SMI-S簡介

前言
存儲管理接口標準SMI-S(Storage Management Initiative specification,簡稱SMI-S),用來監控和管理來自不同廠商的存儲設備,其技術基礎是由DMTF(Distributed Management Task Force,分佈式任務管理組織)制定的CIM(Common Information Model,通用信息模塊)和WBEM(Web-Based Enterprise Management,基於Web的企業管理技術)。SMI-S的目標是,在存儲網絡中的存儲設備和管理軟件之間提供標準化的通信方式,從而使存儲管理實現廠商無關性(vendor-neutral),使得存儲管理系統能夠實現鑑別、分類、監控和控制物理及邏輯資源的能力,提高管理效率、降低管理成本,促進存儲網絡的發展。
正文
在信息時代,網絡存儲的出現和發展很好地解決了充分利用存儲資源的問題。通過網絡存儲,可以把分散的網絡存儲設備和各種存儲應用隊列之間建立起共享連接,在訪問模塊的調度下提高存儲資源的利用率。然而,存儲網絡在忙於提高資源利用率的同時,設備之間互操作性的缺乏限制了它們的相互連通,更嚴重的是增加了對它們管理的難度。當前,存儲網絡往往包含了來自多個廠商的設備,幾乎每個設備都需要自己的管理軟件,並且這些軟件在功能、通用性、安全性和可靠性等方面都難以滿足業務的發展需要。設備之間因缺少標準的制約而使網絡的管理成本非常高昂,這已成爲存儲網絡發展過程中的一大瓶頸。
    2002年,由美國存儲網絡工業協會(SNIA)提出的存儲管理建議規範(Storage Management Initiative Specification)以下簡稱SMI-S)將有望改變存儲管理領域的混亂現狀。SMI-S主旨是把存儲網絡的管理對象,以及用來管理對象的工具統一起來,最終讓所有的存儲網絡部件都可以利用本地的SMI-S接口加以部署。如此可以使所有的部件都採用一種通用的接口,管理功能的實現就更方便,成本也更低,系統更穩定。此外,穩定的管理接口有助於文件系統和數據庫管理程序等應用系統直接管理網絡存儲資源。
    SMI-S是一種中間件性質的規範,定義了存儲管理軟件和受管對象之間的交互機制。它提供了多種特性以簡化存儲區域網(Storage Area Network簡稱爲SAN)的管理。首先,在SMI-S中定義了統一的數據模型,使用基於Web的企業管理(Web-Based Enterprise Management,WBEM)技術和公共信息模型規範(Common Information Model, CIM) SMI-S的代理可以與交換機、存儲陣列等各種支持CIM的設備進行交互,獲取其管理相關的數據並返回給請求方。使用SMI-S可以免除設計管理數據傳輸機制的麻煩,對各種設備和組件直接進行帶內或帶外的管理,甚至兩者並用。SMI-S甚至提供了基於HTTP的CMI-XML傳輸機制,以增強適用性。
SMI-S的組成和特點
    SMI-S鼓勵通路使用HTTP上的CIM XML協議棧和TCP/IP棧的低層,不需要重新設計傳輸通路。
    客戶端是管理數據的請求者,對存儲資源進行監測、配置和控制等操作,包括獲得數據路徑、映射、邏輯單元數和存儲池等邏輯元素的能力,以及LUN 屏蔽、生成卷或爲交換式光纖信道分區等功能
SMI-S服務器負責收集設備中CIM格式的管理數據並提交給數據請求程序。SMI-S服務器與現有存儲設備的連接通過兩種方式實現:
l         採用代理經由設備的標準或專用接口連接;
l         將SMI-S服務器功能集成到設備中。
    通用SMI-S服務器中的CIMOM(CIM 0bjectManager/CIM對象管理器)是CIM類實例的一個數據庫,它可以收集多個設備中的管理數據,簡化大規模存儲網絡的管理。專用SMI-S服務器能夠獨立提供系統中的設備管理支持。
    鎖定管理器對來自不同廠商的管理軟件或者多個客戶端進行資源鎖定,滿足它們共享資源的需求。目錄服務器登記了管理系統中所有的代理和對象管理器,爲客戶端提供服務定位功能組成SMI-S應用環境的模塊和協議都是平臺無關性的,這意味着開發的管理軟件可以運行於任何平臺,並且運行於不同平臺上的管理軟件可以實現互操作。
SMI-S的核心技術—CIM/WBEM
SMI-S是在CIM/WBEM基礎上實現存儲網絡管理。CIM/WBEM實際上是對資源管理的一種通用模型,WBEM是基於管理技術的工具集,它使用CIM作爲數據格式,使用XML作爲數據編碼和傳輸,使用HTTP作爲接口。
WBEM的組成
    作爲SMI-S標準的技術基礎,WBEM/CIM規範包括三個組成和一個倡議:
         通用信息模型(CIM):按照面向對象的方式把管理信息抽象爲對象,定義對象及其在對象管理器中的命名和組織方式。CIM使用一種接口定義語MOF(Managed Object Format/受管對象格式)來準確描述模型中的類和關聯,MOF有它獨有的語法,但使用來自於DMTF中的DTD(文檔類型定義)可將它轉化爲XML。
         CIM的XML表示:XMLCIM編碼規範定義了XML元素、DTD中的寫法,用於表達CIM的類和實例。
         CIM 操作的HTTP傳輸規範:基於HTTP的CIM操作規範定義了CIM操作到HTTP的映射關係,允許CIM實施的互操作在開放的、標準的方式下進行,它定義了在對象上可執行的操作(刪除、創建、修改對象等),以及在HTTP協議上傳輸這些操作時的XML編碼方式和響應狀態。
         WBEM 倡議:WBEM是存儲管理軟件的分佈式框架,包括一組基於標準的管理工具,它使用CIM作爲數據格式,使用XML作爲數據編碼和傳輸方式,使用CIM操作的HTTP傳輸規範作爲接口協議。
CIM的幾個要素
CIM規範(XMLCIM編碼規範)CIM規範是描述管理數據的一種語言和方法,用於形式上的描述。使用CIM建模的管理信息提供了一種文本表示方法,然而僅有這種表示方法並不能完成異構環境下的管理信息的轉換。這種轉換還必須將文本表示映射爲一種通信協議,而這部分任務在整個系統框架中用HTTP作爲管理協議的目標被建立起來,這就導致了從CIM到XML的映射規範的產生。
CIM編碼規範定義了用文檔類型定義(DTD) 書寫的XML元素,它們可以在CIM類和實例中表現出來。基於HTTP的CIM操作規範中定義了一個HTTP和CIM間的映射,它允許CIM實現在一個開放的、規範化的方式和完整的支持WBEM的技術環境中相互操作。
CIM的標準模型(CIM Schema)DMTF定義了標準的信息模型稱爲CIM Schema。Schema是現實中存在事物的抽象,是一些類的集合在CIM中,Schema被用於管理和命名CIM類,一個類必須至少屬於一個Schema。一個Schema中類不得重名. CIM Schema分三個層次:
         核心模型(Core Model)包含的類定義對於所有管理領域都是共同的,它應用於所有的管理域。
         公共模型(Common Model)包含的類定義對於特定的管理領域來說是公共的。它們描述了特定類概念的管理領域、系統、網絡、數據庫、應用程序和設備的共同信息。公共模型也是用類的形式給出,這些類都是從核心模型的類中派生出來的,能夠滿足對於這些領域進行管理的要求.
        第三層擴展模型(Extension Model),擴展模型實際上給出的是一些可供擴展的基類,各個公司可以在此基礎上來擴展這些模型。
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