虚拟存储论

“虚拟”是新千年里最为流行的词语，人们常常会接触到虚拟现实、虚拟医院、虚拟图书馆、虚拟大学等等。还有虚拟的宠物、虚拟博物馆、虚拟角色、虚拟……

虚拟，《美国传统辞典（双解）》的解释是虽然没有实际的事实、形式或名义，但在实际上或效果上存在或产生的。

在信息技术领域，数据存储是最早应用虚拟这个概念的。早在十几年前存储系统就被描述为虚拟磁盘机。随后针对磁盘组或者多个磁盘条带的逻辑卷管理、虚拟磁带机和虚拟磁带也陆续进入应用领域。虚拟在存储领域的发展目标就是虚拟在线存储。

什么是虚拟存储呢？单纯从虚拟的概念上来讲，对一个对象的虚拟就是创建一个新的对象使其具备其源对象的重要属性和特征，而不是源对象的完全的“拷贝”。那么存储设备的公共基本特征是什么呢？标准的数据存储设备包括了磁盘、磁带、磁带机等。它们公共的本质特点就是能够永久地保存数据，并保障数据能够被用户调用。其它的非公共特征还包括了设备的大小、能量消耗、性能指标、存储容量等。这些特征根据设备的不同而不同，单是其公共特征并没有随着设备不同而改变。因此虚拟存储就是整合各种存储物理设备为一整体，提供永久保存数据并提供能被用户调用的功能，即在公共控制平台下存储设备的一个集合体。

虚拟存储设备在物理上并不村在，它只是在计算机中表现出同类物理存储设备的特性，并按照这些特性相应I/O请求。用户的数据操作在虚拟存储设备上完成，并不需要关心后台实际的物理设备是什么，如何组织等等。任何种类的计算机存储设备和数据对象都可以被虚拟。下图描述了SNIA（存储网络工业协会）制定的虚拟存储和数据对象分类。图中第一行表示了虚拟的对象，中间表示在系统的那一层实现虚拟化，底层表示虚拟的具体技术选择。在本文后面将详细阐述每一层次的内容。