。配合使用不同的存储系统，这种基于存储设备的 虚拟化模式可以实现性能的优化。
由于这种虚拟化不依赖于某个特定主机，能够支持异构的主机系统。但是对于每个存储子系统而言，它又是个专用私有的方案，不能够跨越各个存储设备间的限制，无法打破设备 间的不兼容性。 3、基于存储网络的虚拟化 以上都是一对多的访问模式，而在现实的应用环境中，很多情况下是需要多对多的访问模式的，也就是说，多个主机服务器需要访问多个异构存储设备，目的是为了优化资源利用率――多个用户使用相同的资源，或者多个资源对多个进程提供服务，等等。在这种情形下，存储虚拟化的的工作就一定要在存储网络上完成了。这也是构造公共存储服务设施的前提条 件。 而以上描述的两种虚拟化方法的优点都可以在存储网络虚拟化上同时体现，它支持数据中心级的存储管理以及异构的主机系统和存储系统。 存储虚拟化的方式 存储网络的虚拟化是由加入到存储网络SAN中的专用装置来实现的。这种专用装置实际上是装有存储虚拟化管理和应用软件的服务器平台，这个服务器平台可以横亘在SAN中间，把服务器和存储设备隔离，也可以在旁边接入SAN，对存储网络进行管理。前者我们称之为对称的存储虚拟化；后者称之为不对称的存储虚拟化。 1、不对称方式的存储虚拟化架构。 不对称虚拟化引擎物理上不位于主机和存储系统的数据通道中间，而是通过其它的网络连接方式与主机系统通讯。于是，在每个主机服务器上，都需要安装客户端软件，或者特殊的主机适配卡驱动，这些客户端软件接收从虚拟化引擎传来的逻辑卷结构和属性信息，以及逻辑卷和物理块之间的映射信息，在SAN上实现地址寻址。存储的配置和控制信息有虚拟化引擎负责提供。这种方式的实施难度大于对称模式，因为每个主机都必须有一个客户端程 序。
《虚拟化与网络存储技术》课程 教学大纲及教学设计 课程编号：适用专业 :计算机应用、网络技术 课程类型：课程性质 : 课程学时：课程学分： 一、课程定位 《虚拟化与网络存储技术》是计算机应用、计算机网络技术专业和云计算相关专业方向的一门专业必修课，主要培养学生面向虚拟化存储技术的架构、运营、维护岗位的核心职业能力和职业素质，是一门面向职业岗位的技术应用类课程。 目前、国内外主流云计算基础设施提供商在底层实现上基本依赖Openstack平台实现，Openstack平台的实现相对复杂，需要学生对Linux虚拟化、隔离技术、软件定义网络SDN，常见的分布式存储技术有深刻的理解。本课程即以开源的Linux Kvm、软件定义网络Sdn、Linux下传统的存储技术（Raid、Lvm、Iscsi、Nfs）、常见的主流分布式存储技术（Hdfs、Glusterfs、Lustre、Moosefs、Ceph）、Docker容器等框架为主要教学载体，对各个知识点进行详细介绍，理论和实践相结合的方式培养学生对虚拟化技术、软件定义网络技术、分布书存储技术、容器技术的架构能力、设施能力，为后续学习开源云计算Openstack框架提供坚实的基础。 《虚拟化与网络存储技术》课程的前导课程有服务器硬件基础、计算机网络基础、数据库、Linux操作系统、Shell编程等。学生在前序课程中所学到的知识和积累的经验为本课程的学习奠定了知识和技能的基础。本课程的学习对于培养和促进学生职业能力的形成起着重要作用，为学生进行后续的企业顶岗实习培养了必备的岗位能力。二、课程目标 本课程的教学目标是：了解目前主流的虚拟化技术方向，掌握linux平台下虚拟化技术架构；掌握常见Libvirt、Virt-Manager工具的安装、配置；掌握软件定义网络中虚拟交换机openvswitch安装、配置、OVS创建VLAN虚拟二层环境配置、OVS创建GRE 隧道网络、Net namespace隔离、brctl网桥；了解传统的存储技术（Raid、Lvm、Iscsi、Nfs），会在linux环境下进行配置、测试；掌握分布式存储技术（Hdfs、Glusterfs、