Software Defined Storage,软体定义存储。数据中心中的伺服器、存储、网路以及安全等资源可以通过软体进行定义,并且能够自动分配这些资源。软体定义存储的核心是存储虚拟化技术。软体定义的数据中心通过现有资源和应用程式对不断变化的业务需求提供支持,从而实现IT灵活性。其核心思想是将资源池化——处理器、网路、存储和可能的中间件——通过这样的方式,可以生成计算的原子单位,并根据业务流程需求很容易地分配或取消。可以安装在商用资源(x86硬体、虚 拟机监控程式或者云)和/或者现有计算硬体上的 任何存储软体堆叠。
基本介绍
- 中文名:软体定义存储
- 外文名:Software Defined Storage,
简介
软体定义存储至今并没有确切的定义,简单来说在任何存储上运行的套用都能够在用户定义的策略的驱动下自动工作,这种理念就叫软体定义存储。
区别
软体定义存储 vs.传统存储架构
虽然没有官方的定义,但软体定义存储就是将存储硬体中的典型的存储控制器功能抽出来放到软体上。这些功能包括卷管理、RAID、数据保护、快照和複製等。软体定义存储允许用户不必从特定厂商採购存储控制器硬体如硬碟、快闪记忆体等存储介质。并且,如果存储控制器功能被抽离出来,该功能就可以放在基础架构的任何一部分。它可以运行在特定的硬体上,在hypervisor内部,或者与虚机并行,形成真正的融合架构。
那幺,软体定义存储的哪些功能是我们不能从传统存储中获得的?
运行
存储控制器可运行在任何类型的伺服器硬体上
这意味着存储系统可以使用标準硬碟创建于标準硬体之外。这使得存储系统的採购和实施更像是成套购买,也意味着系统实施和管理需要更多的技能和时间。这些投入无疑也会大大减少採购的花销。
放置
存储控制器可以放置在任何位置
换句话说,它并不需要放置到特定的硬体中。当前的趋势是将软体的存储控制器放置在虚拟伺服器架构中,借用架构中主机的计算能力。这样做可以大幅削减费用,同时创建了一个更加简单的可扩展架构。如果每次架构中增加一台主机就增加一个虚拟存储控制器的话,存储的处理能力和空间就会随伺服器的增加获得扩展。
相对传统存储来说,大幅降低成本并与现有的虚拟架构紧密结合是软体定义存储的最主要优势。
常见问题
软体定义存储常见问题
软体定义存储(SDS)确实不太好理解,这个概念经常会与存储管理程式(storage hypervior)混为一谈,并且还有硬体方面需要考虑。软体定义存储这个概念已经进入了数据存储的主流市场,为了便于用户充分理解软体定义存储,在此解答一些软体定义存储的相关问题。
软体定义存储与存储管理程式是一回事吗?
软体定义存储(SDS)与数据中心中其他的软体定义XX,如软体定义网路(SDN)非常相似,涉及到IT用户是如何思考和设计他们的数据中心。事实上,存储已经被软体定义多年,在特定的存储最佳化操作环境中很多功能都是通过软体部分实现的。
虽然软体定义存储(SDS)和存储管理程式(storage hypervisor)这两个概念还是有些区别的,但有时候软体定义存储也可以作为存储管理程式。多数厂商还是在用这两个概念代表存储系统的不同方面。存储应用程式是软体定义存储的一部分,可以说是整个存储软体包中的核心部分。但是,往往不同的厂商赋予了这些概念不同的含义。
企业实施软体定义存储通过那些方式实现?
可以从IT集成商处採购预配置的架构。能够实现产品的定製化并提供支持是吸引集成商、企业用户和IT人员的地方。对于技术经验丰富的IT团队来说,配置一个系统也是有可能的,但对内部系统的支持仍然是十分必要的。这就是很多厂商在预配置硬体上提供软体定义存储的原因,他们可以向最终用户提供更多服务支持。
哪些厂商提供软体定义存储?
