在互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)的伴隨下，數(shù)據(jù)呈指數(shù)增長(zhǎng)，每天增加百萬(wàn)兆字節(jié)的數(shù)據(jù)是很常見(jiàn)的，隨之而來(lái)將會(huì)面臨的是更多的存儲(chǔ)需求和挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的解決方案不足以滿足這些存儲(chǔ)需求，迫切需要一種有效的解決方案，軟件定義存儲(chǔ)是解決這些問(wèn)題的常用方案。

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SDS起源

在IT基礎(chǔ)架構(gòu)領(lǐng)域的軟件定義，最早出現(xiàn)的是：軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)。SDN起源于2006年斯坦福大學(xué)的Clean Slate研究課題。2009年，Mckeown教授正式提出了SDN概念。通過(guò)將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的控制平面與數(shù)據(jù)平面分離開(kāi)來(lái)，并實(shí)現(xiàn)可編程化控制，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)流量的靈活控制，為核心網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用的創(chuàng)新提供了良好的平臺(tái)。

2012年，VMware在其vForum大會(huì)上***提出軟件定義數(shù)據(jù)中心(SDDC)的概念。作為VMware軟件定義數(shù)據(jù)中心五大組成部分(計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)、管理和安全)之一，軟件定義存儲(chǔ)(SDS)的概念也***被提出。

EMC公司在當(dāng)年的EMC World發(fā)布大會(huì)上也發(fā)布了SDS戰(zhàn)略，引發(fā)了業(yè)界對(duì)SDS的大討論，SDS迅速成為存儲(chǔ)業(yè)界的研究熱點(diǎn)。而SDS的概念則是最近幾年隨著華為、杉巖數(shù)據(jù)等企業(yè)產(chǎn)品的逐漸成熟而興起的。

SDS是個(gè)啥?

2012年8月，VMware***提出軟件定義存儲(chǔ)的概念。VMware認(rèn)為軟件定義的存儲(chǔ)產(chǎn)品是一個(gè)將硬件抽象化的解決方案，它使你可以輕松地將所有資源池化并通過(guò)一個(gè)友好的用戶界面(UI)或API來(lái)提供給消費(fèi)者。一個(gè)軟件定義的存儲(chǔ)的解決方案使得你可以在不增加任何工作量的情況下進(jìn)行縱向擴(kuò)展(Scale-Up)或橫向擴(kuò)展(Scale-Out)。

實(shí)際上，SDS的定義出現(xiàn)至今已經(jīng)三年多了，但仍沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。貢獻(xiàn)***的SNIA認(rèn)為SDS允許異構(gòu)的或者專(zhuān)有的平臺(tái)。必須滿足的是，這個(gè)平臺(tái)能夠提供部署和管理其虛擬存儲(chǔ)空間的自助服務(wù)接口。除此之外，SDS應(yīng)該包括：

• 自動(dòng)化：簡(jiǎn)化管理，降低維護(hù)存儲(chǔ)架構(gòu)的成本;
• 標(biāo)準(zhǔn)接口：提供應(yīng)用編程接口，用于管理、部署和維護(hù)存儲(chǔ)設(shè)備和存儲(chǔ)服務(wù);
• 虛擬數(shù)據(jù)路徑：提供塊、文件和對(duì)象的接口，支持應(yīng)用通過(guò)這些接口寫(xiě)入數(shù)據(jù);
• 擴(kuò)展性：無(wú)需中斷應(yīng)用，也能提供可靠性和性能的無(wú)縫擴(kuò)展;
• 透明性：提供存儲(chǔ)消費(fèi)者對(duì)存儲(chǔ)使用狀況及成本的監(jiān)控和管理。

SNIA認(rèn)為，存儲(chǔ)服務(wù)的接口需要允許數(shù)據(jù)擁有者(存儲(chǔ)用戶)同時(shí)表達(dá)，對(duì)于數(shù)據(jù)和所需服務(wù)水準(zhǔn)的需求。數(shù)據(jù)的需求，就是SDS建立在數(shù)據(jù)路徑(Data Path)的虛擬化，而控制路徑(Control Path)也需要被抽象化成為存儲(chǔ)服務(wù)。云、數(shù)據(jù)中心和存儲(chǔ)系統(tǒng)，或者數(shù)據(jù)管理員能夠被用于部署這個(gè)服務(wù)(指Control Path)。

SDS對(duì)于初學(xué)者需要注意啥?

