面向下一代數(shù)據(jù)中心的軟件定義存儲(chǔ)技術(shù)研究

1、面向下一代數(shù)據(jù)中心的軟件定義存儲(chǔ)技術(shù)研究孫振正,龔靖,段勇,雷俊智(中國(guó)電信股份有限公司上海研究院 上海 200122摘要:隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展,數(shù)據(jù)爆炸式的增長(zhǎng),存儲(chǔ)系統(tǒng)的軟硬件緊耦合設(shè)計(jì),嚴(yán)重地限制了存 儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展,也越來(lái)越無(wú)法滿足移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)時(shí)代下,對(duì)存儲(chǔ)系統(tǒng)快速和多變的需求。軟件定義 存儲(chǔ)(SDS :Software Defined Storage 作為一種新的存儲(chǔ)系統(tǒng)架構(gòu),更適合下一代數(shù)據(jù)中心的發(fā)展。本 文從 SDS 的定義出發(fā),對(duì) SDS 的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了闡述,結(jié)合應(yīng)用對(duì) SDS 的需求,提出了 SDS 的參考架構(gòu), 并給出了 SDS 的演進(jìn)思路。關(guān)鍵詞:軟件定義存儲(chǔ);

2、軟件定義數(shù)據(jù)中心;存儲(chǔ)虛擬化;架構(gòu)設(shè)計(jì)1. 引言在存儲(chǔ)業(yè)界, 存儲(chǔ)系統(tǒng)的軟硬件緊耦合、 管理接口不統(tǒng)一等限制因素, 造成了不同存儲(chǔ) 廠商間的存儲(chǔ)設(shè)備和解決方案長(zhǎng)期存在技術(shù)壁壘, 多數(shù)現(xiàn)有的存儲(chǔ)系統(tǒng)是單一的, 集成的系 統(tǒng), 只支持特定的硬件和軟件組合, 存儲(chǔ)系統(tǒng)缺乏靈活性, 無(wú)法充分利用不斷涌現(xiàn)的新硬件 產(chǎn)品的能力和新平臺(tái), 并且只能進(jìn)行有限度的擴(kuò)展, 從而無(wú)法滿足用戶快速增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 的需要; 同時(shí), 不同存儲(chǔ)系統(tǒng)之間只能實(shí)現(xiàn)有限程度的統(tǒng)一管理, 囿于底層不同廠家的存儲(chǔ) 設(shè)備無(wú)法形成統(tǒng)一、可調(diào)度的存儲(chǔ)資源池,存儲(chǔ)系統(tǒng)的管理成本開(kāi)銷會(huì)日益龐大。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展, 云計(jì)算應(yīng)用模式的快速

3、普及, 以及大數(shù)據(jù)時(shí)代下數(shù)據(jù)的爆 炸式增長(zhǎng),傳統(tǒng)的存儲(chǔ)系統(tǒng)越來(lái)越難以滿足企業(yè) IT 系統(tǒng)在靈活性、擴(kuò)展性以及統(tǒng)一管理等 方面的需求。打破傳統(tǒng)存儲(chǔ)系統(tǒng)軟硬件緊耦合所造成的割裂狀況,軟件定義存儲(chǔ)(SDS : Software Defined Storage應(yīng)運(yùn)而生。SDS 這一概念最早由 VMware 在 2012年的 VMworld 上提出 , 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)、管理和安全中的一項(xiàng),逐漸進(jìn)入了人們的視野。隨 后, EMC 在當(dāng)年的 EMCworld 發(fā)布大會(huì)上發(fā)布了 SDS 戰(zhàn)略, 引發(fā)業(yè)界對(duì) EMC 這一策略以及 SDS 的大討論, SDS

4、迅速成為存儲(chǔ)業(yè)界研究熱點(diǎn)。2. 軟件定義存儲(chǔ)定義SDS 與軟件定義網(wǎng)絡(luò) (SDN :Software Defined Network 以及軟件定義數(shù)據(jù)中心 (SDDC : Software Defined Data Centers的概念頗為相似,但由于 SDS 的發(fā)展時(shí)間較短,目前, 業(yè)界對(duì) SDS 并沒(méi)有形成統(tǒng)一的定義。IDC 通過(guò)對(duì) SDS 市場(chǎng)的深入了解和研究,對(duì) SDS 定義如下:SDS 將數(shù)據(jù)中心或者跨數(shù)據(jù) 中心的各種存儲(chǔ)資源抽象化、池化, 以服務(wù)的形式提供給應(yīng)用,滿足應(yīng)用按需 (容量、 性能、 QoS 、 SLA 等 自動(dòng)化使用存儲(chǔ)的需求。DMTF 則認(rèn)為 SDS 是由智能軟件,而

