1.2 存儲虛擬化的興起

1.2.1 服務器虛擬化的日趨成熟

從1999年VMware推出業界第一套x86計算機虛擬化軟件，多個操作系統可以安裝在一臺基于x86的PC或服務器里后，服務器虛擬化技術已經經歷了十幾年的迭代更新。近年來，隨著x86計算機性能的飛速發展—CPU處理能力越來越強，內存容量越來越大，服務器虛擬化的整合率越來越高，性能效率比愈加凸顯。目前，服務器虛擬化軟件已經運行在幾乎所有世界500強的生產或測試環境中，得到了各行各業的充分信任與廣泛認可，這標志著服務器虛擬化已經走向成熟。

虛擬化、云計算和硬件技術的發展，使得軟件定義成為可能。隨著虛擬化和云計算的普及，用戶的思維方式也發生了轉變，逐漸意識到快速、敏捷、靈活地獲取計算資源已經成為可能，并且逐漸要求能按需使用，按需付費。

因此，作為虛擬化和云計算里重要的組成部分，人們開始對存儲虛擬化有了遐想空間，存儲也應該適應新的需求而不斷完善，做到存儲即服務，實現快速交付，動態調整。

1.2.2 存儲虛擬化的起源和發展

數十年前，計算機服務器的CPU處理能力弱、內存小、單塊磁盤的性能和容量都較小。為了不占用服務器內部的CPU和內存資源，提高數據的性能、可靠性（如RAID保護）、可用性（如快照、容災、雙活等）、擴展性，以及提供方便易用的集中管理，誕生了外置磁盤陣列。外置磁盤陣列本身自帶智能控制器，能夠組織管理數據，并提供快照、容災等高級的軟件功能。

然而，近幾年來，新技術的迭代顯著地改變了存儲架構。其包括以下幾方面：

?SSD：延遲從磁盤的毫秒級縮短到亞毫秒級（0.1毫秒），性能從單塊15K磁盤的180左右IOPS，猛增到單塊SSD的數萬IOPS；閃存價格的下降速度比硬盤更快，根據IDC預測，兩者價格曲線將于2015—2017年出現交叉，屆時單位GB的SSD的價格甚至低于單位GB的15K磁盤的價格。

?CPU多核技術：服務器的CPU多核早已廣泛應用到各項業務中，尤其是在虛擬化環境中，多核處理器不僅提高了處理器利用率，而且提高了單臺服務器上用戶對更多I/O的需求，這反過來驅動底層存儲進行變革。雖然當前絕大多數存儲控制器采用了x86架構，但是從最近三年才真正開始利用CPU多核處理I/O。

?高速網絡技術：分布式存儲借助于節點之間的SSD緩存同步復制來確保數據的冗余性，也得益于近年來網絡的高速發展；目前，萬兆網絡的延遲非常小，大約在100微秒，遠小于PCIe閃存的延遲1毫秒；如果采用RDMA技術，延遲能更小。

?大容量服務器和磁盤：分布式存儲借助于大容量的服務器和磁盤，也能夠提供以往外置磁盤陣列才能支持的大存儲容量。

分布式存儲及面向對象存儲技術的逐漸成熟。

虛擬化和云計算要求更智能的存儲，能夠調用其控制信息，配合上層更靈活、敏捷的部署存儲資源。

目前，存儲市場上更多的是做數據層的廠商，很少有做控制層的SDS廠商。因為控制平面的復雜度高，而且在短時間內很難看到回報。這些做數據平面的廠商，絕大部分還在抽象化、池化這兩個階段。

抽象化做的是軟硬件解耦，池化做的是存儲虛擬化。池化包括存儲虛擬化和存儲標準化，而存儲虛擬化指所有存儲資源的虛擬化，包括：

?外置磁盤陣列內的虛擬化。

?跨外置磁盤陣列的虛擬化（也即異構存儲的管理）。

?分布式存儲服務器內的存儲虛擬化。

第一步是抽象化，沒有解耦，寸步難行；第二步是池化，這樣才能靈活分配存儲資源；第三步是自動化，存儲資源由軟件（Hypervisor）來自動分配和管理。