軟件定義存儲(chǔ)SDS.pdf

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1、軟件定義存儲(chǔ)SDS摘要：軟件定義存儲(chǔ),SoftwareDefinedStorage。出現(xiàn)背景：應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)暴增,成本降低到普通機(jī)架式服務(wù)器硬盤的價(jià)位,兼容各種硬件的開放性,可在線橫向擴(kuò)展;哪些新的技術(shù)顯著地改變了存儲(chǔ)架構(gòu):SSD,SDS,CPU多核技術(shù),高速網(wǎng)絡(luò),大容量服務(wù)器和磁盤,多副本存儲(chǔ)方式。最近兩、三年，在IT圈里，除了云計(jì)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(luò)(SDN,SoftwareDefinedNetworking)，繼而有軟件定義數(shù)據(jù)中心(SDDC,SoftwareDefinedDataCenter)和軟件

2、定義存儲(chǔ)(SDS,SoftwareDefinedStorage)。轉(zhuǎn)載自百度百家或微信公眾號(hào)-樂生活與愛IT。1.為何出現(xiàn)軟件定義存儲(chǔ)？1.1為何出現(xiàn)軟件定義存儲(chǔ)？人類各項(xiàng)發(fā)明、創(chuàng)新，大多都是為了更加的高效、方便、靈活，并且節(jié)省成本。例如，從種植業(yè)、畜牧業(yè)的出現(xiàn)，到蒸汽機(jī)的發(fā)明，到自來水、集中供電的出現(xiàn)，再到互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)（信息傳遞更快更高效，更省成本），無一不是如此。IT也不例外，以企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)為例，近10年來逐漸出現(xiàn)的自動(dòng)分級(jí)、去重、壓縮也是為了更高效地使用存儲(chǔ)資源，更節(jié)省成本。而最近兩三年，軟件定義存儲(chǔ)的出現(xiàn)，依然是為了這個(gè)需求。伴隨著需求，還有兩

3、大背景：一是，隨著個(gè)性化、物聯(lián)網(wǎng)、萬聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，數(shù)據(jù)以前所未有的速度迅猛增長(zhǎng)，數(shù)據(jù)的存放、管理、優(yōu)化、利用成為難題，用戶面臨著如下挑戰(zhàn)：存儲(chǔ)利用率低，數(shù)據(jù)僵化在某些硬件組件里，難以提供隨需動(dòng)態(tài)變化的服務(wù)等級(jí)，缺乏精確的控制，部署和調(diào)整存儲(chǔ)資源需要經(jīng)過復(fù)雜的流程（例如需要應(yīng)用管理員與存儲(chǔ)管理員等進(jìn)行協(xié)調(diào)），自動(dòng)化程度低，對(duì)請(qǐng)求的響應(yīng)慢，??。二是，虛擬化、云計(jì)算和硬件技術(shù)的發(fā)展，使得軟件定義成為可能；在此之前，存儲(chǔ)用戶也希望更加高效、簡(jiǎn)單、靈活，且成本較低，但十年前，SSD和高速網(wǎng)絡(luò)尚未出現(xiàn)或發(fā)展不夠，分布式存儲(chǔ)難以堪當(dāng)重任；彼時(shí)虛擬化云計(jì)算還未出現(xiàn)或

4、者尚未成熟，從存儲(chǔ)中調(diào)用控制信息給前端應(yīng)用或OS使用，去實(shí)現(xiàn)靈活敏捷的存儲(chǔ)資源的部署，在那時(shí)還不是那么迫切。隨著虛擬化和云計(jì)算的普及，用戶的思維方式也發(fā)生了轉(zhuǎn)變，逐漸意識(shí)到，快速、敏捷、靈活地獲取計(jì)算資源已經(jīng)成為可能，并且逐漸要求能按需使用，按需付費(fèi)。因此，做為虛擬化和云計(jì)算里重要的組成部分，存儲(chǔ)也應(yīng)適應(yīng)新的需求而不斷完善。下面圍繞這這兩大背景展開闡述：我們先來看一下，在物聯(lián)網(wǎng)、萬聯(lián)網(wǎng)（IoT，InternetofThings）的伴隨下，未來數(shù)1/27字宇宙的驚人變化。我們知道：KB=210xByte；MB=210xKB；GB=210xMB；TB=2

5、10xGB；PB=210xTB；EB=210xPB；ZB=210xEB；IDC在2012年預(yù)計(jì)，到2020年數(shù)字宇宙規(guī)模將超出其在2011年的預(yù)期，達(dá)到40ZB，40ZB到底有多大呢？假設(shè)地球人口按照73億計(jì)算，40ZB相當(dāng)于地球上人均5600GB以上的數(shù)據(jù)。2014年4月，IDC發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)的增長(zhǎng)超過其在2012年的預(yù)期，預(yù)計(jì)2020年將達(dá)44ZB的數(shù)據(jù)量，比2012年的預(yù)估增加了10%。有趣的是，在整個(gè)全球的數(shù)字宇宙中，2017年新興市場(chǎng)(EmergingMarkets)的數(shù)據(jù)所占全球數(shù)據(jù)的百分比，將首次超過成熟市場(chǎng)(MatureMarkets，也即

6、指發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū))。預(yù)計(jì)，2014～2020的6年里，IT從業(yè)人員僅僅增長(zhǎng)到1.285倍。平均每個(gè)IT人員管理的數(shù)據(jù)量從230GB增加到1231GB，5倍多！過去十多年甚至二十多年里，數(shù)據(jù)的增長(zhǎng)速度在很多時(shí)候超越了摩爾定律（半導(dǎo)體芯片上集成的晶體管將每一兩年翻一番）。從硬盤廠商希捷的一份報(bào)告可以發(fā)現(xiàn)：在企業(yè)級(jí)SSD普及以前，存放數(shù)據(jù)的盤，無論性能還是容量，與CPU、內(nèi)存比較，都發(fā)展得異常緩慢。以1987-2004年為例，17年間，CPU和內(nèi)存的性能提升了200萬倍！而磁盤僅僅提升了11倍！2/271.2最后總結(jié)一下，為何出現(xiàn)軟件定義存儲(chǔ)？簡(jiǎn)而言之，隨

7、著用戶需求的變化（因?yàn)閿?shù)據(jù)激增），技術(shù)的變革，軟件定義存儲(chǔ)能夠提供給用戶更快的性能，更高的靈活性和開放性，更強(qiáng)的擴(kuò)展性，更簡(jiǎn)單的管理（后面的篇章會(huì)提到），更少的投入。以ServerSAN為例：從投入成本看：由于省卻了外置磁盤陣列的存儲(chǔ)控制器，存儲(chǔ)光纖交換機(jī)，服務(wù)器HBA光纖卡，僅硬件的投入，即可降低到普通機(jī)架式服務(wù)器硬盤的價(jià)位。它將傳統(tǒng)存儲(chǔ)的專用硬件，轉(zhuǎn)變成通用硬件，通過融合計(jì)算，存儲(chǔ)達(dá)到降低成本的目的；從開放性看：只要通過兼容性驗(yàn)證，它支持業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的硬件，如服務(wù)器、SSD、磁盤、IO控制器，并且能在最快時(shí)間采納新的硬件，靈活性極高；從擴(kuò)展性看：分布

8、式的存儲(chǔ)，都能支持在線的橫向擴(kuò)展，能自動(dòng)地在一個(gè)資源池里線性地、同時(shí)地增加計(jì)算資源和存儲(chǔ)資源，使用戶獲得可預(yù)