在數(shù)字化浪潮中，傳統(tǒng)存儲(chǔ)架構(gòu)的疲態(tài)盡顯，亟待一場(chǎng)變革性的突破。而軟件定義存儲(chǔ)（SDS），正是這場(chǎng)變革的引領(lǐng)者。作為一種創(chuàng)新的存儲(chǔ)架構(gòu)，SDS通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)存儲(chǔ)資源的精細(xì)化管理，為企業(yè)開(kāi)辟出一條突破困境的新航道。

經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，SDS的核心優(yōu)勢(shì)日漸鮮明：

硬件解耦，徹底打破存儲(chǔ)資源（磁盤(pán)、SSD、內(nèi)存等）與控制邏輯的捆綁，讓軟件統(tǒng)一調(diào)度，實(shí)現(xiàn)硬件資源的靈活調(diào)配。

抽象與池化，將異構(gòu)的存儲(chǔ)資源整合為一個(gè)統(tǒng)一的資源池，以塊、文件、對(duì)象存儲(chǔ)等形式，按需分配給業(yè)務(wù)系統(tǒng)，提升資源利用率。

自動(dòng)化與智能化升級(jí)，借助先進(jìn)的軟件算法，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分層、快照、復(fù)制、壓縮等高級(jí)功能，無(wú)需依賴(lài)硬件，大幅提升存儲(chǔ)效率。

堅(jiān)持開(kāi)放性，基于iSCSI、NFS、S3等標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，與各廠商硬件無(wú)縫兼容，構(gòu)建開(kāi)放、多元的存儲(chǔ)生態(tài)。

······

SDS的蓬勃發(fā)展，離不開(kāi)持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新。其核心技術(shù)涵蓋存儲(chǔ)虛擬化、數(shù)據(jù)管理、分布式架構(gòu)、自動(dòng)化與智能化、協(xié)議支持以及硬件解耦等，不僅是SDS的支柱，更是攻克存儲(chǔ)障礙的利刃。

在創(chuàng)新思維中，“零基思維”備受推崇，即拋開(kāi)既有框架，讓思維回歸原點(diǎn)，重新審視問(wèn)題，就能最大限度地激發(fā)創(chuàng)造力?，F(xiàn)在，讓我們以“零基思維”為指引，深入剖析軟件定義存儲(chǔ)的6大核心技術(shù)，探尋化解存儲(chǔ)難題的密碼，為企業(yè)存儲(chǔ)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型升級(jí)開(kāi)啟無(wú)限可能。

存儲(chǔ)虛擬化

將存儲(chǔ)資源抽象為邏輯存儲(chǔ)池

消除硬件差異

IT世界中的幾乎所有東西都被虛擬化了，無(wú)論是服務(wù)器、SAN、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)，還是存儲(chǔ)。典型的虛擬化就是屏蔽系統(tǒng)的復(fù)雜性，增加或集成新的功能，仿真、整合或分解現(xiàn)有的服務(wù)功能等。

存儲(chǔ)虛擬化是將來(lái)自多個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備的物理存儲(chǔ)，池化為看似單個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備或可用存儲(chǔ)容量池。存儲(chǔ)虛擬化依靠軟件來(lái)識(shí)別物理設(shè)備的可用存儲(chǔ)容量，然后將該容量聚合為一個(gè)存儲(chǔ)池，供傳統(tǒng)架構(gòu)服務(wù)器使用，或在虛擬環(huán)境中由虛擬機(jī)（VM）使用。

虛擬化存儲(chǔ)軟件收集來(lái)自物理機(jī)或虛擬機(jī)的輸入/輸出（I/O）請(qǐng)求，并將這些請(qǐng)求發(fā)送到存儲(chǔ)設(shè)備的適當(dāng)物理位置。對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)，構(gòu)成存儲(chǔ)池的各種存儲(chǔ)資源是不可見(jiàn)的，因此虛擬存儲(chǔ)看起來(lái)像一個(gè)可以接受標(biāo)準(zhǔn)讀取和寫(xiě)入的物理驅(qū)動(dòng)器、共享或邏輯單元號(hào)（LUN）。

存儲(chǔ)虛擬化的一種基本形式由存儲(chǔ)資源的硬件和主機(jī)（PC、服務(wù)器或訪問(wèn)存儲(chǔ)的任何設(shè)備）之間的軟件虛擬化層表示，這使得作系統(tǒng)（OS）和應(yīng)用能夠訪問(wèn)和使用存儲(chǔ)。