盡管SDS概念很簡(jiǎn)單，但過(guò)渡到技術(shù)既復(fù)雜又具有挑戰(zhàn)性。隨著自動(dòng)化，靈活性，存儲(chǔ)容量的增加和提高工作效率的綜合誘惑，SDS已變?yōu)橹髁?，銀行，制造，制藥，醫(yī)療保健，媒體和政府等企業(yè)迅速轉(zhuǎn)向該技術(shù)。

1. 入門(mén)

成功的SDS用戶首先會(huì)選擇離散用例作為起點(diǎn)。在企業(yè)內(nèi)部，通常將備份和歸檔等第2層應(yīng)用程序視為存儲(chǔ)大規(guī)模任務(wù)關(guān)鍵型數(shù)據(jù)的***方式，這些是展示SDS的可擴(kuò)展性，可用性和成本優(yōu)勢(shì)的***方式。隨著時(shí)間的推移，更多的用例包括大數(shù)據(jù)和深度學(xué)習(xí)可以上線，進(jìn)一步提高SDS的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。

最近轉(zhuǎn)向超融合基礎(chǔ)設(shè)施(HCI)的企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始使用SDS，對(duì)于這些公司來(lái)說(shuō)，首先評(píng)估一下HCI是否對(duì)公司有益這是一個(gè)很好開(kāi)端。如果HCI對(duì)公司有益，就要考慮是否需要擴(kuò)大數(shù)據(jù)中心的SDS覆蓋范圍。即使沒(méi)有采用HCI的公司通常也已在他們的環(huán)境中使用了某種類(lèi)型的虛擬化技術(shù)。

VMware，HyperV實(shí)際上是軟件定義的計(jì)算解決方案，軟件定義的存儲(chǔ)產(chǎn)品將虛擬化優(yōu)勢(shì)擴(kuò)展到數(shù)據(jù)層，但采用者還需要仔細(xì)檢查是否支持基礎(chǔ)架構(gòu)。任何企業(yè)，當(dāng)他們進(jìn)入下一個(gè)基礎(chǔ)架構(gòu)更新周期時(shí)，都應(yīng)該需要評(píng)估更新的技術(shù)所帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。

找到能夠滿足當(dāng)前和未來(lái)存儲(chǔ)要求的SDS產(chǎn)品非常重要，特別是在合規(guī)性和安全性等關(guān)鍵領(lǐng)域。要區(qū)別對(duì)待并找到一種能夠降低IT部門(mén)復(fù)雜性和任務(wù)的解決方案，然后開(kāi)始遷移最容易遷移的工作負(fù)載，或者是具有當(dāng)前未滿足特殊要求的數(shù)據(jù)集，例如加密，性能或可訪問(wèn)性。企業(yè)應(yīng)該評(píng)估他們未來(lái)幾年的技術(shù)路線圖，并考慮轉(zhuǎn)向SDS解決方案，如果現(xiàn)有環(huán)境需要新的存儲(chǔ)管理員，那么可能考慮雇用精通軟件定義存儲(chǔ)的新系統(tǒng)管理員。

2. 潛在陷阱

企業(yè)在計(jì)劃向SDS轉(zhuǎn)型時(shí)經(jīng)常會(huì)犯的一個(gè)錯(cuò)誤是將技術(shù)看作是“點(diǎn)產(chǎn)品”。VMware副總裁Lee Caswell說(shuō)：“軟件定義的解決方案是一個(gè)更大的堆棧的理想組成部分，它為計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)和云提供了一個(gè)通用的操作模型。“

