Podobnie jak wirtualizacja blokowa upraszcza zarządzanie macierzami SAN, wirtualizacja systemów plików eliminuje nieco złożoność i ograniczenia związane z przemysłowymi systemami NAS. Wszyscy zdajemy sobie sprawę, że udziały pełne niestrukturalnych systemowo danych rozrastają się w ogromnym tempie, a administratorzy IT mają znikomą kontrolę nad tak przechowywanymi danymi. Najlepszym rozwiązaniem tego problemu jest właśnie wirtualizacja systemów plików.

Wirtualizacja systemów plików

Ten rodzaj wirtualizacji tworzy warstwę abstrakcji pomiędzy napędami fizycznymi, serwerami plików i urządzeniami NAS, wprowadzając zunifikowaną przestrzeń nazw pomiędzy wszystkimi urządzeniami tego typu. Termin "przestrzeń nazw" określa tutaj odpowiednią hierarchię katalogów i plików oraz odpowiadających im metadanych. Z reguły, patrząc na zwykły system plików (np. NTFS), przestrzeń nazw jest powiązana właśnie z pojedynczą maszyną czy systemem plików. Łącząc wiele systemów plików i urządzeń w pojedynczy interfejs, wirtualizacja plików zapewnia odpowiedni wgląd w struktury danych i daje administratorom odpowiednią kontrolę oraz możliwości zarządzania. Spójna przestrzeń nazw jest szczególnie cenna przy dużych zasobach plikowych.

Wiele plusów tego rodzaju wirtualizacji może się wydawać znajomymi. Podobnie jak wirtualizacja zasobów dyskowych, zapewnia ona możliwość nieprzerwanego transferu danych z jednego urządzenia na inne, bez negatywnego wpływu na stabilność całości systemu. Administratorzy mogą prowadzić rutynowe sprawdzenia sprzętu czy modernizacje bez negatywnych skutków dla zwykłych użytkowników czy oprogramowania.

W połączeniu z technologiami klastrowymi wirtualizacja systemów plików może podnieść skalowalność i wydajność systemu. Klaster NAS może zapewnić kilka rzędów wyższą wydajność i przepustowość niż pojedyncze urządzenie NAS dla aplikacji eksploatowanej w wysokowydajnym środowisku HPC (ang. high performance computing), np. przy oprogramowaniu służącym do obliczeń sejsmicznych, renderingu wideo czy symulacji naukowych.

Trzy architektury

Wirtualizacja systemów plików znajduje się wciąż we wczesnej fazie rozwoju. Jak zwykle w takich wypadkach, różni producenci preferują różne podejścia do tematu, zoptymalizowane pod różne modele wykorzystania. Ogólnie rzecz biorąc, można wyróżnić trzy różne metody stosowania tej technologii w praktyce: przestrzenie nazw zintegrowane z daną platformą, przestrzenie nazw wywodzące się w prostej linii z rozwiązań klastrowych oraz przestrzenie typowo sieciowe.

Przestrzenie nazw zintegrowane z daną platformą są po prostu rozszerzeniami tradycyjnych systemów plików, zapewniają specyficzne dla danej platformy rozwiązania. Przestrzenie nazw tego typu są dobrze przygotowane i sprawdzają się w środowiskach rozproszonych. Niestety, brak im zaawansowanych funkcji kontroli danych i, oczywiście, ich stosowanie jest ograniczone do jednego systemu plików czy systemu operacyjnego. Przykładem mogą być m.in. Brocade StorageX, NFS v4 i Microsoft Distributed File System (DFS).

Wirtualizacje wywodzące się z systemów klastrowych łączą klastering i zaawansowane technologie systemów plików. Efektem jest modularny i skalowalny system, który może obsłużyć mocno obciążone udziały NFS czy CIFS. Są idealnie dopasowane do wysokowydajnych aplikacji i łączą wiele serwerów w jeden. Twórcami tego typu produktów są Exanet, Isilon, Network Appliance (Data ONTAP GX) i HP (PolyServe).

Sieciowe przestrzenie nazw są tworzone przez dołączane do sieci urządzenia (zwykle określane jako sieciowe menedżery plików, NFM), które znajdują się pomiędzy klientami a urządzeniami NAS. Praktycznie służąc jako switche czy routery (z punktu widzenia protokołów wyższego rzędu), tworząc wirtualną przestrzeń nazw pomiędzy serwerami plików oraz routują cały ruch NFS i CIFS. Urządzenia NFM mogą pracować w paśmie danych (F5 Networks) lub poza nim (EMC Rainfinity). Rozwiązania te są doskonale dopasowane do zadań instalacyjnych lub innych, wykonywanych cyklicznie i synchronicznie.

Obie technologie wirtualizacji mogą być najlepszym sposobem uporania się przez działy IT z rosnącym zalewem danych. Dzięki tworzeniu środowisk o dużym stopniu wirtualizacji IT może poprawić swoje współczynniki ekonomiczne, związane z kosztami zarządzania i egzekwowania rozmaitych polityk w heterogenicznych, centralnie zarządzanych systemach przetwarzania danych.