5、不是由存儲(chǔ)硬件直接提供存儲(chǔ)管理和自動(dòng)化的基礎(chǔ) 設(shè)施。 存儲(chǔ)池的基礎(chǔ)設(shè)施資源, 在一個(gè)軟件定義的存儲(chǔ)環(huán)境中可以自動(dòng)有效地分配, 以符合 企業(yè)的應(yīng)用需求。雖然兩者的定義有所不同,但從本質(zhì)上看, SDS 應(yīng)如同一個(gè)生態(tài)系統(tǒng),它將存儲(chǔ)的功能 從傳統(tǒng)存儲(chǔ)系統(tǒng)中抽象出來(lái), 通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn), 存儲(chǔ)系統(tǒng)中抽離出來(lái)單獨(dú)部署, 不再是硬件設(shè) 備上的固件, 通過(guò)軟件定義, 可管理來(lái)自不同廠商的所有的物理和虛擬存儲(chǔ)資源, 并按需進(jìn) 行自動(dòng)配置。軟件定義存儲(chǔ)應(yīng)具有以下特征:(1自服務(wù)通過(guò)定義標(biāo)準(zhǔn)的 API (應(yīng)用編程接口 ,進(jìn)行存儲(chǔ)的配置,可以滿足應(yīng)用程序和客戶所 需要的存儲(chǔ)資源,無(wú)需人工干預(yù)。雖然這種形式的配置在公共云

6、存儲(chǔ)環(huán)境中,如 Amazon S3和新興的云計(jì)算平臺(tái) OpenStack ,已經(jīng)十分常見(jiàn),但在企業(yè)的 IT 環(huán)境中還未實(shí)現(xiàn)。一些存 儲(chǔ)廠商,包括 EMC ,惠普和 NetApp , 正逐漸提供基于 API 的配置, 這種自服務(wù)特征將極大地 方便應(yīng)用系統(tǒng)管理員的配置和應(yīng)用的集成,并有效地降低管理成本。(2存儲(chǔ)虛擬化存儲(chǔ)虛擬化可以聚合異構(gòu)存儲(chǔ)資源到一個(gè)共享的存儲(chǔ)池, 打破傳統(tǒng)存儲(chǔ)系統(tǒng)煙囪式的現(xiàn) 狀, 使所有存儲(chǔ)設(shè)備中的存儲(chǔ)容量得以充分利用, 存儲(chǔ)虛擬化可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)跨異構(gòu)孤島, 將 在因?yàn)橛布收线M(jìn)行數(shù)據(jù)遷移時(shí),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無(wú)縫遷移,并方便管理。(3豐富的數(shù)據(jù)接口SDS 可以對(duì)外提供豐富的數(shù)據(jù)接口實(shí)現(xiàn)

7、和轉(zhuǎn)換,如文件系統(tǒng)接口(NFS 、 CIFS 等、塊 接口(iSCSI 、 FC 等、對(duì)象接口(S3、 SWIFT 等以及可以供大數(shù)據(jù)分析的 HDFS 接口。豐 富的數(shù)據(jù)接口可以為應(yīng)用在存儲(chǔ)在接口和協(xié)議方面提供更多的選擇。(4異構(gòu)存儲(chǔ)設(shè)備的快速接入和統(tǒng)一管理SDS 的一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于對(duì)異構(gòu)存儲(chǔ)設(shè)備的整合, 不同類型的存儲(chǔ)系統(tǒng) (如 NAS 、 SAN 、 對(duì)象 存儲(chǔ)等 以及不同廠家的存儲(chǔ)設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)快速的接入和統(tǒng)一管理, 這為存儲(chǔ)虛擬化提供了 豐富的存儲(chǔ)資源,也為建立全局的管理視圖創(chuàng)造了條件。3. 軟件定義存儲(chǔ)的研究現(xiàn)狀“基于軟件的平臺(tái)會(huì)繼續(xù)比基于文件或者基于對(duì)象的其他存儲(chǔ)市場(chǎng)部分發(fā)展得更快, 這