對(duì)于企業(yè)和從事SDS的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，***的問(wèn)題可能是操之過(guò)急。一些企業(yè)會(huì)后悔他們的決定，因?yàn)橐催^(guò)于突然，要么事前沒(méi)有適當(dāng)?shù)囊?guī)劃。那些沒(méi)有適當(dāng)技能的人會(huì)感到沮喪，或許他們會(huì)覺(jué)得任何存儲(chǔ)管理員或云的從業(yè)者都能在一夜之間掌握這些知識(shí)和培訓(xùn)。

SDS新手犯的***錯(cuò)誤也許是相信這項(xiàng)技術(shù)對(duì)所有工作負(fù)載來(lái)說(shuō)都是“萬(wàn)靈丹”。所有的企業(yè)都可以從大量的工作負(fù)載中受益，但真正重要的還是利用可用的it資源來(lái)分析業(yè)務(wù)需求，從而提出操作的***解決方案。

SDS應(yīng)用場(chǎng)景

多年前，麥當(dāng)勞希望可以通過(guò)問(wèn)卷的方式從消費(fèi)者口得知“要怎么改進(jìn)奶昔，你才會(huì)買(mǎi)更多?你想要這款奶昔再便宜點(diǎn)嗎?巧克力味再多點(diǎn)怎么樣?”等問(wèn)題答案。于是，麥當(dāng)勞請(qǐng)了哈佛商學(xué)院教授 Clayton Christensen 和他的團(tuán)隊(duì)一起解決這個(gè)問(wèn)題。后來(lái)發(fā)現(xiàn)原來(lái)所有買(mǎi)奶昔的顧客每天一大早都要開(kāi)很久的車(chē)去上班，路上很無(wú)聊，開(kāi)車(chē)時(shí)就需要做些事情讓路程變得有意思一點(diǎn);其次就是防止午飯前肚子咕咕叫。那么，在這個(gè)場(chǎng)景下，奶昔的作用就發(fā)揮出來(lái)了

同樣在對(duì)于軟件定義的存儲(chǔ)，我們也會(huì)好奇它在什么場(chǎng)景下適用呢。

• VDI場(chǎng)景，目前最被人接受的場(chǎng)景，傳統(tǒng)虛擬桌面環(huán)境(VDI)的共享存儲(chǔ)，在進(jìn)行擴(kuò)展的時(shí)，需要增添服務(wù)器和存儲(chǔ)陣列;而采用SDS作為VDI存儲(chǔ)的時(shí)候，可與虛擬化平臺(tái)進(jìn)行融合部署，僅需要擴(kuò)展服務(wù)器，依靠服務(wù)器內(nèi)的本地存儲(chǔ)來(lái)增加虛擬共享存儲(chǔ)容量?？梢哉f(shuō)，VDI的存儲(chǔ)包含在單獨(dú)的服務(wù)器里，縱向可以通過(guò)添加磁盤(pán)進(jìn)行擴(kuò)展，橫向可以通過(guò)增加新的服務(wù)器節(jié)點(diǎn)。
• 私有云場(chǎng)景，在這個(gè)場(chǎng)景中，軟件定義存儲(chǔ)可與同樣基于軟件定義的計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行深度融合于一體，軟件定義存儲(chǔ)的大容量、高安全性、高擴(kuò)展性、性能線性增長(zhǎng)等特性簡(jiǎn)直***貼合私有云需要的存儲(chǔ)特性。
• 企業(yè)內(nèi)部開(kāi)發(fā)測(cè)試場(chǎng)景，對(duì)于企業(yè)的開(kāi)發(fā)測(cè)試環(huán)境、學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)環(huán)境、云計(jì)算數(shù)據(jù)中心，分布式存儲(chǔ)技術(shù)同樣受用。比如，OLAP(聯(lián)機(jī)分析處理)和OLTP(聯(lián)機(jī)事物處理)。在具體工作中，通過(guò)分布式客戶端緩存，降低存儲(chǔ)時(shí)延，滿足OLTP需求，亦可滿足OLAP所要求的大并發(fā)MBPS，高計(jì)算和存儲(chǔ)帶寬、高IOPS并發(fā)的要求。
• 數(shù)據(jù)高可用需求場(chǎng)景，就像有人天生就是靠臉吃飯一樣，有些業(yè)務(wù)天生就需要分布式的。軟件定義存儲(chǔ)天然可以將數(shù)據(jù)進(jìn)行切分然后松耦合運(yùn)行，采用無(wú)中心節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)，將數(shù)據(jù)進(jìn)行切分以多副本的形式存放在不同的硬盤(pán)、節(jié)點(diǎn)、機(jī)架上，即使某個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障，業(yè)務(wù)也可以正常運(yùn)行，進(jìn)而保證數(shù)據(jù)的高可用性。
• 數(shù)據(jù)備份場(chǎng)景借助軟件定義存儲(chǔ)自身的分布式特點(diǎn)，可獨(dú)立或與備份軟件相配合，為生產(chǎn)系統(tǒng)的主用存儲(chǔ)提供更為安全的數(shù)據(jù)備份服務(wù)。