存儲(chǔ)虛擬化主要有兩種類(lèi)型：塊級(jí)存儲(chǔ)虛擬化在 “SAN（存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)）”中實(shí)現(xiàn)，而文件級(jí)存儲(chǔ)虛擬化發(fā)生在NAS（網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)）級(jí)別。可以通過(guò)多種方式如基于主機(jī)的存儲(chǔ)虛擬化、基于陣列的存儲(chǔ)虛擬化、基于網(wǎng)絡(luò)的存儲(chǔ)虛擬化等，將存儲(chǔ)應(yīng)用于虛擬化環(huán)境。

虛擬化軟件的進(jìn)一步發(fā)展以及Storage Management Initiative規(guī)范等使虛擬化產(chǎn)品能夠與更廣泛的存儲(chǔ)系統(tǒng)配合使用，使其成為努力應(yīng)對(duì)存儲(chǔ)容量螺旋式增長(zhǎng)的企業(yè)更具吸引力的選擇。

存儲(chǔ)虛擬化優(yōu)勢(shì)包括：更輕松的管理，用于監(jiān)控和維護(hù)多個(gè)虛擬化存儲(chǔ)陣列的單個(gè)管理控制臺(tái)可減少管理物理系統(tǒng)所需的時(shí)間和精力。

更好的存儲(chǔ)利用率，跨多個(gè)系統(tǒng)共用存儲(chǔ)容量可以更輕松地分配，從而更有效地分配和使用存儲(chǔ)容量。

另外，延長(zhǎng)舊存儲(chǔ)系統(tǒng)的使用壽命，在虛擬化級(jí)別實(shí)現(xiàn)一些更高級(jí)的存儲(chǔ)功能，如分層、緩存和復(fù)制等。

在存儲(chǔ)虛擬化方面，VMware通過(guò)vSAN將服務(wù)器本地存儲(chǔ)（如SSD/HDD）虛擬化為共享存儲(chǔ)池，支持混合云無(wú)縫集成。

VMware vSAN是一款支持超融合基礎(chǔ)架構(gòu)（HCI） 的企業(yè)存儲(chǔ)虛擬化軟件。VMware vSAN跨 VMware vSphere集群聚合本地和直連數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，以創(chuàng)建vSAN集群中所有主機(jī)都可以共享的單個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。組織還使用該工具在一個(gè)平臺(tái)上管理計(jì)算和存儲(chǔ)，通過(guò)使用 vSAN 中的策略和規(guī)，組織可以降低與傳統(tǒng)存儲(chǔ)系統(tǒng)相關(guān)的成本和復(fù)雜性。

VMware vSAN的主要功能和優(yōu)勢(shì)包括：基于存儲(chǔ)策略的管理，支持自動(dòng)管理存儲(chǔ)配置文件；

校驗(yàn)和和靜態(tài)數(shù)據(jù)加密可防止對(duì)靜態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行未經(jīng)授權(quán)的訪問(wèn)；這些集群通過(guò)在同一設(shè)置中啟用多個(gè)虛擬化主機(jī)服務(wù)器來(lái)提供更高的安全性和可用性；支持全閃存配置的重復(fù)數(shù)據(jù)刪除、壓縮和糾刪碼數(shù)據(jù)服務(wù)；支持存儲(chǔ)服務(wù)質(zhì)量（QoS），使管理員能夠限制特定虛擬機(jī)每秒可以消耗的輸入/輸出操作（IOPS）數(shù)量；可在x86服務(wù)器上部署；根據(jù)應(yīng)用需求靈活提供計(jì)算和存儲(chǔ)等。

熱門(mén)VMware vSAN用例。VMware vSAN支持每個(gè)節(jié)點(diǎn)高達(dá)150,000 IOPS、自動(dòng)化功能、可擴(kuò)展性和安全性，使得vSAN成為以下用例的理想選擇：業(yè)務(wù)關(guān)鍵型應(yīng)用程序，冗余和本地前端環(huán)境，災(zāi)難恢復(fù)，擬桌面基礎(chǔ)架構(gòu)（VDI）和遠(yuǎn)程辦公室和分支機(jī)構(gòu)（ROBO）。

開(kāi)源的軟件定義存儲(chǔ)解決方案Ceph，基于RADOS（分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)）實(shí)現(xiàn)跨節(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)虛擬化，支持塊、文件、對(duì)象存儲(chǔ)統(tǒng)一管理。

