最近兩三年，IT圈除了云計算、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 (SDN)，繼而有軟件定義數(shù)據(jù)中心(SDDC)和軟件定義存儲(SDS)。后來還陸續(xù)出現(xiàn)了軟件定義基礎架構(gòu) (SDI)，軟件定義一切(SDx)。

那么，到底什么是軟件定義呢?軟件是相對于硬件而言，在出現(xiàn)這個詞匯之前，我們購買的IT或智能設備，又是什么定義的呢?里面沒有軟件嗎?

當然，里面也有軟件，但相對固化，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)，通過遙控器，我們只能選擇溫度，或者開關;后來出現(xiàn)了更多的選擇，如風速、風向等的設定。到了智能家居的時代，通過向應用軟件開放空調(diào)的編程接口，智能家居服務商幫助我們達到，能在回家之前，就借助手機或者平板，開啟并設置空調(diào)了。

我們知道軟件是用戶與硬件之間的接口界面。用戶主要是通過軟件與硬件進行交流。早期為了大規(guī)模制造，降低制造的復雜度和成本。許多功能都固化在硬件里，我們可以稱之為硬件定義。隨著人民日益增長的多樣化、個性化定制的需求，以及更加智能、更加靈活所需的自動化的需求，軟件定義的需求將越來越多、越來越廣。

軟件定義其實是一個過程，不是一蹴而就的目標，它分成不同階段。軟件定義就是要將特定的硬件與軟件進行解耦，將硬件的可操控成分按需求，分階段的，通過編程接口或者以服務的方式逐步暴露給前端應用，分階段地滿足應用對資源的不同程度、不同方面的靈活調(diào)用。

那么，什么是軟件定義存儲呢?

在IT基礎架構(gòu)領域的軟件定義，最早出現(xiàn)的是：軟件定義網(wǎng)絡(SDN)。SDN起源于2006年斯坦福大學的Clean Slate研究課題。2009年，Mckeown教授正式提出了SDN概念。通過將網(wǎng)絡設備的控制平面與數(shù)據(jù)平面分離開來，并實現(xiàn)可編程化控制，實現(xiàn)了網(wǎng)絡流量的靈活控制，為核心網(wǎng)絡及應用的創(chuàng)新提供了良好的平臺。

2012年，VMware在其vForum大會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(計算、存儲、網(wǎng)絡、管理和安全)之一，軟件定義存儲(SDS)的概念也首次被提出。

EMC公司在當年的EMC World發(fā)布大會上也發(fā)布了SDS戰(zhàn)略，引發(fā)了業(yè)界對SDS的大討論，SDS迅速成為存儲業(yè)界的研究熱點。

不過，時至今日，SDS的定義并沒有統(tǒng)一的標準，各家權(quán)威咨詢機構(gòu)，各大廠商等，都對這一概念有著不同的解釋或描述。下面我們列出主要的機構(gòu)和廠商對SDS的描述，看看有何共性和差異。

一、IDC

IDC通過對SDS市場的深入了解和研究，對SDS定義如下：SDS將數(shù)據(jù)中心或者跨數(shù)據(jù)中心的各種存儲資源抽象化、池化，以服務的形式提供給應用，滿足應用按需(如容量、性能、QoS、SLA等)自動化使用存儲的需求。

二、Gartner

Gartner副總裁Neil MacDonald在其位于Gartner網(wǎng)站的博客上撰寫道：

SDS必備的四個基本特征是：Abstraction (抽象化)、Instrumentation、Automation (自動化)和Orchestration (編排)。

另外，2013年10月Gartner發(fā)布2014年十大戰(zhàn)略技術中，重要的組成部分就有：軟件定義一切(SDx)。Gartner認為：軟件定義一切囊括了在基礎設施可編程性標準提升下不斷增長的市場勢頭、由云計算內(nèi)在自動化驅(qū)動的數(shù)據(jù)中心互通性、DevOps和快速的基礎設施提供等。軟件定義一切還包括各種舉措，如OpenStack、OpenFlow、Open Compute Project和Open Rack，共享相同的愿景。開放性將成為供應商的目標，SDN(網(wǎng)絡)、SDDC(數(shù)據(jù)中心)、SDS(存儲)和SDI(基礎架構(gòu))技術的供應商都力圖成為所在領域的領導，但在恪守開放性和標準方面卻可能各有各的打算。

