很多存儲業內人士都認為,在今后的IT世界中,軟件定義存儲將越來越多地受到關注。軟件定義存儲平臺就是軟件定義數據中心(SDDC)通過存儲硬件資源實現的基礎技術,控制和數據服務都被抽象為一個軟件定義頂層“傘狀”,這是一個用于聚合、聯合、監控并集中控制存儲服務的全局層。軟件定義數據中心可以利用更少的硬件資源完成更多的工作;它們更為高效,并且非常適用于虛擬化計算、云計算以及大數據處理與分析應用。諸如超可擴展ScaleIO(用于塊存儲)的EMC產品、ViPR SDS對象與文件平臺都可歸于此類。而像ViPR這樣的“傘狀”軟件定義存儲平臺可通過在線分析應用程序實現單點訪問,Pivotal則可以插入并分析你的整個存儲數據中心堆棧。
事實上,在過去數十年中,虛擬化和軟件定義存儲的概念和解決方案曾以各種形式在市場出現過。例如,IBM公司在60年代末和70年代就在他們的360大型機上實施了多個分區操作系統鏡像,即“虛擬機”的第一個行業實例。他們在相同的“物理機”上運行著獨立的環境,或版本,或類型的操作系統和實用軟件以支持資源共享用戶基礎、應用程序、平臺環境以及用例,在這種情況下是在眾所周知的大“玻璃機房”中。
那么存儲設備呢?道理也是一樣,我們的目標以前是(現在依然是)取代或分離DAS或磁盤陣列與大型“資源共享”大型機/小型機(或者今天的主機服務器和客戶機/臺式機),并在更廣泛分布和地理分散的高性能/高可用性24 x7連續運行環境中實現真正的高共享性。因此,針對分布式的共享存儲陣列和集群計算開發了光纖通道和SCSI存儲網絡。這些措施具體包括了:HBA、RAID處理器/固件、存儲網絡/設備(交換機和光纖)、設備驅動器以及I/O控制器軟件,用戶不僅可以通過LAN集群,而且可以通過WAN(以及今天的互聯網和云計算)連接訪問這些資源。此舉不僅可以通過為主機服務器的CPU I/O任務分離專用存儲設備和主機,而且還能實現用戶(和應用程序)對存儲設備(和所有重要數據信息)的更高可共享性和可訪問性,而這也恰恰是市場和用戶最需要的。“虛擬化”事實上已經存在數十年了,當然“軟件定義存儲”也是如此。
最后,所有這些“分裂和重組”成為更小、更易于管理的邏輯(或虛擬)抽象層是為了通過獨立于專用廠商硬件產品的平臺或數據中心來實現應用程序或解決方案的“便攜性”。此外,不受制于某一硬件設備與廠商不僅歸功于這一貫穿數據中心抽象層的“去耦合”作用,而且還得益于業界廣泛采用的存儲標準。
其結果就是,支持混合的廠商解決方案;應用行業的開放標準;開發標準的API和對象;混合的數據類型/格式(其中包括多字節字符集);通用的互聯網協議(TCP/IP、URL、REST等等);圖形化的用戶界面;網關(包括云計算);標準的網絡/通訊協議層以及其他許多的計算功能。PC的例子包括計算端應用的行業標準PCI(外設組件互聯)并行總線(即演變成高速PCI Express串行互聯);“WinTel”平臺環境;USB端口,用于存儲應用而無所不在的SCSI總線等等。在此之前,數據中心通常都受制于單一的供應商、專用的軟硬件平臺。“降低專用性,加強開放標準,實現與硬件無關”,通過遵循相同的方法,軟件定義存儲也從供應商和硬件的控制下解放了數據,并充分授權于用戶。
誠然,如今市場上還是有相當數量的“軟件定義存儲”產品。有些是基于“純軟件”的,例如ScaleIO、Ceph和VSan。而有些則是與硬件“設施”綁定的,這類硬件通常在一個“層”中整合了計算、網絡、存儲以及虛擬化管理程序等功能。雖然這些設施是基于固定配置的硬件,但是它們的基本底層“秘密武器”仍然是軟件。其他先進的軟件定義存儲解決方案則是以實施軟件定義數據中心為目標的,也就是說,EMC公司的ViPR SDS平臺提供了全面的數據和控制面的服務,它們可監控和管理各種不同的異構硬件資源和對象、文件、Hadoop和/或底層塊存儲陣列。再次獨立于硬件,ScaleIO本身就具有較高的靈活性,它可被“獨立”安裝或作為ViPR塊服務產品的一部分。
▲數據中心原有存儲架構
▲軟件定義存儲模式
▲通過軟件定義存儲,實現真正的軟件定義數據中心
最后,軟件讓一切正常運行(尤其是抽象資源或分層資源),并提供針對特定硬件設備、廠商產品以及存儲介質的獨立性。但是以下幾點希望能夠對軟件定義存儲的附加值提供一個令人信服的技術概要說明,尤其是ScaleIO和ViPR。這些內容涉及了基本IT的管理效益、為什么你應當關注軟件定義存儲的原因以及它們為你的軟件定義數據中心帶來了些什么:
1.基于策略存儲配置的自動化。軟件定義存儲簡化了配置過程,和/或實現了這一過程的自動化,它為抽取不同物理存儲資源至一個單一的虛擬存儲池提供了一個簡單方法,而這個虛擬存儲池可根據符合服務水平協議(SLA)的預定義策略進行劃分和交付。
2.單點訪問和控制。軟件定義存儲在數據路徑或數據面上抽取物理存儲資源至一個單一/集中的邏輯層,從而在控制路徑或控制面上實現了單點訪問、簡單CLI、圖形用戶界面或者基于REST的API,從而達到了集中管理的目的。
3.實現跨異構存儲的集中管理。通過使用軟件定義存儲,單點控制可簡化管理,可為多個存儲設備提供一個共同的用戶體驗。監控、測量、報告、工作流編排、變更管理以及編制目錄都可以集中執行,從而降低不同系統對多個管理工具的需求,并減少你的設備和IT成本支出。
4.針對前所未有的增長提供橫向擴展的架構。通過把物理存儲資源抽取至一個虛擬池,諸如Scalel0這樣的軟件定義存儲平臺能夠通過一個門戶把現有的和新的存儲陣列整合成為無限可擴展的虛擬存儲容量,并實現同樣無限的性能可擴展性(IOPS和帶寬)。
5.針對新功能的可擴展數據服務。通常,基于塊存儲(常用于OLTP、基于文件的存儲以及對象存儲等應用)的不同/專用存儲設備對于非結構化數據在操作對象或對對象進行數據分析時需要在塊、文件以及對象之間根據數據類型執行無數次的數據移動。通過使用SDS及其獨立數據訪問和控制面操作,新的操作是有可能在數據所在位置執行的,而無須執行數據移動,這樣也就進一步實現了時間和金錢的節省。
軟件定義存儲讓我們真正感到興奮的是,其可擴展性能夠讓諸如大數據在線分析(如EMC的Pivotal)這樣的新技術能夠橫跨第一代、第二代以及第三代(馬上就是第四代)平臺執行商業智能應用,數據中心內更龐大的一般用戶群能夠更方便地訪問,而這類數據中心往往缺乏專業數據分析師、專家和科學家。這樣的可擴展性、靈活性和動態靈活性是真正軟件定義的關鍵優勢。