了解什么是軟件定義存儲(chǔ)-看這篇就行了

了解什么是軟件定義存儲(chǔ)，看這篇就行了最近兩三年，IT圈除了云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能之外，最火的就屬“軟件定義”了，先是有軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)，繼而有軟件定義數(shù)據(jù)中心(SDDC)和軟件定義存儲(chǔ)(SDS)。后來(lái)還陸續(xù)出現(xiàn)了軟件定義基礎(chǔ)架構(gòu)(SDI)，軟件定義一切(SDx)。那么，到底什么是軟件定義呢？軟件是相對(duì)于硬件而言，在出現(xiàn)這個(gè)詞匯之前，我們購(gòu)買(mǎi)的IT或智能設(shè)備，又是什么定義的呢？里面沒(méi)有軟件嗎？當(dāng)然，里面也有軟件，但相對(duì)固化，不提供或者提供非常少的接口，缺乏靈活性。以空調(diào)為例，很早以前的空調(diào)，通過(guò)遙控器，我們只能選擇溫度，或者開(kāi)關(guān)；后來(lái)出現(xiàn)了更多的選擇，如風(fēng)速、風(fēng)向等的設(shè)定。到了智能家居的時(shí)代，通過(guò)向應(yīng)用軟件開(kāi)放空調(diào)的編程接口，智能家居服務(wù)商幫助我們達(dá)到，能在回家之前，就借助手機(jī)或者平板，開(kāi)啟并設(shè)置空調(diào)了。我們知道軟件是用戶與硬件之間的接口界面。用戶主要是通過(guò)軟件與硬件進(jìn)行交流。早期為了大規(guī)模制造，降低制造的復(fù)雜度和成本。許多功能都固化在硬件里，我們可以稱之為硬件定義。隨著人民日益增長(zhǎng)的多樣化、個(gè)性化定制的需求，以及更加智能、更加靈活所需的自動(dòng)化的需求，軟件定義的需求將越來(lái)越多、越來(lái)越廣。軟件定義其實(shí)是一個(gè)過(guò)程，不是一蹴而就的目標(biāo)，它分成不同階段。軟件定義就是要將特定的硬件與軟件進(jìn)行解耦，將硬件的可操控成分按需求，分階段的，通過(guò)編程接口或者以服務(wù)的方式逐步暴露給前端應(yīng)用，分階段地滿足應(yīng)用對(duì)資源的不同程度、不同方面的靈活調(diào)用。那么，什么是軟件定義存儲(chǔ)呢？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CleanSlate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)上首次提出軟件定義數(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)的概念也首次被提出。EMC公司在當(dāng)年的EMCWorld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)。不過(guò)，時(shí)至今日，SDS的定義并沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，各家權(quán)威咨詢機(jī)構(gòu)，各大廠商等，都對(duì)這一概念有著不同的解釋或描述。下面我們列出主要的機(jī)構(gòu)和廠商對(duì)SDS的描述，看看有何共性和差異。一、IDC但仍然保持并擴(kuò)展每個(gè)陣列的獨(dú)特價(jià)值、特點(diǎn)和智能。這種方法，為企業(yè)提供了選擇和靈活性，因此在今天，他們可以成功地運(yùn)行其業(yè)務(wù)，并滿足必須的速度和敏捷性。Amitabh認(rèn)為SDS必須包含如下特征：1)簡(jiǎn)單：策略驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)化2)易于擴(kuò)展：容易增加新的存儲(chǔ)服務(wù)3)開(kāi)放平臺(tái)：社區(qū)共建下圖表現(xiàn)了EMC的ViPR在策略驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)化方面，有了較深入的研究和嘗試：五、IBM2015年2月底，IBM軟件定義存儲(chǔ)產(chǎn)品系列-光譜存儲(chǔ)（SpectrumStorage）正式發(fā)布。IBM把XIV打造成像SpectrumAccelerate一樣的軟件定義存儲(chǔ)。同時(shí)，它還將大型機(jī)里面的GPFS(通用并行文件系統(tǒng))更名為SpectrumScale。我們看下，在此之前，IBM眼里的SDS應(yīng)該是怎樣的？·SDS是使用標(biāo)準(zhǔn)化硬件并通過(guò)智能軟件實(shí)現(xiàn)所有重要的存儲(chǔ)和管理功能的企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)?！DS通過(guò)全面的軟件定義環(huán)境構(gòu)建存儲(chǔ)基礎(chǔ)設(shè)施，提供自動(dòng)化，策略驅(qū)動(dòng)，應(yīng)用感知存儲(chǔ)服務(wù)。與EMCViPR類似，IBMSDS也分成控制平面與數(shù)據(jù)平面。