三、VMware

VMware做為SDS概念的創(chuàng)造者，對SDS定義如下：

軟件定義的存儲產(chǎn)品是一個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一個友好的用戶界面(UI)或API來提供給消費者。一個軟件定義的存儲的解決方案使得你可以在不增加任何工作量的情況下進行縱向擴展(Scale-Up)或橫向擴展(Scale-Out)。

軟件定義存儲是VMware軟件定義數(shù)據(jù)中心的五大組成部分之一。VMware認為，軟件定義的數(shù)據(jù)中心，是 IT 演變的下一個階段，是迄今為止最有效、恢復能力最強和最經(jīng)濟高效的云計算基礎架構(gòu)方法。SDDC方法論將對存儲、網(wǎng)絡連接、安全和可用性應用池化、抽象化和自動化，整個數(shù)據(jù)中心由軟件自動控制。 基礎架構(gòu)提供的服務將聚合起來，并與基于策略的智能調(diào)配、自動化和監(jiān)控功能結(jié)合在一起使用。 應用編程接口和其他連接器支持無縫延展到私有云、混合云和公有云平臺。

四、EMC

在上周剛剛結(jié)束的EMC World 2015大會上，傳來軟件定義存儲的最具爆炸性消息：EMC將ViPR控制器軟件開源。也正是在兩年前的EMC World 2013大會上，EMC發(fā)布了最新的軟件定義存儲平臺ViPR。下圖能夠一窺全貌：

下面我們來看下，EMC對SDS的定義。

EMC高級存儲業(yè)務總裁Amitabh Srivastava在2013年5月6日的官方博客撰寫到:

當我們定義SDS的時候，我們需要以全局的觀點來審視存儲：

SDS能夠跨越所有廠商的陣列，跨越所有的商品服務器，為達到軟件定義數(shù)據(jù)中心的需求，提供完整的方案。SDS將存儲管理服務(控制平面)從存儲架構(gòu)(數(shù)據(jù)平面)里剝離出來，但仍然保持并擴展每個陣列的獨特價值、特點和智能。這種方法，為企業(yè)提供了選擇和靈活性，因此在今天，他們可以成功地運行其業(yè)務，并滿足必須的速度和敏捷性。

Amitabh認為SDS必須包含如下特征：

1) 簡單：策略驅(qū)動的自動化

2) 易于擴展：容易增加新的存儲服務

3) 開放平臺：社區(qū)共建

五、IBM

2015年2月底，IBM軟件定義存儲產(chǎn)品系列-光譜存儲(Spectrum Storage)正式發(fā)布。IBM把XIV打造成像Spectrum Accelerate一樣的軟件定義存儲。同時，它還將大型機里面的GPFS(通用并行文件系統(tǒng))更名為Spectrum Scale。我們看下，在此之前，IBM眼里的SDS應該是怎樣的?

SDS是使用標準化硬件并通過智能軟件實現(xiàn)所有重要的存儲和管理功能的企業(yè)級存儲。

SDS通過全面的軟件定義環(huán)境構(gòu)建存儲基礎設施，提供自動化，策略驅(qū)動，應用感知存儲服務。

與EMC ViPR類似，IBM SDS也分成控制平面與數(shù)據(jù)平面。如下圖所示：

后來，IBM將軟件定義存儲分為三步走戰(zhàn)略：

第一步，“軟件定義存儲”1.0時代---指虛擬化和優(yōu)化;

第二步為“軟件定義存儲”2.0時代--可延伸性及具行業(yè)導向;

第三步為“軟件定義存儲”3.0時代---分析及應用驅(qū)動。

如下圖所示：

六、SNIA (全球網(wǎng)絡存儲工業(yè)協(xié)會)