Ceph高度可擴(kuò)展的架構(gòu)，使其成為高增長(zhǎng)數(shù)據(jù)塊存儲(chǔ)、對(duì)象存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)湖的新規(guī)范。Ceph可以使用軟件抽象層將數(shù)據(jù)與物理存儲(chǔ)硬件分離，從而提供擴(kuò)展和故障管理功能。Ceph因?yàn)榭梢杂行У貪M足大數(shù)據(jù)量存儲(chǔ)需求，因而成為云、OpenStack、Kubernetes和其他基于微服務(wù)和容器的工作負(fù)載的理想選擇。

Ceph的主要優(yōu)勢(shì)在于，為單個(gè)集群中的多種存儲(chǔ)類(lèi)型提供接口，無(wú)需多個(gè)存儲(chǔ)解決方案或任何專(zhuān)用硬件，從而減少管理開(kāi)銷(xiāo)。Ceph的使用案例范圍從私有云基礎(chǔ)設(shè)施（超融合和分解）到大數(shù)據(jù)分析和富媒體，或作為公共云存儲(chǔ)的替代方案。

智能數(shù)據(jù)管理

通過(guò)AI/ML優(yōu)化數(shù)據(jù)分布、壓縮、去重

AI/ML的快速采用幾乎改變了一切，開(kāi)創(chuàng)了世界前所未見(jiàn)的創(chuàng)新和增長(zhǎng)新時(shí)代。AI/ML對(duì)存儲(chǔ)的影響將是深遠(yuǎn)的，從智能數(shù)據(jù)管理和優(yōu)化資源分配，到增強(qiáng)的安全性和存儲(chǔ)效率，AI將從根本上改變組織感知和利用存儲(chǔ)系統(tǒng)的方式。

存儲(chǔ)將不僅僅是容量和性能，將更多地關(guān)注智能和效率。隨著組織繼續(xù)在其存儲(chǔ)策略中利用 AI/ML的強(qiáng)大功能，我們可以預(yù)期智能、自適應(yīng)的存儲(chǔ)解決方案擁有無(wú)限可能性，響應(yīng)速度更快、更安全且成本效益更高。

目前，AI等技術(shù)正在以下幾個(gè)方面，改變了存儲(chǔ)的智能數(shù)據(jù)管理（Storage Intelligent Data Management）：

分層存儲(chǔ)已經(jīng)存在了幾十年，允許組織根據(jù)容量、速度、成本、安全性和其他因素的要求來(lái)利用不同類(lèi)型的存儲(chǔ)介質(zhì)。目前實(shí)施分層存儲(chǔ)仍然是一項(xiàng)相對(duì)手動(dòng)的工作。而AI/ML可以通過(guò)分析訪問(wèn)和使用模式，智能地將數(shù)據(jù)分配到最佳存儲(chǔ)層，從而提供完全自動(dòng)化分層存儲(chǔ)的機(jī)會(huì)。

分類(lèi)和標(biāo)記是另一項(xiàng)重要的手動(dòng)任務(wù)。AI/ML可以分析數(shù)據(jù)上下文和相關(guān)元數(shù)據(jù)，以自動(dòng)將大量信息分類(lèi)為整潔、有序的可消費(fèi)單元。分類(lèi)和標(biāo)記的潛在用例很有趣，包括商務(wù)、內(nèi)容管理以及依賴(lài)搜索功能的任何其他流程。

重復(fù)數(shù)據(jù)刪除和壓縮可以幫助組織最大限度地利用存儲(chǔ)資源。AI/ML可用于審查整個(gè)組織中的大型數(shù)據(jù)集，并確定刪除重復(fù)數(shù)據(jù)或壓縮數(shù)據(jù)集的機(jī)會(huì)，將使組織能夠更有效地利用其總存儲(chǔ)容量。

預(yù)測(cè)性維護(hù)。計(jì)劃外停機(jī)每年給組織造成數(shù)十億美元的生產(chǎn)力損失。憑借分析歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)使用模式的能力，AI算法可用于預(yù)測(cè)何時(shí)可能發(fā)生設(shè)備故障，并主動(dòng)將其標(biāo)記給合適的人員，從而降低代價(jià)高昂的停機(jī)時(shí)間和毀滅性數(shù)據(jù)丟失的風(fēng)險(xiǎn)。

