虛擬化下一波──儲存體虛擬化

近年來，虛擬化成最熱門話題。伺服系統虛擬化已漸見成熟，如何虛擬化儲存體，可說是未來焦點。據調查，來年一半已實施虛擬化企業，焦點均集中於儲存體虛擬化。

虛擬化儲存體包括整合不同儲存、向虛擬伺服以動態方式提供配置（Dynamic Provisioning），減少浪費儲存空間，縮短向虛擬伺服調整和配置儲存時間，動態配置可配置在多個RAID群組上的Virtual LUN，先進行精簡配置，再按需分配儲存。

動態配置並非新事物，最大問題是廠商各有專屬標準；類似EMC和HP儲存（包括EVA和3Par）儲存列陣（Storage Array）內發揮虛擬化，一旦擴充容量，只能繼續採購同一廠商產品，陷入廠商技術綁縛（Vendor Lock-in）；有朝一日，用戶想轉用其他虛擬方案，轉移也萬分痛苦。

其他方法包括透過SAN交換器（SAN Switch）實行儲存虛擬化，可是礙於穩定性不佳，接受程度始終有限。

儲存控制器成虛擬化利器

有些廠商早想到，儲存體控制器和伺服群之間的光纖儲存區域網絡（FC SAN）內，可加進in-band結構專屬設備（Appliance）提供虛擬化；包括了IBM的 SVC和FalconStor的IPStor方案，確保用戶未來可使用任何廠商的儲存產品，而IO也有滿意表現。

後來，HDS則提出通過儲存體控制器（Storage Controller）作虛擬化，通過光纖連接，虛擬化不同品牌價位儲存設備，風險也最低，轉移系統也簡易。結果HDS的USP系列取得極大成功，去年推出的VSP系列，也獲得甚佳評價。

HDS並以3D來形容其虛擬化性能，具備擴充（Scale up）、外展（Scale out）和Scale deep（深入）虛擬化能力。從儲存控制器來虛擬化的理論，就是HDS首席技術總監Hu Yoshida所提出，引起業廣泛討論。

Yoshida為儲存控制器的理論敲定HDS發展方向。「首先，客戶不希望日後選擇受制於廠商專屬標準。類似EVA等儲存列陣內的虛擬化性能，所有LUN皆利用廠商專屬方式產生，不能加添外置其他廠商設備，無從轉換廠商。添置其他廠商產品，設備終於變成為一個個孤島。」

儲存虛擬化技術各有利弊

「SAN交換器啟動虛擬化儲存難以成功，原因交換器本身已異常高速複雜，FC交換器本身已異常複雜，大量數據流動，每個FC封包拆開檢查，再兼顧儲存虛擬化工作負荷，操作又須大量額外快存記憶（Cache），FC也需求更多端口，結果犧牲了穩定性。」

「Appliance虛擬化，原理是在伺服和儲存層中間，加進轉譯（Remapping）機制；類似SVC設備令系統設計架床疊屋，又加進了不確定因素，伺服層和儲存之間必須靠Appliance才能「溝通」，一旦失效馬上全盤癱瘓；必須大量投資在高可用性（HA）設計，Appliance導致系統停頓也屢見不鮮。」

從儲存控制器作虛擬化，最大優點是控制器的快存，已具備處理不同目標儲存器所以資料，關係相當直接，毋須像Appliance一樣轉譯大量資料，也毋須外加一層，比SVC成本降低不少。HDS儲存可用FC加進超過一百台外部儲存，卻仍利用USP或VSP控制器來整合新增儲存，仿如單一的儲存裝置。

VAAI改寫虛擬儲存效率

Yoshida相信，儲存虛擬化的前景，已隨伺服虛擬的新介面，進入了新時代。「儲存體在虛擬化角色日漸吃重。最近VMWare就提出了以針對儲存列陣的VAAI介面，可助儲存體加速虛擬化操作，大幅減少I/O需求，以vSphere 4.1複製和移動虛擬機器，如vMotion速度大幅提高。」最近儲存廠商紛紛支援VAAI標準。

對虛擬化技術而言，VAAI具革命性影響，可轉移ESX Server產生I/O工作負荷予儲存體，VMWare擴充性和虛擬機器的密度因此大幅提高，也簡化了VMWare的管理。VSP全面支援VAAI，可迅速轉移現存的虛擬機器，毋須重新安裝。

Yoshida表示，市場愈動盪，虛擬化作用愈大。他舉例，二O一O年五月六日美國紐約股市發生「Flash crash」事件，指數同一日間邃降七百點，然後突然竄升收復失地，瞬間出現的大量快閃交易（Flash Trading），交易全面電子化，令部分交易商系統措手不及而癱瘓。「交易驟增超出系統應付範圍，除非安裝新系統，否則無從應付。虛擬化可自動可迅速產生新伺服，以往配置儲存體卻很慢。

「HDS可事先毋須界定任何RAID組別和Virtual LUN，預留虛擬儲存，又不浪費實際儲存，一俟有需要，才透過虛擬系統配置儲存，短時間推出服務。」

隨著香港交易所更新數據中心性能，推出超低延遲性網絡，香港亦即將進入快閃交易時代，交易商的系統遲早備受考驗。倘若沒有虛擬化，恐怕難以應付日後的動盪市場。