Mạng và lưu trữ đĩa ảo - núm vú

Máy tính không phải là thứ duy nhất được ảo hóa trong một môi trường ảo. Ngoài việc tạo ra các máy ảo, ảo hóa cũng tạo ra lưu trữ đĩa ảo. Tính năng ảo hóa đĩa cho phép bạn kết hợp nhiều thiết bị lưu trữ vật lý khác nhau để tạo các vùng lưu trữ trên đĩa mà sau đó bạn có thể đưa ra các máy ảo của mình nếu cần.

Ảo hóa ổ đĩa không phải là điều mới. Trên thực tế, có một vài lớp ảo hóa liên quan đến môi trường lưu trữ thực tế. Ở mức thấp nhất là các ổ đĩa vật lý thực tế. Các ổ đĩa vật lý thường được gói lại với nhau trong các mảng của các ổ đĩa riêng lẻ. Gói này là một kiểu ảo hóa ở chỗ nó tạo ra hình ảnh của một ổ đĩa lớn duy nhất không thực sự ở đó. Ví dụ, bốn ổ đĩa 2TB có thể được kết hợp trong một mảng để tạo ra một ổ đĩa 8TB duy nhất.

Lưu ý rằng các mảng đĩa thường được sử dụng để cung cấp bảo vệ dữ liệu thông qua sự dư thừa. Đây thường được gọi là RAID, có nghĩa là Đĩa dư thừa của Đĩa Không tốn kém.

Một dạng RAID chung, được gọi là RAID-10, cho phép bạn tạo các cặp ổ đĩa được nhân đôi để dữ liệu luôn được ghi vào cả hai ổ đĩa trong một cặp gương. Vì vậy, nếu một trong những ổ đĩa trong một cặp gương không thành công, ổ đĩa kia có thể mang tải. Với RAID-10, khả năng sử dụng của mảng hoàn chỉnh bằng một nửa tổng dung lượng của các ổ đĩa trong mảng đó. Ví dụ, một mảng RAID-10 bao gồm bốn ổ đĩa 2TB chứa hai cặp ổ đĩa 2TB được nhân đôi, với tổng công suất sử dụng 4TB.

Lưu trữ cục bộ:

Trong bộ nhớ cục bộ, ổ đĩa được gắn trực tiếp vào máy chủ và được kết nối với máy chủ thông qua bộ điều khiển ổ đĩa nội bộ của nó. Ví dụ, một máy chủ có thể bao gồm bốn ổ đĩa 1TB gắn kết trong cùng một khung máy như chính máy tính.Bốn ổ đĩa này có thể được sử dụng để tạo thành mảng RAID-10 với dung lượng sử dụng được là 2TB.

• Các nhược điểm chính của lưu trữ đĩa địa phương là nó giới hạn ở dung lượng vật lý của máy chủ và chỉ có trên máy chủ mà nó được cài đặt. Mạng khu vực lưu trữ (SAN):

  Trong một SAN, ổ đĩa được chứa trong một thiết bị riêng biệt được kết nối với máy chủ qua bộ điều khiển tốc độ cao. Sự khác biệt giữa SAN và lưu trữ cục bộ là SAN là một thiết bị riêng biệt. Kết nối tốc độ cao với máy chủ lưu trữ thường nhanh như kết nối nội bộ của bộ nhớ cục bộ, nhưng SAN bao gồm một bộ điều khiển lưu trữ riêng có trách nhiệm quản lý các ổ đĩa.

• Một SAN điển hình có thể chứa một tá hoặc nhiều ổ đĩa và có thể cho phép kết nối tốc độ cao với nhiều máy chủ. Một SAN thường có thể được mở rộng bằng cách thêm một hoặc nhiều khung gầm mở rộng, có thể chứa một chục hoặc nhiều ổ đĩa mỗi. Do đó, một SAN đơn có thể quản lý hàng trăm terabyte dữ liệu trên đĩa. Lưu trữ Có Khả năng Truy cập Mạng (NAS):

  Loại lưu trữ này tương tự với SAN, nhưng thay vì kết nối với máy chủ thông qua bộ điều khiển tốc độ cao, NAS kết nối với máy chủ qua các kết nối Ethernet tiêu chuẩn và TCP / IP. NAS là loại máy lưu trữ ít tốn kém nhất nhưng cũng chậm nhất.