AI不僅可以自動(dòng)執(zhí)行備份和恢復(fù)流程，還可以識(shí)別潛在風(fēng)險(xiǎn)和漏洞，并在發(fā)生中斷或數(shù)據(jù)丟失時(shí)提供實(shí)時(shí)警報(bào)和通知。隨著災(zāi)難恢復(fù)工作具有更高程度的控制力和可靠性，企業(yè)可以更快地從災(zāi)難中恢復(fù)，以減少意外事件的影響，提高業(yè)務(wù)連續(xù)性，并確保關(guān)鍵作可以快速恢復(fù)。

AI/ML還可以幫助配置、優(yōu)化和重新分配計(jì)算和存儲(chǔ)資源，可以顯著提高資產(chǎn)利用率、增強(qiáng)系統(tǒng)性能和提高數(shù)據(jù)可用性。在緩解安全和威脅、TCO分析等方面，智能數(shù)據(jù)管理也有用武之地。

華為OceanStor通過(guò)SmartTier智能分層技術(shù)，動(dòng)態(tài)調(diào)整數(shù)據(jù)在HDD和SSD間的分布。

華為OceanStor V3系列融合存儲(chǔ)擁有功能豐富的存儲(chǔ)軟件，可以滿足用戶的多樣存儲(chǔ)需求，適合大型數(shù)據(jù)庫(kù)OLTP/OLAP、高性能計(jì)算、數(shù)字媒體、因特網(wǎng)運(yùn)營(yíng)、集中存儲(chǔ)、備份、容災(zāi)和數(shù)據(jù)遷移等應(yīng)用。

華為OceaStor V3融合存儲(chǔ)分級(jí)技術(shù)、數(shù)據(jù)壓縮與重刪技術(shù)、自動(dòng)精簡(jiǎn)配置技術(shù)、存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)、服務(wù)質(zhì)量保障技術(shù)、緩存分區(qū)優(yōu)化技術(shù)能夠讓用戶充分發(fā)揮出融合存儲(chǔ)的各項(xiàng)優(yōu)勢(shì)。

其中華為SmartTier自動(dòng)分級(jí)技術(shù)能夠幫助用戶在合適時(shí)間將合適數(shù)據(jù)放置在合適的存儲(chǔ)介質(zhì)上，能夠很好地滿足用戶在性能和成本之間的平衡。

華為SmartThin自動(dòng)精簡(jiǎn)配置技術(shù)可以幫助用戶采用“按需分配”的存儲(chǔ)空間分配策略，提高存儲(chǔ)資源利用率。華為SmartVirtualization異構(gòu)虛擬化技術(shù)可以幫助用戶管理不同廠商的異構(gòu)存儲(chǔ)產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)存儲(chǔ)環(huán)境進(jìn)行統(tǒng)一管理，降低管理復(fù)雜度的效果。而華為在線重刪技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)基于文件和Thin LUN的數(shù)據(jù)重刪功能，無(wú)需影響到主存儲(chǔ)控制器處理器的性能。

華為SmartQoS服務(wù)質(zhì)量保障技術(shù)能夠?qū)Υ鎯?chǔ)系統(tǒng)中的計(jì)算資源、緩存資源、并發(fā)資源以及硬盤(pán)資源的智能分配和調(diào)節(jié)，來(lái)滿足多種不同重要性業(yè)務(wù)在同一臺(tái)存儲(chǔ)設(shè)備上的不同QoS要求。而華為SmartPartition緩存優(yōu)化技術(shù)可以通過(guò)對(duì)系統(tǒng)核心資源的分區(qū)，保證關(guān)鍵應(yīng)用的性能。

Pure Storage FlashBlade的Elasticity軟件堪稱(chēng)存儲(chǔ)領(lǐng)域的革新利器，具備諸多顯著優(yōu)勢(shì)。它構(gòu)建了通用擴(kuò)展對(duì)象存儲(chǔ)體系，不僅支持CIFS 等多種文件及對(duì)象協(xié)議訪問(wèn)，而且還前瞻性地為未來(lái)新型協(xié)議預(yù)留接口。

在負(fù)載分布上，Elasticity能巧妙跨越至強(qiáng)與ARM CPU，確保運(yùn)行高效。同時(shí)，豐富的數(shù)據(jù)服務(wù)功能一應(yīng)俱全，數(shù)據(jù)削減、快照、復(fù)制、加密等操作，為數(shù)據(jù)安全與管理提供全方位保障。

