理解存储虚拟化过程

柔情痞子 提交于 2020-01-28 01:44:05

关于存储的基本概念

全文以linux为举例

块设备和块设备文件

  • 块设备
    • 由内核加载驱动所识别到的存储设备就是一个块设备
  • 块设备文件
    • 操作系统眼里一切都是文件,那么块设备需要被创建成块设备文件存储到系统里

文件系统

可以把一个块设备比喻成一个仓库,我只要有东西就丢进去,但是问题就是仓库太大了,我每次想找个东西就很麻烦,这个时候要是有个管理员就好了

  • 文件系统
    • 跟所有的计算机资源使用一样,直接使用会造成很多问题,那么就需要一个管家来统一管理块设备文件,这个管家叫文件系统

块设备文件和文件系统

linux系统都是把块文件放到/dev下
在这里插入图片描述
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格式化
块文件在没有被格式化的时候,是无法使用的,也就是把块文件进行逻辑格式化,变成文件系统后才能被系统调用
当然linux文件类型也随着技术发展出现了很多版本

  • xfs、ext4、ext3、ext2

逻辑卷
有发现没有,所有的计算机解决问题都是加一层逻辑层
逻辑卷

  • 逻辑卷可以更有效的管理和分配磁盘空间,如增加空间,删除空间,合并空间等
  • 可以实现高特性,如快照,提高传输性能、热迁移、等等

如果知道LVM就能很好的知道卷的好处

存储虚拟化

  • 在存储设备上加入一层逻辑层
  • 管理员方便资源调度和利用
  • 给用户提高高性能和易用性

其实跟LVM逻辑卷管理是一样思想

存储虚拟化的实现方式
在这里插入图片描述
裸设备+逻辑卷

  • 裸设备就是块设备文件
  • 逻辑卷就是由VMM管理的文件系统,对于虚拟机是用卷管理
    在这里插入图片描述
    对于计算机而言逻辑卷是给系统管理,但是虚拟化下就交给了VMM来管理,必然会给VMM带来处理性能问题

优点:最直接的对块设备进行管理,性能就是硬件的性能
缺点:导致VMM性能问题,响应的也会影响传输性能

存储设备虚拟化

  • VMM虚拟化管理下方给专业的存储设备管理
  • 存储设备还可以提供一些存储高级功能,克隆、raid
    在这里插入图片描述
    当然存储设备也可以当裸设备+逻辑卷使用

优点:

  • 能使用存储设备的高硬件性能
  • 使用存储高级业务,例如精简配置、快照和链接克隆(基于设备的支持)
  • 不占用主机资源,数据管理功能丰富

缺点:

  • 成本高
  • 涉及到各种厂商的系统管理,没有统一和兼容

主机存储虚拟化+文件系统

  • 通过文件系统管理虚拟机磁盘
  • 通过VMM虚拟化实现高特性

在这里插入图片描述
优点:

  • 能基于文件系统实现高特性,冷热迁移,空间回收等
  • 不依赖硬件,屏蔽底层
  • 支持异构存储和异构服务器(网络存储)

缺点:

  • 性能会更差,VMM和文件系统都会占用硬件本身资源,相应的处理流程也会增加
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