Wirtualizacja pamięci masowej

Najstarszą i najprostszą metodą wirtualizacji pamięci masowej typu in-band jest zastosowanie na serwerze lub stacji roboczej menedżera logicznych wolumenów LVM (Logical Volume Manager). Warstwa ta rezyduje w systemie operacyjnym serwera/hosta między systemem plików a sterownikami dysku. LVM jest umieszczany przez producentów w każdym systemie operacyjnym, może również zostać dostarczony jako dodatkowe oprogramowanie pochodzące od firm trzecich.

Wirtualizacja pamięci masowej
Decydując się na tego typu rozwiązanie, należy pamiętać, że wymaga ono zapewnienia odpowiednio mocnych serwerów, o dużych możliwościach obliczeniowych. Wadą tego rozwiązania jest dodatkowe obciążenie procesora serwera produkcyjnego, zmuszonego do obsługi funkcjonalności LVM, takich jak RAID i wyliczanie parzystości. Wirtualizacja oparta na LVM hosta musi być ponadto zarządzana na każdym systemie oddzielnie, dlatego administracja dużą farmą serwerów staje się bardzo trudna i czasochłonna.

Największe możliwości oferują systemy wirtualizacji wdrażane w sieci SAN. Duże przełączniki klasy SAN director mają zwykle budowę modularną, umożliwiając tym samym zainstalowanie urządzenia wirtualizującego w postaci karty liniowej lub modułu typu blade. Fizyczne zasoby podłączonych pamięci masowych są wtedy wirtualizowane na portach przełącznika. Wirtualizacja typu in SAN fabric może być dodatkowo wspierana przez współpracujące z nią mechanizmy na hostach, macierzach dyskowych lub dedykowanych urządzeniach.

Podobnie jak w przypadku wirtualizacji opartej na SAN fabric, jedną z największych zalet wirtualizacji z wykorzystaniem dedykowanego appliance jest szerokie wsparcie dla dostępnych systemów operacyjnych i platform sprzętowych. Virtualization appliance to nic innego jak dedykowany dla procesu wirtualizacji serwer, wyposażony w zoptymalizowany system operacyjny, oprogramowanie oraz wiele łączy sieciowych typu SCSI, Fibre Channel lub iSCSI. Urządzenie takie może zostać umieszczone w ścieżce danych lub poza nią. W architekturze in-band system wirtualizujący znajduje się między serwerami a zasobami pamięci masowej, pełniąc rolę pośrednika tzw. proxy. Proces przetwarzania operacji I/O rozpoczyna się zainicjowaniem przez serwer komendy protokołu SCSI, skierowanej do docelowej jednostki logicznej na podsystemie dyskowym. Komenda ta dociera do pośredniej jednostki logicznej (Proxy LU) na virtual appliance. Wszystkie odbierane komendy są przetwarzane w takiej kolejności, w jakiej nadeszły. Następnie system wirtualizacji przez swój port inicjatora przesyła komendę do docelowej jednostki logicznej na podsystemie dyskowym (Target LU). W rozwiązaniu in-band informacje kontrolne (metadane) oraz właściwe dane są przesyłane tą samą ścieżką transportową dla operacji I/O. Potencjalnym wąskim gardłem jest w tym przypadku moc obliczeniowa appliance oraz zbyt mała ilość pamięci cache.

Wirtualizacja pamięci masowej
Architektura wirtualizacji typu out-of-band charakteryzuje się z kolei odseparowaniem od siebie ścieżek przesyłania danych kontrolnych oraz danych właściwych. Wirtualizator znajduje się wtedy poza główną ścieżką przesyłania danych, między serwerami a pamięcią masową. Ścieżka kontroli danych jest przełączana pomiędzy serwerami przy użyciu switcha. Takie rozwiązanie wymaga często instalacji na serwerach dodatkowych agentów wspierających wirtualizację. W odróżnieniu od architektury in-band, w tym przypadku właściwe dane wysyłane z serwerów nie przechodzą przez virtualization appliance, lecz są kierowane bezpośrednio do pamięci masowej. Taka architektura eliminuje potencjalne wąskie gardło w postaci urządzenia wirtualizującego, które odpowiada za obsługę metadanych. Wydajność całego rozwiązania jest silnie determinowana przez wydajność elementów składowych sieci SAN. Istotną zaletą tego typu podejścia jest jego stosunkowo niewielka inwazyjność w posiadane środowisko sieciowe - SAN. Po wpięciu urządzenia wirtualizującego do przełącznika następuje proces odkrywania zasobów przestrzeni dyskowej, konfiguracja pul pamięci i jednostek logicznych LU, dystrybucja metadanych oraz odwzorowanie adresacji bloków do serwerów. Jest to stosunkowo prosta droga do przejścia - od modelu tradycyjnej pamięci masowej do modelu zwirtualizowanego.


TOP 200