在元數(shù)據(jù)處理方面，Elasticity擁有可擴(kuò)展及可變塊大小元數(shù)據(jù)引擎、元數(shù)據(jù)查詢(xún)等功能，并能保障分布式事務(wù)一致性。高可用性也是其一大亮點(diǎn)，向外擴(kuò)展 Elastic Core配合端到端垃圾回收，N+2+擦除編碼、LDPC錯(cuò)誤恢復(fù)功能，進(jìn)一步提升系統(tǒng)穩(wěn)定性。另外其強(qiáng)大的命名空間及元數(shù)據(jù)尋址能力，使其每秒可創(chuàng)建超1億個(gè)獨(dú)特的對(duì)象/文件，性能十分強(qiáng)勁。

分布式架構(gòu)

多節(jié)點(diǎn)協(xié)作實(shí)現(xiàn)高可用性和橫向擴(kuò)展

分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)旨在跨多個(gè)互連的節(jié)點(diǎn)或服務(wù)器存儲(chǔ)和管理數(shù)據(jù)。與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在單個(gè)位置的傳統(tǒng)集中式存儲(chǔ)系統(tǒng)不同，分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)將數(shù)據(jù)分布在節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)中，在可擴(kuò)展性、可靠性和容錯(cuò)性方面具有多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)。

分布式系統(tǒng)主要有三種類(lèi)型：塊存儲(chǔ)庫(kù)，數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)庫(kù)中排列成數(shù)據(jù)塊，每個(gè)數(shù)據(jù)塊都由地址或身份唯一識(shí)別。在分布式系統(tǒng)中，這些塊被劃分在多個(gè)節(jié)點(diǎn)或服務(wù)器之間，提供容錯(cuò)和冗余。

塊存儲(chǔ)庫(kù)經(jīng)常用于云計(jì)算平臺(tái)和虛擬化基礎(chǔ)設(shè)施，以及其他需要直接訪問(wèn)原始存儲(chǔ)塊的情況。對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)和其他需要高效隨機(jī)訪問(wèn)數(shù)據(jù)的應(yīng)用程序，塊存儲(chǔ)庫(kù)是高性能存儲(chǔ)的絕佳選擇。

文件存儲(chǔ)庫(kù)，用于在多個(gè)節(jié)點(diǎn)或服務(wù)器之間排列和控制文件，通過(guò)提供元數(shù)據(jù)管理、訪問(wèn)控制和文件鎖定等功能，使用戶能夠安全地協(xié)作處理共享文件。

文件存儲(chǔ)庫(kù)對(duì)于各種應(yīng)用如內(nèi)容交付、數(shù)據(jù)分析和協(xié)作工作環(huán)境等都非常有用，為存儲(chǔ)和訪問(wèn)文件提供了一致的分層命名空間。

對(duì)象存儲(chǔ)庫(kù)，用于管理和存儲(chǔ)由數(shù)據(jù)、元數(shù)據(jù)和唯一標(biāo)識(shí)符組成對(duì)象。通常，對(duì)象是非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)單元，如blob、文檔、電影和照片。對(duì)象存儲(chǔ)庫(kù)提供了通用且可擴(kuò)展的存儲(chǔ)選項(xiàng)，適用于各種用途，如數(shù)據(jù)存檔、內(nèi)容交付和云存儲(chǔ)等。

分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)眾多優(yōu)勢(shì)，如通過(guò)添加更多存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)或服務(wù)器，分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)使企業(yè)能夠根據(jù)不斷增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)量和用戶需求進(jìn)行擴(kuò)展；通過(guò)跨多個(gè)節(jié)點(diǎn)復(fù)制數(shù)據(jù)來(lái)承受硬件故障，從而保證數(shù)據(jù)可用性和不間斷服務(wù)；在發(fā)生硬件故障或網(wǎng)絡(luò)中斷時(shí)，冗余和容錯(cuò)技術(shù)可確保對(duì)數(shù)據(jù)和服務(wù)的持續(xù)訪問(wèn)；通過(guò)將工作負(fù)載和數(shù)據(jù)劃分給多個(gè)節(jié)點(diǎn)，可以降低延遲和瓶頸，并提高性能；通過(guò)利用可擴(kuò)展的架構(gòu)和商用技術(shù)，可以提供比傳統(tǒng)整體存儲(chǔ)系統(tǒng)更實(shí)惠的存儲(chǔ)解決方案等。