如下圖所示：后來(lái)，IBM將軟件定義存儲(chǔ)分為三步走戰(zhàn)略：第一步，“軟件定義存儲(chǔ)”1.0時(shí)代---指虛擬化和優(yōu)化；第二步為“軟件定義存儲(chǔ)”2.0時(shí)代--可延伸性及具行業(yè)導(dǎo)向；第三步為“軟件定義存儲(chǔ)”3.0時(shí)代---分析及應(yīng)用驅(qū)動(dòng)。如下圖所示：六、SNIA（全球網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)工業(yè)協(xié)會(huì)）實(shí)際上，最權(quán)威的SDS定義莫過(guò)于SNIA對(duì)SDS的定義了，作為一家非盈利的行業(yè)組織，SNIA擁有420多家來(lái)自世界各地的公司成員以及7,100多位個(gè)人成員，遍及整個(gè)存儲(chǔ)行業(yè)。SNIA曾先后定義了DAS,SAN,NAS,對(duì)象存儲(chǔ)及云存儲(chǔ)等標(biāo)準(zhǔn)。SNIA認(rèn)為，SDS需要滿足的是：提供自助的服務(wù)接口，用于分配和管理虛擬存儲(chǔ)空間。SDS應(yīng)該包括如下功能:·自動(dòng)化·標(biāo)準(zhǔn)接口·虛擬數(shù)據(jù)路徑·擴(kuò)展性·透明性（為了讓大家更好的理解SNIA對(duì)SDS的看法，以下引用天璣數(shù)據(jù)–“小編愛(ài)翻譯”的《SNIA軟件定義存儲(chǔ)白皮書(shū)2015漢化先行版》部分內(nèi)容來(lái)對(duì)比一下傳統(tǒng)存儲(chǔ)與軟件定義存儲(chǔ)的區(qū)別）傳統(tǒng)存儲(chǔ)部署往往離不開(kāi)存儲(chǔ)管理員親自創(chuàng)建各種虛擬存儲(chǔ)設(shè)備（塊存儲(chǔ)邏輯單元，文件系統(tǒng)共享，對(duì)象容器）供應(yīng)用使用。在后臺(tái)，存儲(chǔ)管理員還得為這些虛擬設(shè)備部署數(shù)據(jù)服務(wù)。通常情況下，單獨(dú)數(shù)據(jù)服務(wù)需配備屬于它的單獨(dú)管理接口。一旦數(shù)據(jù)部署發(fā)生變更，存儲(chǔ)在虛擬設(shè)備上的所有數(shù)據(jù)均會(huì)受到影響。數(shù)據(jù)請(qǐng)求通信經(jīng)常發(fā)生其它存儲(chǔ)接口帶外傳輸。下圖是傳統(tǒng)人工傳達(dá)數(shù)據(jù)的請(qǐng)求方式如上圖所示，該存儲(chǔ)并不太“軟件定義”，反而“存儲(chǔ)管理員定義”更貼切。這種存儲(chǔ)部署方式存在一個(gè)最大的問(wèn)題，擴(kuò)容艱難。由于剛性架構(gòu)限制系統(tǒng)資源只能靜態(tài)分配，這就意味著后續(xù)新部署的資源無(wú)法歸入原先存儲(chǔ)體系。該傳統(tǒng)存儲(chǔ)部署方式會(huì)導(dǎo)致較高的存儲(chǔ)TCO（總體擁有成本）。為實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)基礎(chǔ)架構(gòu)的自動(dòng)化機(jī)制，降低人工管理運(yùn)維成本，數(shù)據(jù)請(qǐng)求需直接傳達(dá)至自動(dòng)化軟件，且數(shù)據(jù)請(qǐng)求的粒度至少需在當(dāng)前常見(jiàn)的個(gè)體虛擬化存儲(chǔ)設(shè)備級(jí)別。隨著后續(xù)自動(dòng)化機(jī)制的進(jìn)一步發(fā)展，每個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象需獨(dú)立傳達(dá)自我請(qǐng)求，不再依賴虛擬存儲(chǔ)設(shè)備。數(shù)據(jù)對(duì)象經(jīng)由分組和抽象后，可向“用戶”直接傳達(dá)其選擇，“用戶”不必再是存儲(chǔ)專家了。為將請(qǐng)求傳達(dá)至存儲(chǔ)系統(tǒng)，應(yīng)用或用戶需將請(qǐng)求信息標(biāo)記至每個(gè)文件或?qū)ο?，而元?shù)據(jù)，或稱作關(guān)于數(shù)據(jù)的“數(shù)據(jù)”，正好符合這一需求。采用記錄請(qǐng)求信息的元數(shù)據(jù)來(lái)標(biāo)記數(shù)據(jù)對(duì)象，存儲(chǔ)系統(tǒng)可輕易定位獲取請(qǐng)求信息。下圖是利用元數(shù)據(jù)傳達(dá)數(shù)據(jù)的請(qǐng)求方式存儲(chǔ)請(qǐng)求信息有時(shí)仍存在數(shù)據(jù)路徑帶外傳輸，但自動(dòng)化機(jī)制終將消除這一現(xiàn)象。有了軟件定義存儲(chǔ)，存儲(chǔ)管理員可轉(zhuǎn)向定制策略這類更高階的工作，不再將時(shí)間精力囿于即時(shí)突發(fā)問(wèn)題的處理上，而降格自身的服務(wù)級(jí)別。下列這張綜合信息圖涵蓋了軟件定義存儲(chǔ)的全部要點(diǎn)：七、各家對(duì)SDS定義的共性雖然每家對(duì)SDS的定義都不盡相同，各有側(cè)重點(diǎn)。但可以看出來(lái)，易于擴(kuò)展（主要指在線橫向擴(kuò)展）、自動(dòng)化