储存架构的整合趋势分析

　　为了提高磁盘资源的利用效率，企业储存设备在1990年代后期迈入网络化时代，在档案存取层级出现了透过以太网络与NFS、CIFS协定传输的档案服务器，即NAS（网络附加储存）；在区块（Block）存取层级，则出现了以光纤通道（Fibre Channel）协定为代表的储存区域网络（SAN）。

　　透过网络可集中多台主机的存取需求，让多台前端主机共同存取后端的同一台储存设备，从而解决以往个别主机各自连接独立储存设备所造成的“储存孤岛”问题，不仅可集中管理储存资源，无须再为前端一台台主机各别安装独立储存装置，同时也能提高磁盘资源配置弹性与磁盘空间利用率。然而现实环境却不是这样理想，许多因素都阻碍了前述目的的实现。

　　储存网络化的局限

　　以SAN的应用来说，导入SAN的目的原是整合储存资源、提高磁盘空间利用率，但实际上由于不同厂牌、或同厂牌不同系列产品的磁盘阵列控制器，彼此不能相容，因此难以在不同厂牌或不同产品家族的储存装置间调配磁盘资源。

　　受限于采购政策，以及IT产品的更新换代，要让整个IT环境都使用同一厂牌、型号的储存设备几乎是不可能的，用户的SAN储存环境往往是由多种厂牌型号的磁盘设备组成，仍然形成一座座孤岛，尽管比起以前每台主机各自连接独立储存装置的情况好了许多，但离储存基础架构的完全整合仍有很大的距离。

　　而这样的情况，还会影响到异地备援、资料迁移等进阶应用的建置与执行。当前许多企业级储存设备都能提供丛集、远端复制等功能，可协助用户建立高可用性与异地备援机制。但问题在于，绝大多数储存设备附带的高可用性或远端复制功能，都只能在同一产品家族间的设备上执行。这形同于强迫用户必须购置两套完全相同的储存装置，而不能依主站与备援站的业务负荷量差异，分别选用不同厂牌或等级的储存设备，以致增加了用户的负担。

　　而对资料迁移来说，也因新旧设备间不能相容，用户必须停机才能把资料移到新硬件上，由此带来的业务中断与营运成本增加，也让企业视更新或升级系统时的资料迁移为畏途。

　　换言之，SAN虽然打破了以往前端主机与后端储存设备间一对一连接的限制，让前后端之间可以构成更灵活的连接与资源配置，但无法将后端不同厂牌型号的储存设备融合为一体，以致资源运用未能达到最佳化，也限制了进阶功能的应用。

　　储存虚拟化的特性与效益

　　为了解决既有网络储存架构的不足，一些厂商提出了「储存虚拟化」概念，让前端主机与后端储存设备脱勾，透过中转的虚拟层作为连接前后端的储存服务基础。

　　按存取型态来看，储存虚拟化产品可分为应用在区块存取与档案存取环境两种类型，分别对应SAN与NAS应用领域。

　　SAN虚拟化

　　SAN虚拟化产品通常是以网间连接器的形式，置于前端主机与后端储存设备之间。后端储存设备并不直接将磁盘空间映射给前端主机，而是先将磁盘区映射给SAN虚拟化，再由SAN虚拟化映射给前端主机。

　　所以在SAN虚拟化架构下，SAN虚拟化网间连接器在前后端之间插入了一个虚拟层，对于后端储存设备来说，虚拟化网间连接器等同于是一台可加载其磁盘空间的前端主机；而对前端主机来说，虚拟化网间连接器则扮演了提供磁盘空间的储存设备角色。换言之，前后端之间的存取都是经由虚拟化网间连接器的中介来进行。

　　而借由这个在架构上的中介位置，SAN虚拟化网间连接器可透过自身的虚拟化软件，提供许多有用的存取服务：

　　（1）统一的储存池：

　　用户可让SAN虚拟化网间连接器桥接不同厂牌型号的储存设备，分别加载上这些储存设备提供的磁盘区空间，然后将这些来自不同储存设备的磁盘区，共同构成一个储存池（Pool）统一运用。在这个储存池上，可按需要建立虚拟磁盘区，并分别透过不同传输通道加载给前端主机使用。

　　透过虚拟化网间连接器的储存池，用户可更灵活地运用底层储存设备的空间，在底层异质储存设备之间，调派空间给前端主机使用，用户不用管前端主机存取的磁盘空间，实际上是由后端哪一台储存设备提供。

　　由于所有储存资源都在虚拟化网间连接器的虚拟层桥接下统一运用，前端服务器与后端储存设备间的连接，也从传统SAN环境中的固定位置连接与空间映射，转变为透过虚拟层的动态桥接，因此管理上更有弹性，空间利用率也能有效提高，不再有之前存储孤岛的问题。

　　（2）更灵活的连接架构：

　　由于前后端的所有存取都是透过中转的虚拟层来进行，用于连接前端主机是由虚拟层提供，而非后端储存设备，这也让整个储存环境的主机支持，摆脱后端储存设备的限制。

　　在SAN虚拟化架构下，储存环境可支持的前端主机类型，是由中转的虚拟化网间连接器决定，用户可将储存池中的虚拟机磁盘，利用虚拟化网间连接器提供的任何主机映射给前端主机，而不用管底层储存设备支持的主机类型为何。

　　这种特性将能让用户得到更具弹性的存储连接架构。如底层存储设备的主机是FC介面，但经由虚拟化网间连接器的桥接，虚拟层存储池的虚拟磁盘机可改以iSCSI、FC甚至FCoE等不同主机介面，加载给前端主机。