存储虚拟化与云计算技术归纳

一、存储虚拟化

1、定义：存储虚拟化就是把多个存储介质（如硬盘、RAID）通过一定的技术将他们集中起来，组成一个存储池并进行统一管理，从主机或工作站的角度，看到的不再是一个个具体的存储设备，而是分区或者卷。

2、作用

提高资源利用率：将分散的存储资源整合为逻辑卷，实现资源的按需分配和动态调整，减少存储资源的浪费。

简化系统管理：屏蔽了底层存储设备的复杂性，使得存储系统的管理更加简单、直观，降低管理成本。

增强数据可靠性：通过数据冗余和容错机制，确保数据的高可用性和可靠性，即使部分存储设备出现故障，也不影响整体业务的运行。

提升业务连续性：支持数据的快速恢复和迁移，保障业务的连续性，减少因存储设备故障而导致的业务中断时间。

3、常见类型

基于主机的存储虚拟化：通过特定的软件在主机服务器上完成虚拟化的工作，适用于单个主机服务器或单个集群访问多个磁盘阵列的情况，具有稳定性好、兼容性高的特点，但可能会占用主机资源。

基于设备的存储虚拟化：将存储控制器上的一个阵列划分成多个存储空间，供多个主机系统访问，主要用在同一存储设备内部进行数据保护和数据迁移，不占用主机资源，但与主机不兼容。

基于网络的存储虚拟化：在存储区域网中添加虚拟化引擎实现，与主机、异构存储设备无关，能支持异构主机、异构存储设备的统一数据管理，可扩展性好，但成本较高。

4、使用流程

添加存储资源：在主机软件界面添加存储资源，如SAN、DAS等。

扫描存储设备：对添加的存储资源进行扫描，将其映射到主机上。

选择存储设备：主机关联存储资源后，选择要进行数据存储的存储设备。

创建卷等操作：对虚拟化好的数据进行创建卷等操作，最后对创建好的卷进行创建文件系统等操作。

5、功能特点

精简磁盘和空间回收：自动分配用户所需的存储空间，提高存储资源使用效率，将删除的数据空间释放到数据存储空间中。

快照：记录指定数据集合在某个时间点的完整拷贝，用于在线数据备份与恢复，多次快照之间保存差量数据节约存储空间。

链接克隆：一种快速的磁盘复制方法，可快速恢复虚拟机多次快照至某一时刻的状态。

磁盘迁移：将虚拟机直接使用的物理磁盘直接给虚拟机使用，速度快性能好，但仅支持部分操作系统的虚拟机。

6、应用场景：广泛应用于数据中心、企业IT环境、开发与测试环境等，为企业提供高效、灵活、可靠的存储解决方案，帮助企业降低成本、提高运营效率和竞争力。

7、发展趋势：未来存储虚拟化技术将更加智能、高效、安全、开放和绿色，能够自动识别和管理各种不同类型的存储资源，根据应用需求自动优化和调整；提供更高的数据传输性能和更大的存储容量；注重安全性，提供更完善的数据加密和安全保护功能；与其他技术更好地集成和交互；降低能源消耗和减少对环境的影响。

二、云计算技术

1、定义：云计算是一种通过互联网提供计算资源、和服务的模式，用户无需购买和维护硬件设备，就能按需获取和使用计算能力、存储空间、应用程序等，其核心理念是“即用即付”，实现了“快速、按需、弹性”的服务，用户只需为实际使用的资源付费。

2、分类

公有云：由第三方云计算服务提供商提供，用户可通过互联网使用服务，具有大规模、高可用性、灵活性等优点，但存在数据安全和隐私保护等挑战。

私有云：由企业或组织自行构建和管理，仅供内部使用，具有较高的安全性和自主性，但需要较高的一次性投入和运维成本。

混合云：结合了公有云和私有云的优势，同时满足用户在安全性和灵活性方面的双重需求，具有较高的可扩展性和灵活性，但需要用户对不同云服务进行统一管理。

3、关键技术

虚拟化技术：包括服务器虚拟化、存储虚拟化、网络虚拟化等，是云计算实现的核心基础之一，通过虚拟化技术，可以将物理资源抽象成多个逻辑资源，提高资源利用率，实现资源的动态分配和管理。

容器技术：一种轻量级的虚拟化方式，在操作系统层面实现虚拟化，容器将应用程序及其所有依赖打包成一个独立的单元，具有启动速度快、占用资源少、便于应用分发和管理等优点。

分布式计算：支持处理海量数据和高并发任务，确保系统在大规模用户请求下的高效运行，通过将计算任务分解并分布到多个节点上并行处理，提高计算效率和系统的可扩展性。

多租户和访问控制管理：允许多个用户共享云计算提供的资源，通过虚拟化技术实现资源的动态分配和隔离，保证用户数据的安全性和隐私性，提供访问控制管理功能，确保用户只能访问被授权的资源。

4、服务模式

IaaS（基础设施即服务）：提供虚拟化的计算资源，如虚拟机、存储和网络设备等，用户可以在这些资源上部署和运行自己的操作系统、应用程序等。

PaaS（平台即服务）：在IaaS的基础上，提供了开发、运行和部署应用程序所需的平台环境，包括开发工具、数据库管理系统、应用程序运行环境以及AI相关能力开放平台等，使开发人员可以专注于应用程序的逻辑和业务逻辑，而不必关心底层的硬件和操作系统。

SaaS（软件即服务）：直接向用户提供完整的应用程序作为服务，用户无需安装、配置或管理应用程序，只需通过互联网访问即可使用，如电子邮件服务、在线办公套件、客户关系管理系统等。

5、基本特征

弹性和可伸缩性：能够根据用户的需求动态调整资源分配，实现资源的快速扩展和收缩，以满足不同业务场景的需求。

自服务性：用户可以通过自助式的操作界面，根据自己的需求随时获取和配置所需的计算资源和服务，无需人工干预或与服务提供商直接交互。

资源共享：多个用户可以共享云计算提供商所提供的资源，通过虚拟化技术和多租户架构实现资源的高效利用和成本分摊。

按使用付费：用户只需为实际使用的资源量付费，避免了传统模式下一次性购买大量硬件设备和软件许可证所带来的资金压力和资源闲置问题。

6、应用场景：云计算技术广泛应用于各个领域，如云游戏、云存储、云计算、云安全等，在企业领域，可用于企业的信息化建设、业务创新和数字化转型；在教育领域，可提供在线教育平台和远程教学服务；在医疗领域，可实现医疗影像的存储和共享、远程医疗诊断等。

7、未来发展趋势：随着技术的不断进步和应用需求的不断增长，云计算技术将继续朝着边缘计算、人工智能和机器学习、区块链技术、可持续性和绿色计算以及5G技术融合等方向发展，边缘计算将减少数据传输延迟和提高处理效率；人工智能和机器学习将为云计算带来更多的智能化应用和服务；区块链技术将提供更安全、透明和不可改动的数据管理方式；可持续性和绿色计算将成为云计算发展的重要方向；5G技术的普及和发展将进一步推动云计算技术在车联网、智能制造、智慧城市等领域的应用。