阿里云對(duì)象存儲(chǔ)服務(wù)OSS是阿里云提供的海量、安全、低成本、高可靠的云存儲(chǔ)服務(wù)。OSS分布式存儲(chǔ)擁有海量彈性、高可靠、高并發(fā)讀寫(xiě)、全球覆蓋、安全可控等優(yōu)勢(shì)。

OOS采用先進(jìn)的分布式架構(gòu)，將數(shù)據(jù)分散存儲(chǔ)在多個(gè)節(jié)點(diǎn)，提高存儲(chǔ)效率和可靠性；通過(guò)智能算法，自動(dòng)優(yōu)化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)布局，提升數(shù)據(jù)訪問(wèn)性能；支持多種加密方式，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密存儲(chǔ)和傳輸，防止數(shù)據(jù)泄露；具備強(qiáng)大的備份和恢復(fù)功能，可定期備份數(shù)據(jù)，快速恢復(fù)誤刪或損壞的數(shù)據(jù)；可在不同區(qū)域間進(jìn)行數(shù)據(jù)復(fù)制，實(shí)現(xiàn)異地容災(zāi)和數(shù)據(jù)多活。

OSS具有與平臺(tái)無(wú)關(guān)的RESTful API接口，您可以在任何應(yīng)用、任何時(shí)間、任何地點(diǎn)存儲(chǔ)和訪問(wèn)任意類(lèi)型的數(shù)據(jù)。企業(yè)可以使用阿里云提供的API、SDK接口或者OSS遷移工具輕松地將海量數(shù)據(jù)移入或移出阿里云OSS。

Amazon S3是亞馬遜云科技的元老級(jí)分布式存儲(chǔ)服務(wù)，為全球數(shù)百萬(wàn)客戶提供可靠、便捷的云存儲(chǔ)?，F(xiàn)在Amazon S3提供了9個(gè)存儲(chǔ)層級(jí)，滿足不同應(yīng)用的數(shù)據(jù)不同訪問(wèn)模式，能夠勝任幾乎所有工作負(fù)載。

而AWS S3利用對(duì)象存儲(chǔ)架構(gòu)實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；基于鍵值對(duì)的元數(shù)據(jù)管理，方便數(shù)據(jù)索引和檢索；采用冗余存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)校驗(yàn)技術(shù)，保證數(shù)據(jù)完整性和耐久性。這樣企業(yè)可以通過(guò) Amazon S3隨時(shí)在Web上的任何位置存儲(chǔ)和檢索的任意大小的數(shù)據(jù)。

MinIO是開(kāi)源對(duì)象存儲(chǔ)系統(tǒng)，通過(guò)Erasure Coding提高數(shù)據(jù)冗余效率，適合云原生場(chǎng)景。其幕后的公司MinIO推出的MinIO AIStor允許企業(yè)將其所有數(shù)據(jù)整合到一個(gè)私有云命名空間上。AIStor的架構(gòu)采用與超大規(guī)模提供商相同的原則，與公有云相比，AIStor 以一小部分成本提供大規(guī)模性能。MinIO AIStor生產(chǎn)吞吐量超過(guò)2.2 TiB/s，為對(duì)象存儲(chǔ)設(shè)定性能基準(zhǔn)。

編排與自動(dòng)化

通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)資源自動(dòng)化分配和運(yùn)維

編排和自動(dòng)化可以幫助用戶管理存儲(chǔ)。存儲(chǔ)的編排和自動(dòng)化是現(xiàn)代數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理中的重要概念，也是軟件定義存儲(chǔ)的核心技術(shù)。

存儲(chǔ)編排主要指對(duì)存儲(chǔ)資源進(jìn)行合理規(guī)劃、分配和組織，包括存儲(chǔ)設(shè)備、空間、網(wǎng)絡(luò)連接等的統(tǒng)籌安排，以滿足不同業(yè)務(wù)對(duì)存儲(chǔ)的需求，提高資源利用率。

自動(dòng)化則是利用軟件工具和技術(shù)，使存儲(chǔ)管理中的配置、部署、監(jiān)控、故障處理等任務(wù)能夠按照預(yù)設(shè)規(guī)則自動(dòng)執(zhí)行，提升管理效率和準(zhǔn)確性，減少人工干預(yù)，降低人為錯(cuò)誤風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)管理的高效、穩(wěn)定和智能化運(yùn)行，是提升存儲(chǔ)系統(tǒng)整體性能和運(yùn)維水平的關(guān)鍵手段。

