存储虚拟化能带来哪些好处？

存储虚拟化是一项技术，它通过对物理层资源进行抽象，展现给用户一个灵活的、逻辑的数据存储空间。那么，对于存储行业来说呢。 好处一、自动精简配置 在传统IT架构中，一个新的应用被安装到系统中后，存储管理员必须为该应用分配足够的存储空间，以保证在需求增长时，应用也能正常运行，这就是通常所说的过度配置。人们习惯为应用预先分配大量的存储空间，但在实际应用中，这些存储空间很难被全部使用，从而造成了浪费。自动精简配置允许存储管理员为应用虚拟分配所需的存储空间，并只在写入数据时才会进行实际的容量分配，这就是所谓的按需分配。自动精简配置技术不仅可以有效地提高存储利用率，还能在一个容量需求不断变化的环境中，允许存储管理员为那些拥有未知存储需求的独立项目配置充足的存储空间，而这些存储空间还能被其他项目共用。 好处二、容灾容错，保证业务连续性 在没有虚拟化的情况下，数据复制发生在相似的阵列和相似的主机之间。现在聚集多个磁盘系统建立一个大的存储池，通过存储虚拟化引擎，将存储虚拟池中，需要复制的数据保存到指定设备，即可以不对称地复制，也就是说，不需要在故障恢复的地点提供一个相当的主机和磁盘，根据自身需求存储复制就可以进行。

一、超融合是什么？

1、超融合是后虚拟化时代的一种产品形态

2000~2010年属于“前虚拟化时代” ，核心特点是：以x86服务器的广泛应用为基础，以服务器虚拟化为主线。业务层面云计算概念从提出、发展到逐渐落地，数据中心的底层IT架构也在不断升级。其中随着计算资源的密集整合，存储子系统的瓶颈越来越明显，需要一种新的技术/架构满足快速增长的需求，所以出现了软件定义数据中心概念，随后软件定义网络、软件定义存储等技术逐渐出现。

2010年左右进入“后虚拟化时代” ，底层IT架构从从服务器虚拟化向存储、网络虚拟化全面迈进。Pure Storage和Nutanix等云计算新锐公司开始进入人们的视野，从存储虚拟化入手提出超融合解决方案。

2、超融合的核心功能是分布式存储系统（存储虚拟化）和统一的资源管理平台

       超融合第一个突破是实现了存储虚拟化。Google采用GFS建立了云计算数据中心场景下的分布式存储系统；在企业端也存在IT扩容升级的需求，其中存储的扩展不像计算那么容易，原有SAN和NAS对架构设计和后期运维的要求较高。超融合是简便的存储虚拟化方案，可扩展性强。

       超融合第二个突破是实现对资源的统一管理。 超融合适用于虚拟化场景，VMware等实现对计算的虚拟化、分布式存储实现存储虚拟化、甚至可以通过NFV实现对网络的虚拟化，虚拟化之后可以通过控制面平台对资源进行灵活调配。超融合厂商不仅实现对硬件集成和虚拟化，同时提供直观、简易的配置管理工具。

3、超融合提供面向业务的一体化IT基础架构方案

数据中心IT部署的技术演进： 传统信息化架构（计算、存储、网络分立）->超大规模Scale-out架构（计算虚拟化、软件定义存储、设计部署维护较负责）->超融合？（目前有一些尝试）

企业数通IT部署的技术演进： 传统信息化架构->集成一体机（仍旧是传统分立架构，但是厂商把服务器、存储、交换机集成到一个机柜中）->超融合（以业务为中心，灵活扩展、方便维护）

4、超融合的应用场景

超融合四类典型应用：（1）VDI （2）大数据平台 （3）ROBO（4）容灾备份

桌面云/VDI ：某机构一期采用7个节点，用于支撑400个VDI桌面的迁移部署；二期新增加14个XC节点，其中部分用于VDI扩容，部分用于应用服务器虚拟化，包括手机证券、网上交易及其他。

大数据平台 ：国内很多把hadoop作为大数据存储（本来hadoop是做大数据计算的），超融合恰好是一个很好的存储解决方案。某机构采用8个全闪节点，其中一个核心模块量化分析。

