第1页:软件定义时代来临 传统架构遇变革

软件正在吞噬整个世界。无论是计算、网络、存储,还是其他传统基础架构,都在软件定义时代面临威胁。云计算、物联网、人工智能的发展引发了爆发式的信息量,使得数据的存储、管理、优化遭遇阻碍,而虚拟化的应用则为分布式存储等技术带来更多可能。VDI、内部开发测试、数据备份等场景对软件定义存储(SDS)有着新的需求。但总体来看,SDS之路并非一马平川,而是机遇与挑战并存。

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SDX时代的机遇与挑战

软件定义时代,要想实现SDDC(软件定义数据中心)离不开存储、网络、计算的支撑,从而也衍生出了对这些资源的优化必要。通过底层可编程标准,SDN、SDI、SDS等技术均成为现实。需要注意的是,这种转换过程并非一步到位,是软硬件解耦后将可操控部分通过编程接口或其他形式,结合前端应用的需求,分阶段实现对各类资源的调用。这种可编程的过程,类似对智能家居的控制,将传统一体化硬件“打散”,建立虚拟化、API层,借助控制软件进行调度和管理。顾名思义,本质上就是软件驱动硬件资源。

软件定义不同于虚拟化,可以说是后者的进化和延伸,全球网络存储工业协会(SNIA)给出的定义是SDS要能够提供自助服务接口,用于分配和管理虚拟存储空间,并且具备Automation(自动化)、Standard Interfaces(标准接口)、Virtualized Data Path(虚拟数据路径)、Scalability(扩展性)、Transparency(透明性)等功能。不过要说最早在数据中心内提及软件定义概念的,还要属VMware.根据他们的设想,数据中心内的资源不仅可以软件定义,还能自动分配。此外,当软件被从传统硬件存储中剥离出来后,在共享池中也可以有效发挥资源利用优势。

事实上,虚拟化、云计算、大数据、多元化的应用,以及对服务交付时间等因素的需求,都是助推软件定义的催化剂。拿大数据来说,信息量的爆炸对存储访问提出了更高要求,以硬件为主的方式疏于灵活性,而企业客户往往将注意力集中在计算、网络等“显性”地带,导致存储配置管理成了瓶颈。对于SDS来说,多云平台的适用性让操作更便捷,无论是内置磁盘、闪存,亦或是外部存储,均可打包起来连带管理。同时,智能化流程也能够自适应工作负载,降低了人力成本。借助自动分层技术,不同存储系统和虚拟机产品可以迅速迁移至存储层,“就地”进行优化。

SDS复杂度较高,厂商通常难以在短期内获得回报,但从长期来看这种技术很有前景。除了上述提到的便捷性和灵活性,资源优化效率也会更高,策略驱动下有针对性的满足各业务场景,而开放的API工具也为在混合云中多次部署提供了可能。一般情况下,一个管理员就能管理计算和存储资源。

从某种程度上来说,SDS为传统存储方案带来了新的可能,而非一棒子打死,数据中心或许可以在“无视”硬件基础设施的情况下实现自动化。只要是经过预先配置的服务和工具,经过测试后可以立即投入使用。

第2页:SDS并非一马平川 五大问题需解决

然而,SDS作为一种相对较新的技术,也有五大问题亟待解决。

一、应用

相比传统的手动方式,SDS允许客户通过软件、API管理存储数据,尽量少地依赖基础物理硬件,访问更灵活。而对于业务变更较为缓慢的企业来说,这项技术的红利并没有太大价值,例如政府、金融等相对静态的行业,SDS在性能、架构、稳定性、响应时间等方面还难以满足传统客户的需求。一些金融客户认为,SDS的响应时间较集中架构存储差,并不适合响应时间较高的场景。

二、性能

多核CPU的x86服务器、有效的多线程等性能因素,以及向外扩展的工作负载均在不同程度上限制着SDS的部署。首先,软件定义无法完全脱离于硬件实现,本质上对处理核心性能、数据传输速度等仍有要求。其次,多个存储节点很难汇聚为单个性能资源池以服务专门的工作负载。

三、采购

企业级采购通常是大批量或者长周期的购买,这部分IT预算不是小规模,从某种程度上来说难以实现价值最大化,这是HCI厂商不得不考虑的问题。这种采购方式与产品、技术的快速迭代相违背,所谓性价比无从谈起。对于数据中心的管理人员来说,他们并不情愿支付更换系统所带来的高额费用。

四、兼容

Ceph是存储虚拟化的典型产品之一,当然也是SDS的一部分。不过,Ceph在标准块接口、运维管理易用性、部件更替命令执行等方面仍有不足。此外,Ceph在SSD写带宽和CPU的性能消耗也受人诟病。由于RBD的I/O路径复杂,效率也会多少受影响,而后期维护也主要是海外开发者,难免照顾不周。

五、生态

SDS的推进离不开软件生态的支持,例如好的SDN环境,允许一致性的自动化编排。在这方面,SDS供应商需要做得更多。

综上所述,软件定义存储仍处于发展初期,需满足自助服务接口,用于分配和管理虚拟存储空间,以及自动化、扩展性、透明性等功能。IDC预计,到2020年将有44ZB的数据量,因此需要更高效、更节省成本的存储和管理方式。未来,SDX(软件定义一切)将成为趋势,而随着应用功能与服务的扩展,SDS要解决的问题还有很多。

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