软件定义存储SDS.pdf

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1、软件定义存储SDS摘要：软件定义存储,SoftwareDefinedStorage。出现背景：应对数据暴增,成本降低到普通机架式服务器硬盘的价位,兼容各种硬件的开放性,可在线横向扩展;哪些新的技术显著地改变了存储架构:SSD,SDS,CPU多核技术,高速网络,大容量服务器和磁盘,多副本存储方式。最近两、三年，在IT圈里，除了云计算、大数据、人工智能之外，最火的就属“软件定义”了，先是有软件定义网络(SDN,SoftwareDefinedNetworking)，继而有软件定义数据中心(SDDC,SoftwareDefinedDataCenter)和软件

2、定义存储(SDS,SoftwareDefinedStorage)。转载自百度百家或微信公众号-乐生活与爱IT。1.为何出现软件定义存储？1.1为何出现软件定义存储？人类各项发明、创新，大多都是为了更加的高效、方便、灵活，并且节省成本。例如，从种植业、畜牧业的出现，到蒸汽机的发明，到自来水、集中供电的出现，再到互联网的出现（信息传递更快更高效，更省成本），无一不是如此。IT也不例外，以企业级存储为例，近10年来逐渐出现的自动分级、去重、压缩也是为了更高效地使用存储资源，更节省成本。而最近两三年，软件定义存储的出现，依然是为了这个需求。伴随着需求，还有两

3、大背景：一是，随着个性化、物联网、万联网的发展，数据以前所未有的速度迅猛增长，数据的存放、管理、优化、利用成为难题，用户面临着如下挑战：存储利用率低，数据僵化在某些硬件组件里，难以提供随需动态变化的服务等级，缺乏精确的控制，部署和调整存储资源需要经过复杂的流程（例如需要应用管理员与存储管理员等进行协调），自动化程度低，对请求的响应慢，⋯⋯。二是，虚拟化、云计算和硬件技术的发展，使得软件定义成为可能；在此之前，存储用户也希望更加高效、简单、灵活，且成本较低，但十年前，SSD和高速网络尚未出现或发展不够，分布式存储难以堪当重任；彼时虚拟化云计算还未出现或

4、者尚未成熟，从存储中调用控制信息给前端应用或OS使用，去实现灵活敏捷的存储资源的部署，在那时还不是那么迫切。随着虚拟化和云计算的普及，用户的思维方式也发生了转变，逐渐意识到，快速、敏捷、灵活地获取计算资源已经成为可能，并且逐渐要求能按需使用，按需付费。因此，做为虚拟化和云计算里重要的组成部分，存储也应适应新的需求而不断完善。下面围绕这这两大背景展开阐述：我们先来看一下，在物联网、万联网（IoT，InternetofThings）的伴随下，未来数1/27字宇宙的惊人变化。我们知道：KB=210xByte；MB=210xKB；GB=210xMB；TB=2

5、10xGB；PB=210xTB；EB=210xPB；ZB=210xEB；IDC在2012年预计，到2020年数字宇宙规模将超出其在2011年的预期，达到40ZB，40ZB到底有多大呢？假设地球人口按照73亿计算，40ZB相当于地球上人均5600GB以上的数据。2014年4月，IDC发现数据的增长超过其在2012年的预期，预计2020年将达44ZB的数据量，比2012年的预估增加了10%。有趣的是，在整个全球的数字宇宙中，2017年新兴市场(EmergingMarkets)的数据所占全球数据的百分比，将首次超过成熟市场(MatureMarkets，也即

6、指发达国家和地区)。预计，2014～2020的6年里，IT从业人员仅仅增长到1.285倍。平均每个IT人员管理的数据量从230GB增加到1231GB，5倍多！过去十多年甚至二十多年里，数据的增长速度在很多时候超越了摩尔定律（半导体芯片上集成的晶体管将每一两年翻一番）。从硬盘厂商希捷的一份报告可以发现：在企业级SSD普及以前，存放数据的盘，无论性能还是容量，与CPU、内存比较，都发展得异常缓慢。以1987-2004年为例，17年间，CPU和内存的性能提升了200万倍！而磁盘仅仅提升了11倍！2/271.2最后总结一下，为何出现软件定义存储？简而言之，随

7、着用户需求的变化（因为数据激增），技术的变革，软件定义存储能够提供给用户更快的性能，更高的灵活性和开放性，更强的扩展性，更简单的管理（后面的篇章会提到），更少的投入。以ServerSAN为例：从投入成本看：由于省却了外置磁盘阵列的存储控制器，存储光纤交换机，服务器HBA光纤卡，仅硬件的投入，即可降低到普通机架式服务器硬盘的价位。它将传统存储的专用硬件，转变成通用硬件，通过融合计算，存储达到降低成本的目的；从开放性看：只要通过兼容性验证，它支持业界标准的硬件，如服务器、SSD、磁盘、IO控制器，并且能在最快时间采纳新的硬件，灵活性极高；从扩展性看：分布

8、式的存储，都能支持在线的横向扩展，能自动地在一个资源池里线性地、同时地增加计算资源和存储资源，使用户获得可预