ROBO ：远程/分支机构的统一部署，特别是不同地区不同机房的全局管理，采用Prism产品作为管理界面和接口。某机构部署了120个节点。

容灾备份 ：

二、超融合主要参与者及差异化？

1、DELL EMC ：2015年nutanix和vmware是很好的合作伙伴，到2015年之后vmare推出vsan超融合软件，nutanix也推出了自己的虚拟化软件AHV（使用nutanix客户中33%使用AHV）。2018年开始双方的合作基本结束了。从DELL EMC本身看，对超融合的重视程度逐渐提升，未来可能更加注重大客户的拓展。

2、深信服： 深信服有自己的虚拟化产品和分布式存储系统，应该是基于开源的软件来开发的。深信服负责超融合的技术负责人是原来vmware的。深信服在产品上的主要优势，主要是包括网络虚拟化、网络安全以及管理界面比较友好。相比海外厂商，集成了网络功能尤其是安全功能是核心差异。

3、新华三： 整合了网络虚拟化的功能，新华三软件授权成本控制非常灵活，主要是通过硬件销售获利。

4、华为： 华为比较有意思，向用户首推存储系列产品，如果用户有超融合需求再推广超融合。目前华为的fusioncube还没有整合网络功能，但是如果需要的话也可以很快地整合。

5、浪潮： 跟vmware谈了一个合作，另外浪潮也在跟nutanix在讨论合作。比如银行有个项目，浪潮已经入围了，加上nutanix的软件可以当作浪潮的一个特殊型号。

6、联想： 软件实力较弱主要是OEM，跟nutanix有合作。

三、超融合未来趋势？

1、Nutanix的未来规划

nutanix规划的三个阶段：

（1）基础设施的超融合；

（2）超融合的20阶段，除了超融合之外提供管理界面，连接其他基础设施（超融合、公有云、私有云）；

（3）企业云，除了做底层资源，可以做应用交付，目前也收购了一些做企业应用的项目。

2、与公有云、私有云的关系

超融合的最大竞争对手是公有云。 但是公有云存储一般是跑非结构性数据的（比如图像、视频），超融合主要面向结构化数据。另外面向C端的服务大都使用公有云，但是内部管理及部分生产系统倾向使用超融合/私有云。

超融合可以看做是私有云的一种形态。 客户如果有虚拟化的需求，一般会采用超融合。从这个角度看，在整个企业的云市场，超融合架构可能占比超过一半。就银行客户来讲，不太愿意采用阿里、腾讯的基础设施，一般会用Paas层的服务（比如百信银行，腾讯提供的大数据分析模型，），但是IT基础设施自己建设。