以上的場(chǎng)景只是目前已經(jīng)被驗(yàn)證的場(chǎng)景，但是相信，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，軟件定義的存儲(chǔ)應(yīng)用場(chǎng)景不僅僅止于這些。

SDS面臨的挑戰(zhàn)

軟件定義存儲(chǔ)從國(guó)內(nèi)外的預(yù)測(cè)來(lái)看，在2020年左右也會(huì)迎來(lái)比較大的發(fā)展期。致力于信息技術(shù)研究和分析的公司Gartner預(yù)測(cè)，2020年企業(yè)的采納率會(huì)達(dá)到35%，其中文件存儲(chǔ)應(yīng)用占比較大的份額，塊存儲(chǔ)和對(duì)象存儲(chǔ)緊隨其后。

我國(guó)軟件定義的存儲(chǔ)市場(chǎng)也在蓬勃發(fā)展，新興市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)著大批企業(yè)進(jìn)一步推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。“雖然SDS增長(zhǎng)勢(shì)頭強(qiáng)勁，但仍存在一些問(wèn)題。”栗蔚表示。

就中國(guó)市場(chǎng)而言，目前的挑戰(zhàn)主要在于首先統(tǒng)一管理和調(diào)度的問(wèn)題，很多用戶數(shù)據(jù)中心的存儲(chǔ)是萬(wàn)國(guó)俱樂(lè)部對(duì)此，業(yè)界針對(duì)性推出了存儲(chǔ)虛擬化的解決方案，如ViPR、SVC等，基本上就是這樣目的。在沒(méi)有軟件定義存儲(chǔ)的時(shí)代，都提存儲(chǔ)虛擬化。以至于后來(lái)，軟件定義存儲(chǔ)出現(xiàn)之后，很多認(rèn)為不過(guò)存儲(chǔ)虛擬化的翻版，舊瓶裝新酒。

其次還有一個(gè)需求就是存儲(chǔ)的軟件和硬件分離，從緊耦合到松耦合，讓軟件和硬件無(wú)關(guān)。其帶來(lái)的好處在于，讓?xiě)?yīng)用融合變得更加簡(jiǎn)單。以SAN和 NAS為例，很多用戶希望一臺(tái)設(shè)備同時(shí)提供SAN、NAS的需求，所謂統(tǒng)一存儲(chǔ)。如果軟件和硬件不分離，就需要額外增加NAS網(wǎng)關(guān)。 隨著對(duì)象存儲(chǔ)應(yīng)用需求的出現(xiàn)，軟件定義存儲(chǔ)會(huì)讓?xiě)?yīng)用的支持變得簡(jiǎn)單，靈活。應(yīng)該說(shuō)，這是軟件定義存儲(chǔ)主要解決的問(wèn)題。