Wirtualizacja pamięci masowych

Wirtualizacja pamięci masowych to koncepcja określająca możliwość tworzenia wirtualnych grup urządzeń, takich jak macierze dyskowe pracujące w sieciach SAN widocznych (pomimo swojej rozproszonej architektury) w określony sposób dla korzystających z nich serwerów.

Koncepcja wirtualizacji nie jest nowa i w pierwszej formie znana była jako mechanizm wolumenów dyskowych bądź partycji. Mechanizm ten, realizowany programowo na poziomie systemu operacyjnego, umożliwiał uniezależnienie logicznego podziału dysku twardego od jego rzeczywistej, fizycznej struktury. Dzięki temu możliwe stało się ominięcie istniejącego kiedyś limitu objętości systemu plikowego FAT, którego maksymalna pojemność wynosiła 2 GB. Możliwość partycjonowania dysków pozwoliła wykorzystywać nośniki o pojemności np. 10 GB, podzielone na kilka wirtualnych wolumenów w rzeczywistości przechowywanych na jednym dysku.

Kolejna forma wirtualizacji znana jest z dużych dedykowanych macierzy dyskowych, które wykorzystują ją, aby udostępniać możliwość zapisu i odczytu danych równocześnie wielu serwerom. Przeniesienie motoru wirtualizacyjnego do macierzy było w tym przypadku konieczne, by umożliwić efektywne współdzielenie tej samej macierzy.

Nowa koncepcja wirtualizacji polega na wydzieleniu motoru wirtualizacji zarówno z serwerów, jak i pamięci masowych oraz jego umieszczeniu niezależnie wewnątrz sieci SAN. Zabieg ten umożliwi realizowanie wirtualizacji pamięci masowych nie tylko jednej macierzy, ale także wszystkich nośników dostępnych w sieciach SAN i wszystkim korzystającym z zasobów tych sieci serwerom.

Takie zewnętrzne motory wirtualizacyjne mogą pracować w jednym z dwóch trybów: In-Band lub Out-of-Band. W pierwszym z nich motor wirtualizacyjny jest osadzony w dedykowanym urządzeniu typu appliance (którym może być zwykły PC), pośredniczącym w komunikacji między serwerami a pamięciami masowymi. Urządzenie ma dostęp do dostępnej w sieci pamięci masowej i prezentuje ją serwerom w taki sposób, w jaki życzy sobie tego użytkownik. Podstawową zaletą takiego rozwiązania jest fakt, że nie wymaga ono instalowania jakiegokolwiek oprogramowania na serwerach - dane udostępniane są w sposób w pełni zrozumiały dla instalowanych na serwerach systemów operacyjnych.

Potencjalnym negatywnym efektem stosowania urządzeń typu In-Band jest fakt, że wszystkie dane przesyłane między serwerami a pamięciami masowymi przepływają właśnie przez takie urządzenie, co potencjalnie, w ekstremalnych warunkach, stwarza możliwość jego przeciążenia. Liderami w dziedzinie opracowywania takich urządzeń są obecnie firmy DataCore Software, StorageApps oraz FalconStor, dostarczające hybrydowe systemy łączące motor wirtualizacyjny In-Band z możliwością budowy sieci iSCSI.

Motory wirtualizacyjne Out-of-Band również pracują w dedykowanych urządzeniach podłączonych do sieci pamięci masowych, ale nie pośredniczą bezpośrednio w przesyłaniu danych. Inicjują one tylko proces komunikacji, który następnie jest realizowany bezpośrednio między pamięciami masowymi a serwerami. Rozwiązanie to nie ma ograniczeń skalowania, ale wymaga instalacji specjalnych sterowników programowych bądź sprzętowych na serwerach, które mają korzystać z takiej możliwości komunikacji. Liderem w tej dziedzinie jest StoreAge Networking Technologies, ale do dostawy analogicznych rozwiązań przymierzają się Compaq (inicjatywa VersaStor) i IBM.