8、 種成長(zhǎng)主要被跨行業(yè)和地域、 豐富多樣、 密集的數(shù)據(jù)所驅(qū)動(dòng)。 ”IDC 研究主任 Ashish Nadkarni 在一篇聲明中提到。 而事實(shí)上, 目前僅僅是軟件定義存儲(chǔ)的開(kāi)端, 由于傳統(tǒng)異構(gòu)存儲(chǔ)設(shè)備之 間實(shí)現(xiàn)機(jī)制的迥異, 大存儲(chǔ)廠商并未真正實(shí)現(xiàn)異構(gòu)兼容, 軟件定義存儲(chǔ)的研究正處于起步階 段。3.1研究機(jī)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化研究作為對(duì)傳統(tǒng)存儲(chǔ)行業(yè)的顛覆性技術(shù), SDS 在定義、體系架構(gòu)和管理接口等方面亟需一系 列的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)范, 標(biāo)準(zhǔn)化工作對(duì)推動(dòng) SDS 的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用, 但目前, 國(guó)內(nèi)研究 機(jī)構(gòu)對(duì) SDS 的標(biāo)準(zhǔn)化工作還沒(méi)有被提上日程, 國(guó)際研究機(jī)構(gòu)在 SDS 的標(biāo)準(zhǔn)化工作上, 還都在 研究過(guò)

9、程中,相關(guān)研究狀況如下:IDC 今 年 4月 對(duì) 外 正 式 發(fā) 布 的 文 檔 : IDCs Worldwide Software -Based (Software-Defined Storage Taxonomy ,其中對(duì) SDS 的定義進(jìn)行闡述,并提出了 SDS 的評(píng)估方法, 以及在通用硬件上利用軟件構(gòu)建一個(gè)高可擴(kuò)展性存儲(chǔ)平臺(tái)的解決 方案。DMTF 在今年 5月成立了一個(gè)孵化項(xiàng)目 SDDC Incubator , SDS 作為其中一部分,目 前正在研究過(guò)程中。OpenStorage 開(kāi)源社區(qū)在今年 10月舉辦的 “OpenStorage Summit 2013”大會(huì)上 組織各企業(yè)一起討論

10、 SDS 的定義,但還沒(méi)有實(shí)質(zhì)性東西輸出。3.2廠商研究除學(xué)術(shù)研究團(tuán)體對(duì) SDS 技術(shù)展開(kāi)廣泛研究外, 商業(yè)公司對(duì) SDS 技術(shù)跟進(jìn)和產(chǎn)品研發(fā)均產(chǎn) 生了濃厚興趣, 并進(jìn)行了積極實(shí)踐, 但由于各家對(duì) SDS 的理解不同, 其 SDS 的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì) 也有所不同。目前,對(duì) SDS 進(jìn)行深入研究的公司可以分為以下三類:(1傳統(tǒng)的存儲(chǔ)設(shè)備廠商,如 EMC 、華為和 NETAPPEMC 的 SDS 通過(guò)存儲(chǔ)虛擬化平臺(tái)將物理陣列中的存儲(chǔ)(無(wú)論是基于文件、塊還 是對(duì)象抽象為虛擬共享存儲(chǔ)資源池,從而跨物理陣列實(shí)現(xiàn)靈活的存儲(chǔ)使用模 型,并提供應(yīng)用程序和創(chuàng)新型數(shù)據(jù)服務(wù)。存儲(chǔ)虛擬化平臺(tái)從底層硬件陣列抽象 出存儲(chǔ)控制

11、路徑, 以便可以在軟件中集中執(zhí)行多供應(yīng)商存儲(chǔ)基礎(chǔ)架構(gòu)的訪問(wèn)和 管理。 EMC 的軟件定義存儲(chǔ)系統(tǒng)具有控制路徑和數(shù)據(jù)路徑,控制路徑設(shè)置和管 理存儲(chǔ)設(shè)備的策略,而數(shù)據(jù)路徑執(zhí)行實(shí)際讀取、寫入和數(shù)據(jù)服務(wù)。華為從業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)存儲(chǔ)(Service-Driven Storage角度理解和研究 SDS ,即系 統(tǒng)根據(jù)業(yè)務(wù)的定制化要求(主要指性能、可靠性及數(shù)據(jù)的一致性方面 , 將相 關(guān)的控制策略下發(fā)給控制平面和數(shù)據(jù)平面, 聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)用戶存儲(chǔ)的定制化。 與 EMC 不同的是,其將軟件定義存儲(chǔ)系統(tǒng)分為三個(gè)平面:管理平面、控制平面和數(shù)據(jù) 平面。異構(gòu)陣列則通過(guò)接入層統(tǒng)一接入到數(shù)據(jù)平面,業(yè)務(wù)側(cè)的請(qǐng)求都統(tǒng)一由控 制平面根據(jù)存儲(chǔ)策