3、Nutanix为什么不做网络虚拟化？

网络开源软件是openswitch，后来openswitch被vmware收购了，市场上新进入者找不到合适的网络开源技术。

　　但随着虚拟化的来临，这些方法已经无法满足企业的需要。　　Forrester Research的虚拟化战略高级分析师Stephanie Balaouras表示，“如今越来越的企业开始在重要的工作环境中推行服务器虚拟化，因此备份问题的重要性日益凸显，公司应当及早做出部署。”　　传统的备份系统是采用一对一的方式来备份每台服务器。 这些成熟的备份系统与软件早已能够支持储存域网络(SAN)、光纤，以及最新的操作系统与服务器硬件。 但是它们却无法完全适用于复杂的虚拟化环境。　　Gartner Inc服务器与储存研究部的高级总裁Dave Russell归纳出了三种主流的虚拟化备份战略。 最常见的方法是先在每一台虚拟机(VM)上安装软件代理，然后继续使用传统的企业备份软件。 第二种方法是建立一个虚拟机镜像，然后使用托管储存服务每日对逻辑单元号(LUN)进行一次备份。 第三种战略是使用整合了备份功能的VMware(VCB)来增量备份虚拟机(即针对有变更的部分做出备份)。 通过这种方式，就算在一台物理服务器上安装了30套客户机操作系统，公司也可以恢复某个单一文件。　　Russell表示，“大部分公司倾向于备份代理与传统备份软件相结合的方式，因为这对他们来说最简单易用。 但是如果公司所使用的虚拟机数量很多的话，光许可证一项就会带动成本的上升。”　　而那些附带有备份代理的VMware或其它虚拟化产品能够帮助管理员将虚拟机整合到传统的备份流程中。 由于备份代理通常是免费或象征性收费的，因此它在成本方面具有不小的优势。然而，其劣势也很明显：代理会迫使管理员使用过于简单的方法 - 管理员可以备份整个虚拟服务器，而不去选择卷或客户机操作系统。这样服务器管理员既无法恢复某一特定部分的数据，也无法将VM卷实体化。　　VM 还原点　　Russell表示，另一种新趋势是建立VM卷的镜像。这种方法可以提供更大的灵活性，降低成本，并允许公司实体化整个站点来配合企业的容灾恢复备份战略。　　比方说，加州大学临床研究小组的免疫耐受网(ITN)的虚拟化备份就不仅仅是容灾计划的一部分，同时也帮助了研究员进行新的临床试验。　　免疫耐受网可以记录逻辑单元号或硬盘驱动器的特定地址。通过数据重复删除运算来清理冗余数据，ITN保存了数千兆的虚拟服务器存档。　　ITN的IT执行总监Michael Williams表示，“使用磁带备份系统来备份多台服务器的传统方式早已过时。 使用虚拟化储存并从物理磁盘中分离出卷的方式会让你感到与众不同。　　但在实际应用中，逻辑单元号(LUN)是自动精简配置的，或只基于还原点策略在物理磁盘上分配了足够的储存空间(或许每个只有20GB)。 数据每四个小时备份一次。 Williams指出，这相当于一次硬件故障备份(即恢复到先前状态下的完整数据存档)。　　Williams解释道，他们使用Network Appliance Inc的SnapShot和SnapMirror所创建的存档会传送到位于弗吉尼亚州Herndon市的一个远程站点上，然后使用Veritas NetBackup通过广域网在低成本的串行高级技术附件磁盘上建立一个全镜像的备份。　　虽然这种还原流程能让研究人员更加快速便捷地提出恢复要求。一名研究人员可以提出类似于传统储存方式的数据恢复要求，而无需苦苦等待IT人员去访问磁带库来找出需要恢复的数据。但是这种虚拟恢复流程对IT来说会更加复杂。因为IT人员必须找到独立备份系统还原点上的虚拟逻辑单元号，并将其映射。但对最终用户来说，他们可以在数小时内就进行数据访问，而不用再像磁盘时代那样苦苦等待。　　数据重复删除的另一项优势是备份软件中的流程可以自动发现重复数据并只保留一个存档。在ITN中，总共有约150架虚拟服务器和100台Windows服务器。NetApp可以从Windows上制作一个85G的镜像并为每一个额外的存档创建一个指纹文件(一种控制点)。

随着社会信息化程度的提高，企事业单位对于信息数据和信息化系统依赖程度的不断增加，企业需要面对铺天盖地的数据信息，包括邮件、报告、电子表格、业务信息等，由于灾难发生所造成的数据丢失和业务中断的损失也越来越大。如何保存和管理数据信息，并实现灾难发生后为使业务持续运行所花费的成本得到控制，成为企业高管和IT经理们面临的首要问题。仅仅依靠扩大存储容量来进行数据管理是非常被动的，不仅导致高额成本，而且带来极大风险。灾备软件的重要性逐渐得到认可，接受程度也在不断提高。政府部门以及医疗、金融等行业对灾备的重视程度越来越高，有些还明确地提出了灾备要求，比如保监会要求所有保险机构的系统宕机时间不能超过8小时。未来，更多的用户会关注RTO（恢复时间目标）、RPO（恢复时间点目标）等与灾备相关的指标，这对于中国灾备市场的发展来说是一个利好的因素。