許多可用的編排工具都是開(kāi)源的，如Kubernetes、OpenShift 、Swarm等。有些是完全商業(yè)的產(chǎn)品，如AWS、Microsoft Azure、阿里云等提供的產(chǎn)品。Kubernetes已成為該領(lǐng)域的主導(dǎo)技術(shù)，擁有一個(gè)蓬勃發(fā)展的DevOps和最終用戶社區(qū)，是存儲(chǔ)編排的典型代表。

Kubernetes中的存儲(chǔ)通過(guò)容器存儲(chǔ)接口（CSI）進(jìn)行管理，CSI是一種以獨(dú)立于設(shè)備的方式將塊和文件存儲(chǔ)系統(tǒng)連接到容器化工作負(fù)載的標(biāo)準(zhǔn)，使存儲(chǔ)與運(yùn)行時(shí)環(huán)境的其他軟件定義資源一樣易于管理。

Nutanix借助超融合基礎(chǔ)設(shè)施的自動(dòng)化存儲(chǔ)編排，實(shí)現(xiàn)分鐘級(jí)存儲(chǔ)服務(wù)部署。

Nutanix Unified Storage將塊、文件和對(duì)象存儲(chǔ)整合到一個(gè)平臺(tái)中，旨在減少傳統(tǒng)存儲(chǔ)系統(tǒng)的弱點(diǎn)，對(duì)于希望從一個(gè)界面管理所有三種類(lèi)型存儲(chǔ)的團(tuán)隊(duì)特別有益。

而Nutanix的自動(dòng)化存儲(chǔ)編排技術(shù)包括：采用超融合架構(gòu)，將計(jì)算、存儲(chǔ)等資源深度融合，通過(guò)軟件定義存儲(chǔ)技術(shù)實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)資源的靈活編排；利用智能數(shù)據(jù)管理技術(shù)，可自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的分層存儲(chǔ)、副本管理和故障恢復(fù)等操作；借助自動(dòng)化腳本和API，能與多種云平臺(tái)及企業(yè)現(xiàn)有IT系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)的自動(dòng)化管理等。

Nutanix的存儲(chǔ)編排與自動(dòng)化優(yōu)勢(shì)明顯，如簡(jiǎn)化管理，通過(guò)統(tǒng)一界面實(shí)現(xiàn)對(duì)存儲(chǔ)等資源的集中管理與編排，降低運(yùn)維復(fù)雜度；高靈活性，可按需靈活分配存儲(chǔ)資源，快速響應(yīng)業(yè)務(wù)變化；強(qiáng)大的自愈能力，自動(dòng)檢測(cè)和修復(fù)存儲(chǔ)故障，保障數(shù)據(jù)的高可用性；運(yùn)用數(shù)據(jù)壓縮、去重等技術(shù)，提升存儲(chǔ)效率，降低成本。

CubeFS由京東于2017年創(chuàng)建一個(gè)分布式存儲(chǔ)平臺(tái)，在兩年后捐贈(zèng)給CNCF。現(xiàn)在它已從CNCF畢業(yè)，被200多個(gè)組織用于存儲(chǔ)350PB的數(shù)據(jù)。

CubeFS支持存儲(chǔ)編排與自動(dòng)化。編排上，能對(duì)存儲(chǔ)資源按需分配、靈活調(diào)度，實(shí)現(xiàn)計(jì)算與存儲(chǔ)解耦；自動(dòng)化方面，可自動(dòng)處理數(shù)據(jù)均衡、副本管理、故障恢復(fù)等。通過(guò)策略和規(guī)則設(shè)定，能自動(dòng)完成日常運(yùn)維任務(wù)，提升效率，保障存儲(chǔ)系統(tǒng)穩(wěn)定、高效運(yùn)行。

CubeFS支持副本和糾刪碼兩種防止數(shù)據(jù)丟失的方法，旨在提高應(yīng)用程序訪問(wèn)其數(shù)據(jù)的速度，該平臺(tái)將元數(shù)據(jù)或有關(guān)文件的技術(shù)信息存儲(chǔ)在RAM中，而不是存儲(chǔ)在持久性存儲(chǔ)中。

多協(xié)議支持與統(tǒng)一接口

兼容塊、文件、對(duì)象等多種存儲(chǔ)協(xié)議

簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)訪問(wèn)