软体定义存储已经流行了很多年,NetApp、浪潮等厂商是较早提供软体定义存储的。很多主流厂商,甚至一些初创厂商,都能够提供软体定义存储。ZFS软体堆叠是比较流行的软体定义存储的选项,其他的还包括商业化软体堆叠Nexenta等。一些专有的软体定义存储软体也出现了,包括GreenBytes以及被VMware收购的Virsto。传统的IT厂商也出售软体定义存储产品多年,包括IBM的SVC、NetApp的data ONTAP作业系统、惠普的Leftland系列,也就是现在StoreVirtual VSA,浪潮的AS13000。
弊端
软体定义存储的一些弊端
首先,我们知道软体定义存储这项技术本质上是为了提供原子技术单元,它将简化SDS管理并灵活的推出必要的存储。
选择虚拟机管理程式的客户,也能够利用SDS架构来管理在共享硬体上的多作业系统,像有时将一些套用留在VMware上,而将另外一些转移到另外的系统。
所以现在,处理的不是一个软体堆叠以及存储,我们处理的是多虚拟机控制程式软体堆叠以及它们的存储。
在多虚拟机控制程式和企业不会冒险虚拟化的关键任务套用之前,SDS管理很容易就会变得很複杂。
选择虚拟机管理程式的客户,也能够利用SDS架构来管理在共享硬体上的多作业系统,像有时将一些套用留在VMware上,而将另外一些转移到另外的系统。
所以现在,处理的不是一个软体堆叠以及存储,我们处理的是多虚拟机控制程式软体堆叠以及它们的存储。
在多虚拟机控制程式和企业不会冒险虚拟化的关键任务套用之前,SDS管理很容易就会变得很複杂。
影响
SDS如何影响未来的云构架
软体定义存储(SDS)在实现负载分离的同时,还能够提供敏捷性和快速扩展等特性。
使用SDS云服务——不论是私有云还是混合云——的租户,都希望能够沿用典型的SDS本地数据中心的控制机制。企业不想放弃SDS虚拟存储区域网路(vSAN)、防火墙、访问控制、管理方式、合规审查等所有这些和安全、控制相关的系统管理许可权。但是同时希望SDS增加灵活性、实现快速扩展以及提高成本效率,因为这些是吸引企业使用SDS云环境的主要因素。
SDS似乎可以成为解决这种架构性问题的方案之一。从很多方面 来说,就是使用SDS的方案来解决SDS提供商的问题,因为SDS流程控制套件的作用就在于向租户隐藏大部分网路管理工作。对于SDS可扩展性的需求 以及标準交换机硬体设备的高昂成本促使SDS提供商逐渐意识到应该为租户提供更大程度上的灵活性,由此诞生了简单SDS交换机架构这种全新理念 ,将SDS数据服务和管理功能从SDS交换机自身当中抽象出来,将SDS託管在伺服器集群的虚拟机实例当中。
可以将SDS比喻为搭建积木的过程。你可以使用普通木块一点一点进行累积,直到最终完成,或者从开始时直接使用乐高。使用乐高的方式可以更快地完成搭建和修改,这就是传统的固定结构交换机对比SDS乐高方式。
随着SDS混合云趋势的逐渐流行,SDS也已经成为 一种主流技术,儘管SDS现在仍然处在发展的早期阶段。一些现有的SDS解决方案已经能够在混合云的私有云部分当中完成一些重要任务。SDS提供商正在对这种方式进行改进,希望其能够适用于SDS云环境当中的大部分任务,明年将会实现服务、软体和硬体平台的广泛可用性。
SDS网路功能虚拟化技术可以根据租户需求灵活搭建网路环境。租户选择不同的SDS数据服务,之后将SDS联繫在一起(使用策略和模板可以帮助简化这个过程)。实际上SDS数据服务就是位于虚拟机上的SDS虚拟实例,可以随意创建和销毁,因此想要针对特定负载进行调整也相对容易一些。
正如构想的那样,每一个层级的SDS数据服务都将产生充满竞争力的解决方案。这意味着需要为不同种类的SDS模组制定等级化标準,像OpenFlow这样的工具就是为了将模组粘合在一起的“胶水”。