另一方面，在今天，企业对于IT系统和信息的依赖性越来越强，企业也一直在寻找降低IT成本、提升IT灵活性并快速应对企业计算需求变化的方法。企业中越来越多的服务器导致企业在管理服务器的压力和成本正在不断增大，然而许多服务器运行状态都远低于其实际的处理能力。企业需要进行服务器整合：想在硬件资产成本层面削减成本，想在管理层面削减成本，想进行物理位置的整合（将多台远程服务器整合到一个服务器中心）等等。因而，虚拟化则应势而起。而根据虚拟化的相关文献报道，到目前为止，虚拟化在国内尚处于初级阶段，与虚拟化相关的项目大都是国外虚拟化在行业中的应用等。但是，随着虚拟化技术（服务器虚拟化、桌面虚拟化）的不断应用，人们日常工作中产生的数据呈指数式增长，对数据备份、恢复提出了更高的要求。虚拟化软件的用户需要更适应虚拟化场景下的备份容灾软件。

在虚拟化环境下进行备份、容灾，大致可以分为两种类型：物理机上的备份，以及虚拟机内的备份。物理机上的备份（或者说虚拟机外的备份），是在物理机上对虚拟机对应的磁盘文件进行备份；虚拟机内的备份，是在虚拟机内部安装常规的备份软件对虚拟机内部的文件系统的一部分进行备份。前者的优点是管理方便，不用在每台虚拟机内部再安装备份软件，并且可以恢复到源虚拟机或新建虚拟机，缺点则是冗余数据可能很多。后者则恰好相反，虚拟机内安装了备份软件后，用户可以像操作普通物理机一样对所选的文件系统进行备份，不需要再学习新技能；但每台虚拟机都安装备份软件，需要额外的管理成本，占用了部分虚拟机的计算资源，还可能需要购买备份软件的多个授权。

综合以上，可以有一种备份方式，既灵活方便，又克服了它们的固有缺点，专门针对虚拟化环境量身定制，充分考虑和利用了虚拟化环境的特性，提供无缝扩展和分布式部署的高性能数据保护。

以网亿兴云的备份举例来说，则可以达到一个理想的效果。

（一）云端应用接管 除备份数据外，CBlock可提供云端应用接管。通过自身计算、存储、网络资源，支撑应用运行，保障本地及异地关键应用不中断。

（二）集中灾备管理 通过CBlock为客户集中构建应用级灾备中心，不仅能构建本地双活数据中心，同时还可为下游数据中心提供异地容灾及数据备份服务，服务距离可覆盖500KM范围。

（三）即时容灾演练 CBlock容灾演练无需生产平台停机，可随时验证容灾机制有效性，操作简单有效。

（四）创新运管模式 借助CBlock资源运营引擎，可低成本高效率地为客户整体建设应用级的灾备中心。交付周期缩短至十天，交付成本降低70%。

以上的设计，除了能实现备份、容灾等安全目标，也能用很小的代价轻松实现了用户的数据漫游功能。

在“云物移大智”作为影响IT技术和产业发展的五个要素的今天，虚拟化已势不可挡，而虚拟化的备份容灾让飞速发展的中国IT行业有了更加强劲的保障。

主机级别的方案中通常只是虚拟化直连主机的存储，当然也有一些可以部署在一个SAN环境中的多台存储子系统上。

　　早先的存储虚拟化产品常用于简化内部磁盘驱动器和服务器外部直连存储的空间分配，以及支持应用集群。Veritas Volume Manager和Foundation Suite就是首批这类解决方案，这类方案使得存储扩展，以及为应用程序和文件服务器提供空间更为简单快速。

　　随着存储需求的增长远远超过直连存储所能提供的范围，存储虚拟化逐渐成为存储阵列中的一种容量提供方式。而容量持续增长以及诸如iSCSI等小型IT组织负担得起的共享存储技术的出现又使得存储虚拟化技术也融合进基于网络的设备和运行在通用硬件的软件里。

　　不过现今的服务器和桌面虚拟化技术兴起给存储虚拟化技术带来了新的生机，而基于主机的存储虚拟化技术正在逐渐回归。服务器虚拟化平台必需要基于共享存储体系架构来实现一些关键特性，比如VMware的vMotion和Distributed Resource Schedule (DRS)。通过传统的SAN架构自然可以实现这种共享存储体系架构，不过越来越多的IT组织开始寻求更简单的方式来实现共享存储。基于主机的虚拟化技术就是方式之一。

