軟件正在吞噬整個世界。無論是計算、網絡、存儲，還是其他傳統基礎架構，都在軟件定義時代面臨威脅。簡而言之，軟件定義就是通過虛擬化將軟硬件分離，把服務器、存儲、網絡計算資源池化，最終實現這些虛擬化資源的按需交付。在向SDDC（軟件定義數據中心）邁進的過程中，通過底層可編程標準，使得SDN、SDI、SDS等衍生技術都有了自己的發展路徑，在各自領域的架構優化時起到了重要作用，甚至是軟件定義內存（SDM）。

　　軟件定義顛覆傳統數據中心

軟件定義的概念最早可以追溯到90年代，起初是為了推動網絡數據傳輸的效率，在硬件設備通路上進行編程實現動態網絡。不過，由于通用硬件底層與上層編程環境的資源沒有有效協調，也只能感嘆“生不逢時”。直到10年前虛擬化技術出現，才借助軟件和硬件分離的方法初步解決了難題。與傳統架構相比，軟件定義可以將數據和控制分離，軟件負責管理、控制和調度硬件資源，硬件負責運算和執行。

需要注意的是，軟件定義的轉換過程并非一步到位，是軟硬件解耦后將可操控部分通過編程接口或其他形式，結合前端應用的需求，分階段實現對各類資源的調用。這種可編程的過程，類似對智能家居的控制，將傳統一體化硬件“打散”，建立虛擬化、API層，借助控制軟件進行調度和管理。顧名思義，本質上就是軟件驅動硬件資源。

軟件定義之所以能成為潮流，一方面是得益于其自身優勢，不僅研發創新的速度加快了，價格成本也比硬件便宜不少，對數據中心性能、節能、擴容的升級應變靈活，而且現在基礎設施也引入了智能化。同時，開源軟件也為軟件定義提供了更多可能性，廠商做系統時有了新選擇。另一方面，摩爾定律為硬件性能帶來的增強也為軟件定義奠定了基礎，可以通過虛擬化計算資源完成更復雜的任務。

前文提到了不少軟件定義，包括SDN（軟件定義網絡）、SDS（軟件定義存儲）、SDI（軟件定義基礎設施）、SDDC（軟件定義數據中心），這里簡單介紹一下：

SDI旨在讓開放架構數據中心的IT資源“動起來”，推動管理模式向自動化轉型，為客戶提供動態感知工作負載、數據資源的環境，使得應用負載在本地或混合云中選擇最優環境運行。本質上說，SDI就是消除可變的復雜度，通過對物理和虛擬基礎設施資源進行動態、開放的控制，從而滿足應用、IT和業務用戶的需求。

SDN是通過分離網絡設備的控制面與數據面，將網絡能力抽象為應用程序接口（API）提供給應用層，構建開放可編程的網絡環境。通過對底層的網絡資源虛擬化，實現對網絡的集中控制和管理。SDN將網絡設備控制能力集中至中央控制節點，搭載網絡操作系統，以軟件驅動網絡控制和業務配置的自動化靈活部署。

對于SDS來說，多云平臺的適用性讓操作便捷化，無論是內置磁盤、閃存，亦或是外部存儲，均可打包起來連帶管理。同時，智能化流程也能夠自適應工作負載，降低了人力成本。借助自動分層技術，不同存儲系統和虛擬機產品可以迅速遷移至存儲層，“就地”進行優化。從某種程度上來說，SDS為傳統存儲方案帶來了新的可能，而非一棒子打死，數據中心或許可以在“無視”硬件基礎設施的情況下實現自動化。只要是經過預先配置的服務和工具，經過測試后可以立即投入使用。

SDDC可謂軟件定義的終極目標，簡單來說就是虛擬化、軟件化數據中心的一切資源，包括服務器、存儲、網絡等。通過虛擬化構建由虛擬資源組成的資源池，用戶可以將這些資源橫向擴展為內存池、存儲池、計算池、網絡池…再把其拓展為一個個小型虛擬數據中心，使得資源利用率提升。

可以說，軟件定義打破了傳統以硬件為核心的框架，帶來了靈活性和可擴展性。不過，軟件定義也離不開硬件的性能支持，二者相輔相成。從SDN到SDS，再到SDDC，軟件定義“再造”了傳統IT架構，甚至解決了一些虛擬化手段難以應付的問題。更重要的是，軟件定義的顛覆不止局限于架構層面，還挖掘了新型的商業模式和相應的創業公司，其中就包括軟件信息技術的發展。

不僅是SDS，其實內存同樣面臨著軟件定義的趨勢，尤其是存儲和內存逐漸融合部署之后。美光推出的全閃存NVDIMM（非易失性雙內存模塊）讓系統內存變得復雜，需要兼顧內存速度和數據中心存儲架構的持久度。從一定程度上來說，NVDIMM與SSD的互補性增強了。舉個例子，新型的NVDIMM完全有能力支持大容量的DRAM和內存，用戶在系統運行時可以將數據從閃存轉到DRAM中，亦可以在任務結束時讓DRAM的數據返回閃存。

既然涉及到存儲架構的可持續性和可移植性，那么內存就有理由與存儲協作，通過軟件工具在硬件之間進行數據交互，也就是上文所說的DRAM、DIMM、SSD之間的數據遷移，這種概念也被認為是SDM（軟件定義內存）。盡管當前SDM的話語權還掌握在英特爾這種上游廠商手中，但隨著內存性能、壓縮技術、開發工具等配套服務逐步升級，SDM遲早會出現在更多廠商的產品路線圖上。有一些專預測，融合內存和SSD存儲池的新型集群可能會在明年亮相。

借助軟件工具，內存和閃存可以形成共享資源池，而NVDIMM-N有時也可以拿來當做DRAM使用，以獲得快速的讀寫速度。誠然，SDM在數據中心虛擬化的過程中仍扮演著“新人”角色，有不少問題待解決，例如DIMM的性能瓶頸，或是介于NAND與DRAM之間的速率提升難度。但在長期來看，隨著基礎架構的改進、軟件工具的完善，以及虛擬化技術的增強，SDM將很可能在軟件定義時代占有一席之地。