存储虚拟架构

存储虚拟架构是一种将存储系统的内部功能从应用、主机或者网络资源中抽象、隐藏或者隔离的技术，其目的是进行与应用和网络无关的存储或数据管理，以下是对存储虚拟架构的详细阐述：

一、存储体系架构

现代存储体系结构主要包含三个部分：应用（Application）、存储域（Storage domain）和服务子系统(Services)，存储域是存储体系结构的核心，它包含三个层次：文件/记录层，块聚合层和存储设备层，通过存储域可以建立上层主机的用户应用与部署在底层的存储资源之间的映射关系。

二、存储设备层虚拟化

存储设备层的存储资源是指各个独立的存储设备，其中磁盘是最重要的存储设备，磁盘虚拟化就是将用C-H-S表示的地址信息转换为具有连续编号的逻辑块地址（Logical Block Address, LBA）供上层的操作系统、管理程序、应用程序等使用，这就是逻辑寻址，磁盘虚拟化是由磁盘自身的固件来完成的，使用者无需了解磁盘内部硬件细节，通过逻辑地址就可以访问磁盘。

三、块聚合层虚拟化

虽然存储设备层的磁盘虚拟化技术能将单个物理磁盘设备虚拟成逻辑块地址供操作系统和上层应用使用，但单块磁盘的存储容量有限，为了实现更多物理磁盘的聚合与统一访问，需要应用块聚合层的虚拟化技术，块聚合层的目标是通过控制物理存储切并将它们聚合成一个足够容量、高性能和高可靠性的虚拟存储器，再将虚拟存储器划分为多个小的磁盘驱动器分配给用户，块聚合层的主要技术有独立磁盘冗余阵列（Redundant Array of Independent Disks, RAID）和逻辑卷管理（Logical Volume Manager, LVM）等。

四、文件/记录层的存储虚拟化

文件/记录层是上层应用与存储资源之间的接口，采用文件系统或者数据库等方式，能够屏蔽底层硬件信息并以文件或者结构化数据的形式为用户提供数据信息的存储访问能力。

五、存储虚拟化的作用

1、提高存储资源的利用率：通过将分散的存储资源整合起来，形成一个统一的存储池，根据实际需求动态分配给各个应用，从而提高整体利用率。

2、简化存储管理：将复杂的存储基础设施简化为一个虚拟的资源池，使得管理员能够更轻松地管理和维护存储系统。

3、提升数据安全性：通过数据复制、镜像等技术，确保数据的备份和恢复，提高数据的安全性和可靠性。

4、支持异构环境：允许不同厂商、不同型号的存储设备共存于同一个存储系统中，提供兼容性和灵活性。

六、存储虚拟化的分类

1、基于主机的存储虚拟化：依赖于代理或管理软件，安装在一个或多个主机上，实现存储虚拟化的控制和管理，这种方法容易实现，成本较低，但可扩展性较差。

2、基于存储设备的虚拟化：依赖于提供相关功能的存储模块，这种方法较容易实现，容易和某个特定存储供应商的设备相协调，但对用户或管理人员不够透明。

3、基于网络的虚拟存储：在网络设备之间实现存储虚拟化功能，包括对称式和非对称式两种实现方式，这种方法能够在专用服务器上运行，具有基于主机方法的诸多优势。

存储虚拟架构通过抽象、隐藏或隔离存储系统的内部功能，实现了与应用和网络无关的存储或数据管理，它提高了存储资源的利用率，简化了存储管理，提升了数据安全性，并支持异构环境，存储虚拟化还分为基于主机、基于存储设备和基于网络的三种类型，每种类型都有其独特的优势和应用场景。