　　诸如VMware之类的服务器虚拟化供应商认为存储是妨碍虚拟化技术大规模普及的瓶颈之一。这些Hypervisor供应商已经实现了处理器和内存资源的抽象，实现更好的控制并提高资源利用率，他们自然而然也会希望这样控制存储。不过将存储控制功能整合到主机服务器端，称之为“存储Hypervisor”时会带来一些潜在的问题。处理一些在虚拟服务器和虚拟桌面环境中至关重要的存储服务，诸如快照、克隆和自动精简配置时，会严重影响主机服务器的性能。

　　Virsto的解决方案

　　Virsto开发出了一款软件解决方案，安装在每台主机服务器上(无论是一台虚拟机或Hypervisor上的过滤驱动器)并在主存储上创建一个虚拟化层，称为Virsto存储池。其同时创建一个高性能磁盘或者固态存储区域，成为“vLog”。读操作会直接指向主存储，不过写操作会通过vLog进行，这会给请求的虚拟机或应用程序发回一个确认。然后vLog将这些写操作异步地分布写入主存储，从而减少对写性能的影响。该存储池可以容纳多至4层的存储方式，包括固态存储和各类型的磁盘驱动器。

　　和缓存的工作方式类似，vLog通过在存储前端降低耦合度改善了存储性能，降低了后端存储的延迟。其同时将前端主机的随机写操作变为顺序方式，实现后端存储的最佳性能。基于Virsto主机的存储虚拟化软件实现了以上这些功能。

　　虚拟存储设备

　　基于主机的存储虚拟化的另一项应用实例是虚拟存储设备(VSA)

　　VSA是运行在虚拟机上的存储控制器，其虚拟化统一集群中的主机所直接连接的存储。VSA提供一个主机使用的简易的存储共享体系架构，并支持高可用性、虚拟机迁移，并改善存储提供方式。对于很多企业，这种方式可以替代原本需要建立并管理传统SAN或NAS来支持虚拟服务器和桌面的体系架构。

　　vSphere Storage Appliance。VMware的vSphere Storage Appliance以一个虚拟机的方式运行，从在2个或3个节点集群中，每个ESX/ESXi主机所直连的DAS存储中，创建一个共享存储池。VMware VSA提供每个节点的RAID保护，并在同一集群的各个节点之间提供镜像保护。虽然从技术角度上看，VMware VSA是一个基于文件的体系架构，不过其亦为集群中每台主机提供数据块级别的存储虚拟化，并用户可以从这种部署方式中获取和基于数据块的共享存储一样的收益。

　　HP的LeftHand Virtual SAN Appliance。虽然和VMware VSA的功能类似，P4000 VSA软件可以支持每台主机直连DAS以外的方式。其还允许使用iSCSI或FC SAN等外部存储来创建共享存储池。这就意味着可以将如何可用的存储，本地存储或用于容灾的异地存储，转变为LeftHand存储节点。P4000t提供快照和自动精简配置，并且支持Hyper-V和VMware。

　　DataCore的SANsymphony-V。DataCore的解决方案是通过在一个虚拟机中部署其SANsymphony软件来整合其它各个VMware，Hyper-V或XEN主机的直连存储，形成共享存储池。SANsymphony-V可以和HP的解决方案那样虚拟化外部的网络存储，并且该软件可以在迁移到传统的共享存储体系架构时部署在外部服务器上。SANsymphony-V同时提供各类存储服务，譬如快照、自动精简配置、自动化分层和远程复制。

　　FalconStor的NSS Virtual Appliance。FalconStor的Network Storage Server Virtual Appliance(NSSVA)是该公司NASS硬件产品中唯一支持的VMware版本，用网络上其它主机的直连存储创建一个虚拟存储池。和DataCore和LeftHand的解决方案类似，该存储池可以扩展到网络上任何可用的iSCSI存储上。该NSS Virtual Appliance包括快照、自动精简配置、读/写缓存、远程复制和卷分层等存储功能。

　　基于主机的存储虚拟化解决方案是目前大多使用在虚拟化服务器和虚拟化桌面环境中，用以实现环境的高可用性特性，以及改善存储性能、利用率和管理效率。