虛擬化已經(jīng)在諸多不同的計算技術(shù)上得到了廣泛應(yīng)用。眾所周知的，存儲虛擬化在大機的世界有著根深蒂固的位置，但這項技術(shù)越來越多的的在其他領(lǐng)域廣泛展開應(yīng)用。

服務(wù)器和存儲都在經(jīng)歷著虛擬化的洗禮，那么您的存儲網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是如何的？新的存儲網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品將網(wǎng)絡(luò)共享池和網(wǎng)絡(luò)資源共享成為可能。

存儲網(wǎng)絡(luò)虛擬化，也被稱為I/O虛擬化（IOV）或者I/O加固，形成了一個新興的技術(shù)大家庭，也將虛擬化的理念擴展到當(dāng)今服務(wù)器應(yīng)用的主要輸入輸出上。

最近今年里，數(shù)據(jù)中心都開始部署服務(wù)器以及存儲的虛擬化技術(shù)來滿足更有效率的使用計算資源的意圖，同時也使得架構(gòu)顯得更為靈活。通過對物理硬件上的邏輯功能去耦，虛擬化技術(shù)允許硬件可以實現(xiàn)共享池的功能，這樣也大大提高了使用效率。一旦開始部署，虛擬化技術(shù)會使得新服務(wù)器或者存儲整個的部署過程更快也更為便捷，同時也可以相對容易的將變更應(yīng)用在當(dāng)前現(xiàn)有的架構(gòu)上。比如說，部署一臺全新的虛擬機比部署一臺物理機容易了很多。此外，一旦存儲系統(tǒng)虛擬化后，許多和數(shù)據(jù)遷移相關(guān)的新存儲空間部署問題都迎刃而解，需要做的僅僅是將新的存儲空間指派給存儲共享池資源。

虛擬化已經(jīng)在諸多不同的計算技術(shù)上得到了廣泛應(yīng)用。眾所周知的，存儲虛擬化在大機的世界有著根深蒂固的位置，但這項技術(shù)越來越多的的在其他領(lǐng)域廣泛展開應(yīng)用。服務(wù)器虛擬化，從另外一方面說，已經(jīng)成為了近幾年虛擬化技術(shù)應(yīng)用的代表模范。目前已經(jīng)有許多組織正在他們的“結(jié)締組織”上應(yīng)用著類似的虛擬化技術(shù)，并將企業(yè)環(huán)境中的存儲和服務(wù)器很好的關(guān)聯(lián)起來。

其實I/O虛擬化技術(shù)并不是一個全新的概念，事實上虛擬化的概念已經(jīng)在今天的一些網(wǎng)絡(luò)I/O技術(shù)上使用了。比如說，虛擬本地網(wǎng)絡(luò)（VLAN）將網(wǎng)絡(luò)的物理和邏輯部分分離開來，一個物理的網(wǎng)絡(luò)看起來并可以由多個小的邏輯上的網(wǎng)絡(luò)管理。網(wǎng)絡(luò)適配器（NIC）團隊也實現(xiàn)了將兩塊或者更多的網(wǎng)卡整合起來，使得看起來成為一塊，這樣就大大增加了網(wǎng)絡(luò)的帶寬。在如上的兩個例子中，我們不難看到，物理硬件上的邏輯以及虛擬層共同實現(xiàn)了對物理硬件上的邏輯功能去耦，也讓硬件資源分割共享或者小單元整合成大單元成為了可能。

串行總線和I/O虛擬化

通常來說，一個在企業(yè)級數(shù)據(jù)中心放置的服務(wù)器都會需要連接到網(wǎng)絡(luò)，SAN存儲以及本地存儲上。一些服務(wù)器還需要進行高端的圖形處理訪問操作。一臺服務(wù)器對這些資源的訪問通常通過內(nèi)部系統(tǒng)總線完成。在一臺較新的多核物理服務(wù)區(qū)上配備著一臺高端的串行總線接口，所有的輸入輸出都會時不時的達到帶寬的上限值，但一直滿負荷帶寬的情況并不多見。

串行總線推動了I/O虛擬化的發(fā)展

一個名為PCI-SIG的專門負責(zé)制定串行總線工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的組織在2008年六月已經(jīng)發(fā)布了PCI-SIG I/O虛擬化（IOV）的套件。這些新的規(guī)范開啟了在應(yīng)對大多數(shù)I/O密集的問題上虛擬化技術(shù)的應(yīng)用，而性能上不再受到來自軟件或者硬件的虛擬化組件的瓶頸。IOV套件提供了一系列的技術(shù)可應(yīng)用于處理器，芯片，并對管理程序和操作系統(tǒng)有著重要的意義。這些技術(shù)包括：

1、地址轉(zhuǎn)換技術(shù)（ATS）這樣I/O設(shè)備就會體現(xiàn)各自不同的特性

2、在單獨服務(wù)器現(xiàn)有的串行總線的本地I/O虛擬化上應(yīng)用單一I/O虛擬化

3、在多服務(wù)器共享PCIe組織的新的PCIe拓撲上應(yīng)用多I/O虛擬化

這些新的規(guī)范必將觸發(fā)一個全新的虛擬化技術(shù)解決方案，在新的解決方案中，性能會得到提高，功耗也會更加降低，同時也將提供從服務(wù)器端看到的I/O的狀態(tài)的全新術(shù)語。

試想一下，如果沒有在每個服務(wù)器上單獨安裝網(wǎng)絡(luò)和存儲的適配器，將PCI總線適配器跨多服務(wù)器虛擬化會怎么樣？考慮一下網(wǎng)卡，HBA卡，SAS/SATA磁盤控制卡由于可以在一個機架上共享而節(jié)省下來的潛在花費以及功耗。拿一整個機架的服務(wù)器來說，可能每個服務(wù)器上安裝了一個連到機架頂部的虛擬I/O適配器的接口。之后，當(dāng)有數(shù)據(jù)來時，機架頂部的裝置就會動態(tài)的將所有的LAN，SAN和DAS的數(shù)據(jù)流送到合適的位置上，比如機架底端的交換機，就是專門用于讓服務(wù)器專注于計算的。“機架區(qū)域網(wǎng)絡(luò)”（RAN）的概念帶來的好處是，讓整個機架上的服務(wù)器有刀片服務(wù)器的優(yōu)勢，但和刀片服務(wù)器不同的是，擴展性比較好，沒有刀片服務(wù)器底架的限制。

再考慮下在不同物理機上遷移虛擬機的問題。一般來說，這樣的問題需要SAN網(wǎng)絡(luò)的支持，一來是由于SAN是獨立于物理服務(wù)器的，二來SAN也可以通過任何分配好的服務(wù)器端進行訪問。但虛擬化I/O技術(shù)可以讓虛擬機之間的移動在任何存儲之間都可以實現(xiàn)，并不需要完全依賴SAN存儲，可以進行I/O虛擬化技術(shù)的適配器會在硬件上運行一些虛擬層的功能，將主機上CPU的負載釋放出來，這樣被釋放出來的CPU資源就可以用到其他的虛擬機或者應(yīng)用上。