儘管通常大家对于SDS的反馈结果都是十分积极的,但是除了SDS云服务提供商之外,现在很少有其他企业能够顺利完成SDS类似项目。现在市场中存在着一些忧虑和顾忌,大家担心像SDS公司可能在未来的几年当中出现严重亏损,而其他公司使用的“软体定义”项目又过于随意,缺少灵活性。
一些存储初创企业也借鉴了SDS服务抽象的概念,由此诞生了针对数据中心的软体定义存储SDS。SDS仍然是一种全新的概念,正在逐渐演化成为一种具体的架构方式。
另外,虽然这里只提及了SDS数据抽象服务,但是SDS将对底层硬体产生更加複杂的影响,同时也反映出SDS存储行业当中解决方案的多样性。最终,这种模式很可能类似于Ceph开源通用存储软体的概念,SDS拥有结构简单的SDS数据存储结点,SDS包含磁碟和存储设备,但是SDS依然能够提供所有SDS服务——比如压缩、複製、代码生成和加密——所有这一切都运行在虚拟机当中。
这种SDS解决方案需要数年时间才能逐渐成熟,但是即便是当前的SDS解决方案也能够极大降低存储方面的开销。然而,虽然这种方式能够大幅度降低SDS存储硬体方面的费用,但是最终可能会导致很多複杂问题和麻烦。另外一种已经成为主流的产品是Ceph自身。企业从中国的ODM厂商购买低价硬体,其中包含了所需的SDS磁碟设备,使用其构建OpenStack兼容可扩展存储。估计这种ODM业务现在占据了总存储利润的10%,但是设备销量却占到了20%,由此反映出ODM设备的价格较低。
由于只有SDS存储节点和交换机节点需要使用特定硬体,其他SDS所有功能全部运行在虚拟化伺服器实例上。现在企业还没有深入了解分散式SDS系统当中存在的数据完整性和延迟问题,因此我们可以期待系统性能提升成为推动SDN和SDS发展的主要动力。
SDS 网路性能将会成为性能调整过程当中的主要因素。未来的SDS项目当中乙太网的性能表现将会有所提升,这些能够 为SDS项目的成功实施起到帮助作用,但是在分散式SDS或者软体定义存储(SDS)架构当中,节点间SDS迁移的数量也是一个需要考虑的问题。
SDS数据流不同于伺服器虚拟化。SDS延迟是一种十分严重的问题。比如,只有当SDS新数据的多个複本被写入到永久性存储之后,SDS资料库才会认为当前事务已经完成。仅仅拥有下一个节点就断定SDS数据已经被存储是不充分的,因为停电可能导致SDS数据丢失。这意味着某些特殊处理或者某种形式的短暂SDS存储将不会在停电时丢失数据。
SDS都可以大幅度降低总成本并且提供高可用性。如果一切顺利,SDS流程管理套件将会负责大部分系统管理工作,租户能够控制自己的SDS虚拟数据中心。在所有这一切背后,SDS服务提供商需要认识到并非所有的虚拟机实例都是相同的以及硬体限制的客观存在,这些都将会影响SDS硬体解决方案和数据服务软体。
使用SDS云服务——不论是私有云还是混合云——的租户,都希望能够沿用典型的SDS本地数据中心的控制机制。企业不想放弃SDS虚拟存储区域网路(vSAN)、防火墙、访问控制、管理方式、合规审查等所有这些和安全、控制相关的系统管理许可权。但是同时希望SDS增加灵活性、实现快速扩展以及提高成本效率,因为这些是吸引企业使用SDS云环境的主要因素。
SDS似乎可以成为解决这种架构性问题的方案之一。从很多方面 来说,就是使用SDS的方案来解决SDS提供商的问题,因为SDS流程控制套件的作用就在于向租户隐藏大部分网路管理工作。对于SDS可扩展性的需求 以及标準交换机硬体设备的高昂成本促使SDS提供商逐渐意识到应该为租户提供更大程度上的灵活性,由此诞生了简单SDS交换机架构这种全新理念 ,将SDS数据服务和管理功能从SDS交换机自身当中抽象出来,将SDS託管在伺服器集群的虚拟机实例当中。
可以将SDS比喻为搭建积木的过程。你可以使用普通木块一点一点进行累积,直到最终完成,或者从开始时直接使用乐高。使用乐高的方式可以更快地完成搭建和修改,这就是传统的固定结构交换机对比SDS乐高方式。
