Virtualización del Almacenamiento (Storage Virtualization)

La Virtualización es una técnica, más que una tecnología, actualmente aplicada a distintas áreas de la informática, consistente en independizar al software del hardware (el almacenamiento lógico del almacenamiento físico).

La Virtualización del Almacenamiento (Storage Virtualization) permite que múltiples sistemas de almacenamiento parezcan un único sistema de almacenamiento lógico (consolidación) de forma transparente, aunque también puede permitir que un sistema de almacenamiento parezca varios (particionamiento) en función de las necesidades (criticidad, rendimientos, etc.) de los Host que consuman cada partición.

Existen distintas formas de Virtualización del Almacenamiento (Storage Virtualization). Así, una LUN es un ejemplo de Virtualización del Almacenamiento. En una Cabina de Almacenamiento creamos un Grupo de Recursos (Storage Pool) en un nivel RAID determinado (ej: RAID1, RAID5, etc.), al que agregamos un conjunto de discos físicos. Seguidamente, sobre dicho Grupo de Recursos (Storage Pool) creamos una LUN, y asignamos permisos a un Host (LUN Masking), y finalmente, el Host a través de su HBA es capaz de ver la LUN como si se tratase de un disco local (una ilusión óptica, cual osasis en el desierto ;-).

A través de la Virtualización del Almacenamiento (Storage Virtualization) se pretende:

• Facilitar la creación y movilidad de discos lógicos entre Cabinas de Almacenamiento.
• Facilitar la creación de redes virtuales de almacenamiento (VSAN).
• Facilitar la redundancia en el acceso a los discos lógicos, de forma transparente.
• Minimizar el consumo eléctrico y de refrigeración, gracias a la optimización de los recursos de almacenamiento.
• Organización óptima de los recursos de almacenamiento: Grupos de Recursos (Storage Groups) con discos rápidos, fiables y caros para los entornos críticos, y otros con discos lentos y baratos para entornos menos críticos, backups, etc.

Actualmente, hablar de la Virtualización del Almacenamiento (Storage Virtualization) implica hablar de redes de almacenamiento SAN. Sin embargo, también se puede aplicar a discos locales a través de sistemas de Gestión de Volúmenes (Volume Manager) que facilitan la creación de volúmenes lógicos en base a particiones o trozos de los discos físicos, con el objetivo de facilitar la ampliación de espacio de dichos volúmenes lógicos agregándoles nuevas particiones del mismo o distintos discos físicos. Actualmente, existen entornos en los cuales se utilizan sistemas de Gestión de Volúmenes (Volume Manager), utilizando particiones de discos locales (DAS) o remotos (SAN). La Gestión de Volúmenes (Volume Manager) es quizás el primer paso que se dio en lo referente a la Virtualización del Almacenamiento (Storage Virtualization).

También podemos hablar de Virtualización del Almacenamiento (Storage Virtualization), en el caso de las antiguas Cabinas de Almacenamiento locales, que se conectaban a través de conexiones SCSI, sobre las cuales se agrupabaman múltiples discos físicos formando uno o varios RAID, sobre los que se creaban los discos lógicos que utilizaban los Sistemas Operativos de los Host a los que estaban conectadas. Cabe destacar, el caso de las Cabinas de Almacenamiento para entornos de Clustering, las cuales, estaban dotadas de dos o más conexiones SCSI (una para cada Nodo del Cluster).

Sin embargo, el más reciente y pontente sistema de almacenamiento se encuentra en las redes de almacenamiento SAN: la externalización del almacenamiento, separar el almacenamiento de los Host, y centralizarlo en una o múltiples Cabinas de Almacenamiento. Algunos fabricantes como IBM, diferencian entre:

• Virtualización In-Band. Toda la información entre el Host y el Almacenamiento, pasa a través del sistema virtualizador. No necesita software adicional en el Host (en todo caso, software MPIO o similar) pero existe el riesgo de cuello de botella.
• Virtualización Out-Of-Band. El sistema virtualizador no está en la ruta o camino entre entre el Host y el Almacenamiento, evitando así actuar como cuello de botella, pero por el contrario requiere de software o hardware específico (ej: HBA espcíficas).

Por último, aprovecho a incluir esta breve teoría relativa a los tipos de acceso a sistemas de Virtualización del Almacenamiento (Storage Virtualization):

• Acceso a Disco por Bloques (entornos SAN). Tres métodos posibles:
  • En Servidor. Requiere de un software en el Host, que sea quien sirva las peticiones de acceso a disco (virtuales), reenviándolas a los dispositivos deseados (reales). Requiere de dicho software y consume ciclos de CPU.
  • En Red. Requiere de unos Switches inteligentes, que sustituyan en las tramas de red la dirección de las Cabinas de Almacenamiento originales (virtuales), por las deseadas (reales).
  • En Cabina. La Cabina de Almacenamiento que recibe las peticiones del Host (la cual actúa siempre como destino o virtual), las reenvía a la Cabina de Almacenamiento que realmente contiene los datos (real).
• Acceso a Disco por Ficheros (entornos NAS). Los Host utilizan un dispositivo NAS (virtual), el cual reenvía las peticiones a los dispositivos NAS que tienen los datos (reales).
• Acceso a Cintas. Permite simular una Librería de Cintas utilizando Almacenamiento en Disco (más rápido), que posteriormente puede ser volvado a Cintas reales. Tres métodos posibles:
  • En Servidor. Un software en el Host, reenvía las peticiones de cinta (virtuales) a discos (reales).
  • En Appliance. Un hardware de red (virtual), sin cintas ni discos, reenvía las peticiones a discos de la red SAN.
  • En dispositivo virtualizador. Similar al caso de Appliance, pero el dispositivo incluye almacenamiento local, caché, posibilidades de gestión y replicación de datos, etc.