虚拟化技术已经成为数据中心必备的技术之一，那什么叫虚拟化

虚拟化技术已经成为数据中心的必备技术之一。什么是虚拟化技术？虚拟化是一个广义的术语，在计算中通常是指在虚拟基础上而不是在真实基础上运行的计算元素。虚拟化技术可以扩展硬件的容量，简化软件重构的过程。CPU的虚拟化技术可以在单个CPU上并行模拟多个CPU，允许一个平台同时运行多个操作系统，应用程序可以在独立空间运行，互不影响，从而显着提高计算机的工作效率.

其中，基于主机的虚拟化，也称为基于服务器的虚拟化，通过在服务器操作系统中嵌入或增加虚拟层来实现设备虚拟化。这种方法不需要添加特殊的硬件，只需要安装虚拟化功能。它以驱动程序的形式嵌入到应用服务器的操作系统中，呈现给操作系统的是一个逻辑卷（Logic Volume Management），通过它把分布在多台机器上的物理存储设备映射成一个统一的逻辑卷。虚拟存储空间，逻辑卷管理系统实际上是一个从物理存储设备映射到逻辑卷的虚拟化存储管理层。可以在系统级和应用级实现多台机器之间的存储共享。

服务器、存储和网络虚拟化的实现与应用

运行在服务器上的虚拟化软件需要占用服务器的CPU、内存、带宽等开销，并且对操作系统的依赖度很高，使得虚拟化系统不兼容不同的平台，移植性较差。

然而，基于主机的虚拟化是最容易实现的。一般来说，存储虚拟化的过程可以通过在应用服务器上安装卷管理驱动模块来完成。具有同质平台下低成本、高性能的特点。

存储设备的虚拟化一般是在存储设备的控制器中实现的，也称为存储控制器的虚拟化。由于虚拟化的实现方式直接面向特定的物理设备并达到最优性能，由于将虚拟化逻辑集成到设备中，存储虚拟化的管理简单方便，对用户透明。虚拟化技术没有统一的标准，一般只适用于特定厂商的产品。异构产品之间难以实现存储级联，因此此类存储虚拟化产品的扩展性很容易受到限制。

另外，由于厂商的限制，用户对存储设备的选择范围很窄。如果没有第三方虚拟化软件提供底层屏蔽服务来实现存储级联和扩展，那么系统的扩展性很差。也有一些研究成果使用“基于目录的虚拟化”来克服这些缺点。

网络虚拟化存储技术是当前存储虚拟化的主流技术，在业务上有很多成功的产品。典型的网络虚拟存储技术主要有网络附加存储（NAS）和存储区域网络（SAN）。由于这两个系统的架构、通信协议和数据管理方式不同，NAS主要用于基于文件共享的虚拟存储系统，而SAN主要用于基于数据库应用的块级数据共享。场地。存储区域网络SAN是当前网络存储的主流技术。

虚拟化存储的实现可以分布在从主机到存储设备的路径上的不同位置，这样基于网络的存储虚拟化又可以细分为基于交换机的虚拟化、基于路由器的虚拟化和基于存储服务器的虚拟化。虚拟化。

交换机的虚拟化是通过在交换机中嵌入基于固件的虚拟化模块层来实现的。由于交换机集成了交换和虚拟化功能，交换机很容易成为系统的瓶颈，并可能产生单点故障。但是这种结构不需要在服务器上安装虚拟化软件，可以减轻应用服务器的负载，并且不存在基于存储设备或主机环境的安全问题，在异构环境下具有更好的互操作性。

路由器的虚拟化是将虚拟化模块集成到路由器中，使存储网络的路由器不仅具有交换机的交换功能，还具有路由器的协议转换功能。广域虚拟存储。

近年来，基于路由器的虚拟化技术得到了长足的发展和广泛应用，例如基于iSCSI的虚拟存储技术，它为WAN下的云存储巩固了底层结构。

专用元数据虚拟化是通过访问存储网络中的专用元数据服务器完成存储虚拟化，是一种带外虚拟化方式。

元数据服务器提供基于网络的虚拟存储服务。它负责映射不同的物理设备，形成整个虚拟设备存储池的全局统一数据视图，并与驻留在各个应用服务器上的虚拟化代理软件进行通信。服务器上的虚拟代理软件负责管理存储访问视图和I/O通信，实现数据访问重定向；代理软件具有实现数据缓存和数据预访问，维护本地存储视图和元数据的功能，可以缓存和临时存储本地访问的元数据信息，并与专用的元数据服务器保持数据一致性。通过数据访问的局部性，可以减少访问元数据服务器的次数，

网络大规模虚拟存储技术将是未来虚拟存储技术的主要研究热点，而基于iSCSI协议的网络存储被认为是继续推动存储快速发展的关键技术区域网络 (SAN)。该协议封装了 SCSI 命令，将大型存储设备连接到网络，使基于 iSCSI 的存储访问协议和 Internet 能够实现不受地理位置限制的数据存储、数据备份和数据检索。

特别是10Gb以太网的快速普及和缩短访问延迟的远程内存直接访问（RDMA）技术的快速发展，将加速基于IP的虚拟存储技术的进一步快速发展。

互联网虚拟化是存储技术的最高形式。它采用集群技术、网格技术、覆盖网络技术、P2P技术、分布式文件系统等技术，通过虚拟化技术整合全球不同类型的存储设备，提供统一的虚拟内存和硬盘功能。.