• Bất kể cách lưu trữ được gắn vào máy chủ lưu trữ, hypervisor hợp nhất lưu trữ và tạo ra các vùng lưu trữ đĩa ảo thường được gọi là các kho dữ liệu.

Ví dụ, một hypervisor có quyền truy cập vào ba mảng đĩa 2TB RAID5 có thể hợp nhất chúng để tạo ra một kho dữ liệu 6TB đơn. Từ kho dữ liệu này, bạn có thể tạo volumes, vốn chủ yếu là các ổ đĩa ảo ảo có thể được cấp phát cho một máy ảo cụ thể. Sau đó, khi một hệ điều hành được cài đặt trong một máy ảo, hệ điều hành có thể gắn kết khối lượng của máy ảo để tạo ra các ổ đĩa mà hệ điều hành có thể truy cập. Ví dụ, hãy xem xét một máy ảo chạy Windows Server. Nếu bạn kết nối với máy ảo, hãy đăng nhập và sử dụng Windows Explorer để xem dung lượng lưu trữ sẵn có cho máy, bạn có thể thấy ổ C: dung lượng 100GB. Đó là ổ C: thực sự là một khối lượng 100GB được tạo ra bởi hypervisor và gắn vào máy ảo. Dung lượng 100GB lần lượt được phân bổ từ một kho dữ liệu, có thể có kích thước 4TB. Kho lưu trữ dữ liệu được tạo ra từ bộ nhớ chứa trong một SAN được gắn vào máy chủ, có thể được tạo thành từ mảng RAID-10 bao gồm bốn ổ đĩa vật lý 2TB. Vì vậy, bạn có thể thấy rằng có ít nhất bốn lớp ảo hóa cần thiết để làm cho lưu trữ nguyên sẵn có trên các ổ đĩa vật lý sẵn có cho hệ điều hành khách:

Các ổ đĩa vật lý được tổng hợp bằng cách sử dụng RAID-10 để tạo ra một hình ảnh đĩa thống nhất đã được xây dựng trong sự thừa. RAID-10, có hiệu lực, là lớp ảo hóa đầu tiên. Lớp này được quản lý hoàn toàn bởi SAN.

Bộ nhớ sẵn có trên SAN được tóm tắt bởi hypervisor để tạo ra các kho dữ liệu. Đây là, có hiệu quả, mức độ ảo hóa thứ hai.

• Các phần của một kho dữ liệu được sử dụng để tạo ra khối lượng mà sau đó được trình bày cho các máy ảo. Số lượng đại diện cho một lớp thứ ba của ảo hóa.

• Hệ điều hành khách sẽ thấy khối lượng như thể chúng là thiết bị vật lý, có thể được gắn kết và định dạng để tạo ra bộ nhớ có thể sử dụng được cho người dùng. Đây là lớp thứ tư của ảo hóa.

• Mặc dù có vẻ như quá phức tạp, nhưng những lớp ảo hóa này mang lại cho bạn rất nhiều tính linh hoạt khi quản lý lưu trữ. Các mảng đĩa mới có thể được thêm vào một SAN, hoặc một NAS mới có thể được thêm vào mạng, và sau đó các kho dữ liệu mới có thể được tạo ra từ họ mà không làm gián đoạn các kho dữ liệu hiện có. Khối lượng có thể được di chuyển từ một kho dữ liệu khác mà không ảnh hưởng đến các máy ảo mà chúng được gắn vào. Trên thực tế, bạn có thể tăng kích thước của một volume trên máy bay, và máy ảo sẽ ngay lập tức nhìn thấy dung lượng lưu trữ của các ổ đĩa của nó, mà không đòi hỏi phải khởi động lại quá nhiều.