従来のストレージと比較して、仮想化ストレージの利点は主に次の点に反映されます：高いディスク利用率、従来のストレージ技術のディスク利用率は一般的に30-70%に過ぎませんが、仮想化技術の採用後のディスク利用率は70-90%に達します。大容量ストレージシステムの集中管理手段は、ストレージデバイスの拡張によってもたらされるトラブルの管理を回避するために、より良いパフォーマンス、仮想化ストレージシステムはうまく負荷分散することができ、各データアクセスに必要な帯域幅は、合理的にシステムの帯域幅への全体的なアクセスを改善するために様々なストレージモジュールに割り当てられています。
仮想化ストレージには様々な分類方法があり、大別すると次のようになります：仮想化を実現するI/Oパスの異なる場所による分類、異なる制御パスとデータパスによる分類。仮想化を実現するI/Oパスの異なる位置に応じて、仮想化ストレージはホストの仮想ストレージ、ネットワークの仮想ストレージ、ストレージデバイスの仮想ストレージに分けられます。制御パスとデータパスの違いにより、仮想化ストレージは対称型仮想化と非対称型仮想化に分けられます。
仮想化ストレージのシステムコンポーネント
クラウドストレージにおける典型的なストレージアプローチは分散ストレージです。このアプローチでは、一般的にアウトオブバンドの仮想化がストレージデバイスの管理に使用され、メタデータ管理とデータ転送はIPネットワーク経由で行われます。この仮想化ストレージシステムには、主に4つの異なるタイプのストレージデバイスがあります。
クライアント
クライアントは、World Wide Webサービス、データベース、ファイルサービス、サイエンティフィックコンピューティングなど、さまざまなアプリケーションサービスを顧客に提供します。ストレージエージェントソフトウェアはクライアント上で実行され、アプリケーションが読み書きできるネットワーク仮想デバイスを提供します。
管理サーバーを設定します：
構成管理サーバーは、システムの構成と管理に使用されます。インターネット、Telnet、またはその他のインターフェイスを介してクラウドストレージプラットフォームにログインし、ストレージシステム全体をリモートで構成および管理します。
メタデータサーバー：
クラウドストレージシステムのメタデータサーバーは、システム全体のメタデータとオブジェクトデータのレイアウト情報を管理し、システムのリソース割り当てとネットワーク仮想ディスクのアドレスマッピングを担当します。データシート上に配置されたグローバル仮想ストレージ管理ソフトウェアとクラスタ管理ソフトウェアは、ストレージシステム全体の設定と運用を管理します。さらに、データシートは冗長管理ソフトウェアを通じて、共通ストレージノード間のデータ冗長関係を実装します。
オブジェクトストレージノード：
各ストレージノードは、オブジェクトデータの保存、バックアップ、移行、リカバリ、および他のストレージデバイスの動作状況やリソースの監視を担当する独立したストレージデバイスです。同時に、ストレージノードは仮想化ストレージ管理ソフトウェアを実行し、アプリケーションが必要とするデータを保存します。
仮想化ストレージの3層モデル
クラウドストレージシステムの構成と特性に応じて、仮想化ストレージのモデルは、物理デバイス仮想化レイヤー、ストレージノード仮想化レイヤー、ストレージエリアネットワーク仮想化レイヤーの3つのレイヤーに分けることができます。
物理デバイス仮想化レイヤ：
主にデータブロックレベルでのリソース割り当てと管理に使用され、基礎となる物理デバイスを使用して連続した論理アドレス空間、つまりストレージプールを作成します。物理デバイスの属性とユーザのニーズに応じて、ストレージプールは、読み取り/書き込み特性、性能の重み、信頼性レベルなど、複数の異なるデータ属性を持つことができます。オンデマンドストレージデバイスは、ストレージプールから論理ボリュームを割り当て、ストレージリソースを動的に割り当て、データブロックのマッピングと転送を管理する論理ボリュームマネージャとして機能します。
ストレージノード仮想化レイヤ：
ストレージノード内の複数のストレージプール間のリソース割り当てと管理を可能にし、1つまたは複数のオンデマンドストレージプールをストレージノードの範囲内で統一された仮想ストレージプールに統合します。この仮想化レイヤは、ストレージノード仮想化モジュールによってストレージノード内に実装され、下層ではオンデマンドストレージデバイスを管理し、上層ではストレージエリアネットワーク仮想化レイヤをサポートします。
ストレージ・エリア・ネットワーク仮想化レイヤ：
ストレージノード間のリソース割り当てと管理は、すべてのストレージデバイス上のストレージプールを集中管理し、統一された仮想ストレージプールを形成するために実現できます。この仮想化レイヤは、仮想ストレージ管理サーバ上の仮想ストレージ管理モジュールによって実装され、アウトオブバンド仮想化方式で仮想ストレージシステムのリソース割り当てを管理し、仮想ディスク管理のためのアドレスマッピング、クエリ、その他のサービスを提供します。
幅広い用途
仮想化技術はストレージに広く使われています。
様々なストレージ機器ベンダーが独自の仮想化ストレージ製品を発表しています。注目すべきは、ファーウェイがエンタープライズ・レベルの仮想化ストレージ・サービスを提供していることで、クラウド・コンピューティング用の仮想マシンやネットワーク・ストレージ・サーバー用の仮想マシン、VTL仮想テープ・ライブラリーやVIS製品を発表していることです。また、ファーウェイはクラウドストレージシステムでも仮想化技術を幅広く活用しており、メタデータサーバー用の仮想化VMDS、オブジェクトストレージサーバー用の仮想化VOSN、仮想化データコンテナなどを実装しています。
仮想化ストレージは、さまざまな業界で大規模に使用され始めています。これらのアプリケーションには以下が含まれます：
データセンター：仮想化技術を応用し、コンピューティングおよびストレージサービスセンター、ネットワーク管理センター、災害復旧センター、ITリソースリースセンター、その他のサービスを提供。
電気通信業界：業界の発展に伴い、電気通信業界はITアーキテクチャのコストを削減する一方で、ITアーキテクチャの可用性を高めるという課題に直面しています。仮想化技術は、この問題に対する効果的なソリューションです。
銀行、証券、保険業界：ディザスタリカバリに仮想化を利用し、本番センター、併設ディザスタリカバリセンター、オフサイトディザスタリカバリセンターの「2拠点3センター」方式を採用。併設災害復旧センターは一般的な災害防止を担当し、オフサイト災害復旧センターは大規模災害の防止に使用されます。仮想化技術を利用することで、データセンター間の仮想化管理を統一された仮想化インフラで実現することができます。
政府情報システム：政府データストレージシステムの構築は、***注目を集めています。このシステムは、先進的なストレージ仮想化技術を利用して、統一的、標準的、共有的なデータリソースストレージプラットフォームを構築し、巨大、多数、複雑なデータと関連設備を効果的に管理し、リソースの利用率を向上させ、包括的なデータセキュリティ保証システムを構築することができます。