尽管基于互联网的虚拟化发展还处于起步阶段，但已经出现了一些研究成果，如王俊、姚小玉等人提出的基于成熟的TCP/IP协议的SAN技术，利用iSCSI协议和分层缓存该机制可实现对基于 WAN 的存储服务器的高速访问。基于互联网的存储虚拟化（如存储云）实际上是一种为用户提供存储服务的虚拟化技术。

实现存储虚拟化系统的关键是实现多个异构存储设备到统一虚拟存储资源的视图映射。通常在用户路径和存储设备路径中加入存储管理组件，实现虚拟化，屏蔽不同类型、不同特性的物理存储设备。实现海量异构存储资源的整合cpu虚拟化技术名词解释，为用户提供易于访问、任意划分、在线扩展、安全稳定的虚拟存储系统。

实施虚拟化存储系统需要解决的一些关键技术包括：

异构存储介质的互联和统一管理。存储虚拟化的核心任务是兼容具有多种属性的存储设备，屏蔽其不同的物理特性，为用户提供对虚拟逻辑设备的统一访问方式。但是，用户关心的是存储容量和数据安全策略，而存储容量的物理分配对用户是透明的。存储虚拟化管理系统及其兼容的协议屏蔽了连接到存储网络的各种设备之间的差异。简化逻辑存储设备的管理、配置和分配，为用户提供在线划分、扩展、配置存储、

数据共享冲突和一致性。数据共享是存储虚拟化的主要功能之一。基于网络的虚拟存储对数据的共享和访问提出了很高的要求。存储在不同物理存储中的数据副本是操作系统之间以及操作系统与数据仓库之间的数据。共享带来了便利，但同时，锁机制算法、备份分发算法和缓存一致性技术都必须精心设计，保证数据的完整性。

透明的数据存储和容错策略。数据的透明访问需要虚拟存储来屏蔽存储设备的物理差异。系统根据资源特性和用户需求自动调度和利用存储资源，使用户可以在逻辑卷的基础上进行数据的复制、镜像、备份和实施。虚拟设备级数据快照等功能。

虚拟存储系统必须根据数据的安全级别建立容错容灾机制，以克服系统误操作、单点故障、意外灾难等因素造成的数据丢失。系统必须透明地执行各种机制下的数据备份、数据系统容错、灾难预警和自动恢复等策略。

性能优化和负载平衡。存储系统要从全局的角度，根据不同存储设备的特点对存储系统进行优化，根据不同存储的存储响应时间、吞吐量和存储容量，安排多层次的存储架构，以实现多级缓存和数据存储。数据预取功能。

根据用户需求安排不同的存储策略，实现数据的按需访问，精心设计I/O均衡策略，根据具体物理设备合理分配用户I/O请求，采用条带化方式，数据分区，Time-空间负载区分、主动数据访问和数据超预取策略可以提高数据访问效率。为了进一步提高访问效率，还可以采用基于存储对象的存储主动服务策略来改进数据主动预测服务。

数据安全访问策略。基于网络的存储必须控制访问。虚拟存储系统必须避免未经授权的数据访问和恶意攻击。透明存储服务带来的数据安全，必须通过虚拟化管理软件来实现cpu虚拟化技术名词解释，实现安全访问。策略多种多样，例如基于密钥的认证管理和数据加密策略，在存储体之上增加一层可信管理节点都是可行的方法。

高可靠性和可扩展性。高可靠性和可扩展性是虚拟存储系统的基本特征。系统应采用高效的故障预测、故障检测、故障隔离和故障恢复技术，保证系统的高可靠性。

虚拟存储系统应在不中断正常存储服务的情况下实现存储容量和存储服务的任意扩展，透明地添加和更换存储设备。虚拟存储系统还应具备自动发现、安装、检测和管理不同类型存储设备的能力。能力。

以上详细讲解了服务器、存储、网络虚拟化技术的实现和应用。我相信这对需要改进数据虚拟化的企业会有所帮助。Longstar 是惠普服务器代理，同时也为各级客户提供一站式服务器和存储虚拟化解决方案。如果您需要了解更多信息，请联系我们。

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