實際上，最權(quán)威的SDS定義莫過于SNIA對SDS的定義了，作為一家非盈利的行業(yè)組織，SNIA擁有420多家來自世界各地的公司成員以及7,100多位個人成員，遍及整個存儲行業(yè)。SNIA曾先后定義了DAS, SAN, NAS, 對象存儲及云存儲等標準。

SNIA認為，SDS需要滿足的是：提供自助的服務接口，用于分配和管理虛擬存儲空間。SDS應該包括如下功能:

自動化

標準接口

虛擬數(shù)據(jù)路徑

擴展性

透明性

(為了讓大家更好的理解SNIA對SDS的看法，以下引用天璣數(shù)據(jù) – “小編愛翻譯”的《SNIA軟件定義存儲白皮書2015漢化先行版》部分內(nèi)容來對比一下傳統(tǒng)存儲與軟件定義存儲的區(qū)別)

傳統(tǒng)存儲部署往往離不開存儲管理員親自創(chuàng)建各種虛擬存儲設備(塊存儲邏輯單元，文件系統(tǒng)共享，對象容器)供應用使用。

在后臺，存儲管理員還得為這些虛擬設備部署數(shù)據(jù)服務。通常情況下，單獨數(shù)據(jù)服務需配備屬于它的單獨管理接口。一旦數(shù)據(jù)部署發(fā)生變更，存儲在虛擬設備上的所有數(shù)據(jù)均會受到影響。數(shù)據(jù)請求通信經(jīng)常發(fā)生其它存儲接口帶外傳輸。

該存儲并不太“軟件定義”，反而“存儲管理員定義”更貼切。這種存儲部署方式存在一個最大的問題，擴容艱難。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)新部署的資源無法歸入原先存儲體系。該傳統(tǒng)存儲部署方式會導致較高的存儲TCO(總體擁有成本)。

為實現(xiàn)存儲基礎架構(gòu)的自動化機制，降低人工管理運維成本，數(shù)據(jù)請求需直接傳達至自動化軟件，且數(shù)據(jù)請求的粒度至少需在當前常見的個體虛擬化存儲設備級別。隨著后續(xù)自動化機制的進一步發(fā)展，每個數(shù)據(jù)對象需獨立傳達自我請求，不再依賴虛擬存儲設備。數(shù)據(jù)對象經(jīng)由分組和抽象后，可向 “用戶”直接傳達其選擇，“用戶”不必再是存儲專家了。

為將請求傳達至存儲系統(tǒng)，應用或用戶需將請求信息標記至每個文件或?qū)ο?，而元?shù)據(jù)，或稱作關于數(shù)據(jù)的“數(shù)據(jù)”，正好符合這一需求。采用記錄請求信息的元數(shù)據(jù)來標記數(shù)據(jù)對象，存儲系統(tǒng)可輕易定位獲取請求信息。

下圖是利用元數(shù)據(jù)傳達數(shù)據(jù)的請求方式

存儲請求信息有時仍存在數(shù)據(jù)路徑帶外傳輸，但自動化機制終將消除這一現(xiàn)象。有了軟件定義存儲，存儲管理員可轉(zhuǎn)向定制策略這類更高階的工作，不再將時間精力囿于即時突發(fā)問題的處理上，而降格自身的服務級別。

下列這張綜合信息圖涵蓋了軟件定義存儲的全部要點：

七、各家對SDS定義的共性

雖然每家對SDS的定義都不盡相同，各有側(cè)重點。但可以看出來，易于擴展(主要指在線橫向擴展)、自動化、基于策略或者應用的驅(qū)動都幾乎都成為大家在SDS定義中的必備特征。而這也是軟件定義數(shù)據(jù)中心的重要特征，只有具備自動化的能力，才能實現(xiàn)敏捷交付，簡單管理，節(jié)省部署和運維成本。自動化也成為各家SDS方案，是否愿意走向更高階段的試金石。

本文出自微信公眾號：樂生活與愛IT，DOIT略有改編。