12、略進(jìn)行自動(dòng)分配。NetApp 的 SDS 主要通過(guò)其集群操作系統(tǒng) Data ONTAP對(duì)底層的異構(gòu)存儲(chǔ)進(jìn)行統(tǒng) 一管理,并實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)資源的策略配置,以及提供可編程 API 實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序自定 義和工作流自動(dòng)化, 所有的異構(gòu)存儲(chǔ)設(shè)備通過(guò) NetApp 設(shè)備接入。 目前, NETAPP 的 ONTAP 產(chǎn)品主要支持塊和文件存儲(chǔ)接口,對(duì)對(duì)象存儲(chǔ)支持較弱;兼容硬件支 持列表中,也主要是 NETAPP 認(rèn)證的存儲(chǔ)設(shè)備。(2虛擬化解決方案廠商,如 VMware 。作為虛擬化操作系統(tǒng)的龍頭老大, VMware 在 SDS相關(guān)產(chǎn)品中,更多的關(guān)注在 異構(gòu)存儲(chǔ)如何為虛擬機(jī)使用,以應(yīng)用為中心的策略,可實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)使用自動(dòng)化

13、, 對(duì)異構(gòu)存儲(chǔ)池中的所有資源制定一致的策略, 使存儲(chǔ)的使用像為每個(gè)應(yīng)用或虛 擬機(jī)指定容量、性能和可用性要求那樣簡(jiǎn)單。這種基于策略的自動(dòng)化最大限度 地利用了底層存儲(chǔ)資源,同時(shí)將管理開(kāi)銷降至最低。數(shù)據(jù)服務(wù)(如快照、克隆 和復(fù)制作為虛擬數(shù)據(jù)服務(wù)在軟件中交付,并按虛擬機(jī)進(jìn)行調(diào)配和管理。獨(dú)立 于底層存儲(chǔ)硬件使得這些服務(wù)的分配極其敏捷和靈活。(3初創(chuàng)的存儲(chǔ)軟件公司,如先智存儲(chǔ)功能軟件化在打破傳統(tǒng)存儲(chǔ)設(shè)備廠商既有利益格局的過(guò)程中將發(fā)揮十分 重要的作用,這也為許多初創(chuàng)的存儲(chǔ)軟件公司提供了參與存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)鏈的機(jī)會(huì)。 先智的 SDS 主要基于 OpenStack 的塊存儲(chǔ)組件 Cinder,將 SDS 架構(gòu)設(shè)計(jì)為三

14、個(gè)層次:接口層、管理層和存儲(chǔ)聯(lián)邦層;其中,接口層對(duì)應(yīng)用提供存儲(chǔ)管理接 口及塊存儲(chǔ)接口,管理層提供資源管理、認(rèn)證、統(tǒng)計(jì)及監(jiān)控等管理功能,而存 儲(chǔ)聯(lián)邦層提供異構(gòu)存儲(chǔ)設(shè)備的接入和管理。4. 軟件定義存儲(chǔ)架構(gòu)設(shè)計(jì)4.1系統(tǒng)需求分析(1實(shí)現(xiàn)面向應(yīng)用的專業(yè)化管理策略傳統(tǒng)存儲(chǔ)系統(tǒng)存儲(chǔ)資源與應(yīng)用獨(dú)立, 存儲(chǔ)資源利用效率低, 在新的存儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中要做到資源整合并且針對(duì)應(yīng)用進(jìn)行專業(yè)化的策略管理, 根據(jù)應(yīng)用的變化進(jìn)行彈性配額; 同時(shí), 存 儲(chǔ)系統(tǒng)必須提供基于容器的多層次租戶 /應(yīng)用隔離技術(shù),通過(guò)物理隔離與權(quán)限控制相結(jié)合, 實(shí)現(xiàn)以用戶為單位、以業(yè)務(wù)為單位以及以存儲(chǔ)容器為單位的數(shù)據(jù)隔離。(2系統(tǒng)全局自動(dòng)負(fù)載均衡和智能調(diào)