随着SDS混合云趋势的逐渐流行,SDS也已经成为 一种主流技术,儘管SDS现在仍然处在发展的早期阶段。一些现有的SDS解决方案已经能够在混合云的私有云部分当中完成一些重要任务。SDS提供商正在对这种方式进行改进,希望其能够适用于SDS云环境当中的大部分任务,明年将会实现服务、软体和硬体平台的广泛可用性。
SDS网路功能虚拟化技术可以根据租户需求灵活搭建网路环境。租户选择不同的SDS数据服务,之后将SDS联繫在一起(使用策略和模板可以帮助简化这个过程)。实际上SDS数据服务就是位于虚拟机上的SDS虚拟实例,可以随意创建和销毁,因此想要针对特定负载进行调整也相对容易一些。
正如构想的那样,每一个层级的SDS数据服务都将产生充满竞争力的解决方案。这意味着需要为不同种类的SDS模组制定等级化标準,像OpenFlow这样的工具就是为了将模组粘合在一起的“胶水”。
儘管通常大家对于SDS的反馈结果都是十分积极的,但是除了SDS云服务提供商之外,现在很少有其他企业能够顺利完成SDS类似项目。现在市场中存在着一些忧虑和顾忌,大家担心像SDS公司可能在未来的几年当中出现严重亏损,而其他公司使用的“软体定义”项目又过于随意,缺少灵活性。
一些存储初创企业也借鉴了SDS服务抽象的概念,由此诞生了针对数据中心的软体定义存储SDS。SDS仍然是一种全新的概念,正在逐渐演化成为一种具体的架构方式。
另外,虽然这里只提及了SDS数据抽象服务,但是SDS将对底层硬体产生更加複杂的影响,同时也反映出SDS存储行业当中解决方案的多样性。最终,这种模式很可能类似于Ceph开源通用存储软体的概念,SDS拥有结构简单的SDS数据存储结点,SDS包含磁碟和存储设备,但是SDS依然能够提供所有SDS服务——比如压缩、複製、代码生成和加密——所有这一切都运行在虚拟机当中。
这种SDS解决方案需要数年时间才能逐渐成熟,但是即便是当前的SDS解决方案也能够极大降低存储方面的开销。然而,虽然这种方式能够大幅度降低SDS存储硬体方面的费用,但是最终可能会导致很多複杂问题和麻烦。另外一种已经成为主流的产品是Ceph自身。企业从中国的ODM厂商购买低价硬体,其中包含了所需的SDS磁碟设备,使用其构建OpenStack兼容可扩展存储。估计这种ODM业务现在占据了总存储利润的10%,但是设备销量却占到了20%,由此反映出ODM设备的价格较低。
由于只有SDS存储节点和交换机节点需要使用特定硬体,其他SDS所有功能全部运行在虚拟化伺服器实例上。现在企业还没有深入了解分散式SDS系统当中存在的数据完整性和延迟问题,因此我们可以期待系统性能提升成为推动SDN和SDS发展的主要动力。
SDS 网路性能将会成为性能调整过程当中的主要因素。未来的SDS项目当中乙太网的性能表现将会有所提升,这些能够 为SDS项目的成功实施起到帮助作用,但是在分散式SDS或者软体定义存储(SDS)架构当中,节点间SDS迁移的数量也是一个需要考虑的问题。
SDS数据流不同于伺服器虚拟化。SDS延迟是一种十分严重的问题。比如,只有当SDS新数据的多个複本被写入到永久性存储之后,SDS资料库才会认为当前事务已经完成。仅仅拥有下一个节点就断定SDS数据已经被存储是不充分的,因为停电可能导致SDS数据丢失。这意味着某些特殊处理或者某种形式的短暂SDS存储将不会在停电时丢失数据。
SDS都可以大幅度降低总成本并且提供高可用性。如果一切顺利,SDS流程管理套件将会负责大部分系统管理工作,租户能够控制自己的SDS虚拟数据中心。在所有这一切背后,SDS服务提供商需要认识到并非所有的虚拟机实例都是相同的以及硬体限制的客观存在,这些都将会影响SDS硬体解决方案和数据服务软体。