15、度大數(shù)據(jù)時(shí)代下, 新的存儲(chǔ)系統(tǒng)中物理存儲(chǔ)主機(jī)節(jié)點(diǎn)規(guī)模從幾萬(wàn)到幾十萬(wàn), 多為數(shù)據(jù)密集 型應(yīng)用, 面對(duì)超大規(guī)模的數(shù)據(jù)請(qǐng)求和節(jié)點(diǎn)數(shù)量, 應(yīng)高效進(jìn)行節(jié)點(diǎn)負(fù)載均衡, 充分發(fā)揮空閑節(jié) 點(diǎn)的作用,保障高水平服務(wù)質(zhì)量,提高系統(tǒng)運(yùn)行效能。存儲(chǔ)系統(tǒng)應(yīng)按照存儲(chǔ)設(shè)備的相關(guān)特性 (如存儲(chǔ)容量、設(shè)備類型、性能指標(biāo)等 為業(yè)務(wù)選 擇最合適的存儲(chǔ)資源,并按照存儲(chǔ)設(shè)備的 IO 空閑程度等信息對(duì)應(yīng)用進(jìn)行基于服務(wù)質(zhì)量的多 層次自動(dòng)負(fù)載均衡與調(diào)度功能。(3存儲(chǔ)設(shè)備在線擴(kuò)展和收縮在存儲(chǔ)設(shè)備的使用過(guò)程中, 會(huì)遇到調(diào)整存儲(chǔ)資源池的需求, 這則要求存儲(chǔ)資源池根據(jù)業(yè) 務(wù)的需求增加或者減少存儲(chǔ)設(shè)備。 在調(diào)整的過(guò)程中, 盡量減少對(duì)業(yè)務(wù)的影響, 即業(yè)

16、務(wù)不能被 中斷。(4跨數(shù)據(jù)中心的存儲(chǔ)資源統(tǒng)一管理大規(guī)模級(jí)別存儲(chǔ)系統(tǒng)的構(gòu)建隨著數(shù)據(jù)的爆炸性增長(zhǎng), 存儲(chǔ)的規(guī)模越來(lái)越大。 傳統(tǒng)存儲(chǔ)通 常是在一個(gè)設(shè)備、一個(gè)機(jī)架或一個(gè)數(shù)據(jù)中心內(nèi)完成資源組織管理,而當(dāng)存儲(chǔ)容量上升到 EB級(jí)或 ZB 級(jí)后存儲(chǔ)則很難在一個(gè)數(shù)據(jù)中心內(nèi)完成。大規(guī)模的存儲(chǔ)需要跨數(shù)據(jù)中心,跨城市、 省、 甚至國(guó)家進(jìn)行存儲(chǔ)設(shè)備、 存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、 存儲(chǔ)服務(wù)的組織和管理, 并支持跨域的訪問(wèn)、 備份、 容災(zāi)等功能。4.2參考架構(gòu)設(shè)計(jì)基于以上需求分析, 結(jié)合軟件定義存儲(chǔ)的特征, 我們認(rèn)為軟件定義存儲(chǔ)的系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí), 需要著重考慮軟硬件的解耦、 靈活的存儲(chǔ)配置策略、 多樣化的存儲(chǔ)能力供給以及存儲(chǔ)資源的 彈性擴(kuò)展

17、等因素,軟件定義存儲(chǔ)的參考架構(gòu)圖如下: 圖 1 軟件定義存儲(chǔ)參考架構(gòu)圖軟件定義存儲(chǔ)系統(tǒng)主要由以下四層組成:訪問(wèn)接口層、 軟件定義存儲(chǔ)層、 存儲(chǔ)適配層以 及存儲(chǔ)資源池,其中,每一層扮演著不同的角色,功能也有所不同:(1訪問(wèn)接口層此層次上包括管理接口和數(shù)據(jù)接口, 管理接口主要提供與自服務(wù)門戶、 管理門戶、 以及 外部計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的管理接口; 而數(shù)據(jù)接口則通過(guò)協(xié)議轉(zhuǎn)換的方式, 為外部應(yīng)用提供豐富的數(shù)據(jù) 接口,如對(duì)象接口、文件接口、 HDFS 接口以及塊接口等。(2軟件定義存儲(chǔ)層此層是軟件定義存儲(chǔ)系統(tǒng)中十分重要的一層, 通過(guò)軟件對(duì)底層存儲(chǔ)資源進(jìn)行池化和統(tǒng)一 管理, 并基于存儲(chǔ)設(shè)備的性能、 可靠性等指標(biāo)進(jìn)行

18、相關(guān)策略配置, 為不同的應(yīng)用選擇合適的 存儲(chǔ)資源;同時(shí),此層通過(guò)軟件定義可以實(shí)現(xiàn)或者提升傳統(tǒng)存儲(chǔ)設(shè)備的相關(guān)功能,如去重、 快照、數(shù)據(jù)復(fù)制以及壓縮加密等功能。(3存儲(chǔ)適配層存儲(chǔ)適配層主要通過(guò)多種訪問(wèn)接口實(shí)現(xiàn)對(duì)底層異構(gòu)存儲(chǔ)設(shè)備之間的訪問(wèn)。 目前, 可以通 過(guò) SNIA 定義的 SMI-S 協(xié)議和 CDMI 接口實(shí)現(xiàn)對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備的訪問(wèn), 但異構(gòu)存儲(chǔ)設(shè)備之間的互通 性需要標(biāo)準(zhǔn)化組織的進(jìn)一步推進(jìn); 同時(shí), 存儲(chǔ)適配層也支持第三方專有的訪問(wèn)接口, 通過(guò)專 有的訪問(wèn)接口,存儲(chǔ)設(shè)備的相關(guān)高級(jí)功能特性能夠充分地發(fā)揮。(4存儲(chǔ)資源池存儲(chǔ)資源池中涵蓋了業(yè)界主流的存儲(chǔ)類型:高性能的 SAN 存儲(chǔ)、 高擴(kuò)展性的 NAS

19、存儲(chǔ)以 及兼具二者特性的對(duì)象存儲(chǔ), 這些存儲(chǔ)設(shè)備都作為軟件定義存儲(chǔ)資源池中的組成部分, 為上 層的軟件定義存儲(chǔ)層進(jìn)行統(tǒng)一管理和統(tǒng)一調(diào)度, 通過(guò)訪問(wèn)接口層中的數(shù)據(jù)接口, 為外部的應(yīng) 用提供存儲(chǔ)服務(wù)。5. 軟件定義存儲(chǔ)演進(jìn)思路 SDS 的實(shí)現(xiàn)并非一步到位，需要分以下三個(gè)階段： (1 階段一：存儲(chǔ)資源虛擬化，簡(jiǎn)化存儲(chǔ)配置，降低管理成本 此階段需要結(jié)合應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)存儲(chǔ)的需求， 分析目前存儲(chǔ)資源的使用狀況， 調(diào)整未來(lái)的購(gòu) 置計(jì)劃，進(jìn)行存儲(chǔ)資源的合理配置，對(duì)企業(yè)內(nèi)部的存儲(chǔ)資源按照性能、可靠性等進(jìn)行分級(jí)， 通過(guò)存儲(chǔ)虛擬化手段，將企業(yè)內(nèi)部已有的跨越多個(gè)廠家的異構(gòu)存儲(chǔ)、DAS 資源、SSD 資源整 合為統(tǒng)一的存儲(chǔ)

20、資源池，以便于應(yīng)用調(diào)用；同時(shí)，通過(guò)定義相關(guān) API，簡(jiǎn)化存儲(chǔ)配置，實(shí)現(xiàn) 應(yīng)用系統(tǒng)直接訪問(wèn)存儲(chǔ)資源。 存儲(chǔ)資源全局管理視圖的建立將存儲(chǔ)管理員從繁瑣的存儲(chǔ)配置瑣事中解脫出來(lái)， 可以集 中管理后端基礎(chǔ)設(shè)施，通過(guò)容量、性能、可靠性等方面對(duì)存儲(chǔ)資源的組織，可以更加有效地 滿足應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)存儲(chǔ)資源的需求。 (2 階段二：存儲(chǔ)功能軟件化，實(shí)現(xiàn)軟硬件解耦和，降低設(shè)備采購(gòu)成本 此階段主要在統(tǒng)一的存儲(chǔ)資源池上， 構(gòu)建完善的存儲(chǔ)軟件層， 將傳統(tǒng)存儲(chǔ)的功能特性 （如 快照、精簡(jiǎn)配置以及去重等）提升到軟件層次，存儲(chǔ)功能的實(shí)現(xiàn)將不依賴于廠商自身的存儲(chǔ) 設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)特性與存儲(chǔ)硬件的解耦；同時(shí)，存儲(chǔ)功能軟件化將支持第三方軟

21、件的無(wú)縫 接入，支持用戶的自定義開(kāi)發(fā)，更多的存儲(chǔ)功能創(chuàng)新將通過(guò)軟件定義的方式出現(xiàn)。 (3 階段三：基于通用硬件，提升軟件定義存儲(chǔ)的普適性 在通用的硬件基礎(chǔ)上， 存儲(chǔ)功能完全軟件化， 文件， 塊和對(duì)象存儲(chǔ)設(shè)備將在通用的 CPU， 內(nèi)存，硬盤驅(qū)動(dòng)器上按需創(chuàng)建、靈活擴(kuò)展。軟件定義存儲(chǔ)功能的不斷完善和成熟，將為通用 硬件構(gòu)建底層存儲(chǔ)資源池成為可能， 基于通用的硬件， 搭載純軟件的產(chǎn)品將提供更大的靈活 性。 6. 結(jié)束語(yǔ) 2011 年 8 月網(wǎng)景瀏覽器的創(chuàng)始人 Marc Andreessen 在華爾街日?qǐng)?bào)上發(fā)表了題為為什 么軟件正吞噬整個(gè)世界的文章，拉開(kāi)了“軟件主世”的序幕，SDN 等新概念橫空出世和日

22、 漸成熟，讓大家看到了下一代數(shù)據(jù)中心的雛形，也讓業(yè)界對(duì) SDS 未來(lái)的發(fā)展充滿了信心。然 而，SDS 的起步稍晚，標(biāo)準(zhǔn)化的研究以及產(chǎn)品的研發(fā)上尚處在起步階段，再加上傳統(tǒng)存儲(chǔ)廠 商囿于各自利益，對(duì) SDS 的發(fā)展戰(zhàn)略尚不明晰，SDS 的發(fā)展仍然需要一定的時(shí)間。 但隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)時(shí)代的來(lái)臨，作為下一代數(shù)據(jù)中心的關(guān)鍵能力軟件定義 存儲(chǔ)會(huì)更加靈活、高效，也將會(huì)推動(dòng) SDS 不斷向成熟、標(biāo)準(zhǔn)化和可實(shí)現(xiàn)的方向發(fā)展。 參考文獻(xiàn)： 1 Ashish Nadkarni, Laura DuBois IDC's Worldwide Software-Based (Software-Defined S

23、torage Taxonomy, 2013 2 Henry Baltazar. Software-Defined Storage Will Sound The Death Knell For Traditional Storage Provisioning, 2013 3 Richard Fichera. The Software-Defined Data Center Is The Future Of Infrastructure Architecture, 2012 4 IDC Brings Clarity to Software-Based/Software-Defined Storag

24、e Markets. 2012 5 Richard Fichera, Doug Washburn. The Software-Defined Data Center Is The Future Of Infrastructure Architecture, 2012 6 Jerome Lecat. Is software-defined just a new way to whitewash old products? , 2012 7 Forrsights Hardware Survey, 2012. 8 Richard Fichera, Andre Kindness. Optimize I

25、T Infrastructure Around Key Workloads, 2012 9 Galen Schreck, Alex Cullen. Planning For Cloud 2.0, 2011 10 Chris Andrews, Christine Ferrusi Ross. Self-Provisioning Changes Traditional Sourcing Practices, 2011 11 軟件定義 新一代數(shù)據(jù)中心VMworld 2012 大會(huì)側(cè)記. 12 VMware 推新 VMware VSAN 對(duì)軟件定義存儲(chǔ)進(jìn)行了擴(kuò)展. 13 EMC 發(fā)布全新軟件定義存儲(chǔ)平臺(tái) ViPR. 14 陳杰. 大數(shù)據(jù)場(chǎng)景下的云存儲(chǔ)技術(shù)與應(yīng)用. 北京: 中興通訊技術(shù)，2012 年 06 期 15 Marc Andreessen. Why Software Is Eating The World. Why Software Is Eating The World, Software-Defined Storage Technology Research for the Next-generation Data Center Sun Zhenzheng, Gong Jing, Duan Yong, Lei Junzhi (Shan