軟件定義存儲(chǔ)的多協(xié)議支持是指存儲(chǔ)系統(tǒng)能夠同時(shí)支持多種不同的通信協(xié)議，如光纖通道協(xié)議（FC）、互聯(lián)網(wǎng)小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口（iSCSI）、網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)（NFS）、服務(wù)器消息塊協(xié)議（SMB）等，以滿足不同用戶和應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和訪問(wèn)的需求，使不同類(lèi)型的設(shè)備和系統(tǒng)都能高效地與存儲(chǔ)系統(tǒng)進(jìn)行交互。

而提供統(tǒng)一接口旨在為各種存儲(chǔ)資源和不同協(xié)議提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化、一致性的操作和管理界面，隱藏底層存儲(chǔ)設(shè)備的復(fù)雜性和差異性。用戶通過(guò)統(tǒng)一接口，可以以相同的方式對(duì)不同類(lèi)型、不同品牌的存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行配置、管理、監(jiān)控等操作，提高存儲(chǔ)管理的效率和便捷性。

近年來(lái)，存儲(chǔ)廠商不斷推出支持更多協(xié)議的存儲(chǔ)產(chǎn)品，并通過(guò)軟件定義存儲(chǔ)等技術(shù)來(lái)優(yōu)化統(tǒng)一接口的實(shí)現(xiàn)，使其更加靈活和智能。

在應(yīng)用上，越來(lái)越多的企業(yè)數(shù)據(jù)中心開(kāi)始采用多協(xié)議存儲(chǔ)和統(tǒng)一接口方案，以適應(yīng)混合云、多云等復(fù)雜的IT環(huán)境，實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)資源的高效整合和管理。

在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)組織也在積極推動(dòng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定和完善，促進(jìn)存儲(chǔ)多協(xié)議支持與統(tǒng)一接口技術(shù)的規(guī)范化和互操作性。

Alluxio開(kāi)源數(shù)據(jù)虛擬化層，提供內(nèi)存緩存和統(tǒng)一命名空間，兼容HDFS、S3等協(xié)議。

Alluxio為數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)型應(yīng)用和存儲(chǔ)系統(tǒng)構(gòu)建了橋梁, 將數(shù)據(jù)從存儲(chǔ)層移動(dòng)到距離數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)型應(yīng)用更近的位置從而能夠更容易被訪問(wèn)，使得應(yīng)用能夠通過(guò)一個(gè)公共接口連接到許多存儲(chǔ)系統(tǒng)。

到今天為止，Alluxio已經(jīng)在數(shù)百家機(jī)構(gòu)的生產(chǎn)中進(jìn)行了部署，最大部署運(yùn)行的集群規(guī)模超過(guò)1500個(gè)節(jié)點(diǎn)。

Alluxio將三個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域的創(chuàng)新結(jié)合在一起，提供了一套獨(dú)特的功能。

全局命名空間：Alluxio能夠?qū)Χ鄠€(gè)獨(dú)立存儲(chǔ)系統(tǒng)提供單點(diǎn)訪問(wèn)，無(wú)論這些存儲(chǔ)系統(tǒng)的物理位置在何處，提供了所有數(shù)據(jù)源的統(tǒng)一視圖和應(yīng)用程序的標(biāo)準(zhǔn)接口。

智能多層級(jí)緩存：Alluxio集群能夠充當(dāng)?shù)讓哟鎯?chǔ)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)緩存，可配置自動(dòng)優(yōu)化數(shù)據(jù)放置策略，以實(shí)現(xiàn)跨內(nèi)存和磁盤(pán)（SSD/HDD）的性能和可靠性。

服務(wù)器端API翻譯轉(zhuǎn)換：Alluxio支持工業(yè)界場(chǎng)景的API接口，如HDFS API、 S3 API、FUSE API、REST API等，能夠透明地從標(biāo)準(zhǔn)客戶端接口轉(zhuǎn)換到任何存儲(chǔ)接口。Alluxio 負(fù)責(zé)管理應(yīng)用和文件或?qū)ο蟠鎯?chǔ)之間的通信，從而消除了對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行配置和管理的需求。

NetApp ONTAP是一款強(qiáng)大的存儲(chǔ)管理系統(tǒng)，通過(guò)StorageGRID這一關(guān)鍵技術(shù)，能對(duì)對(duì)象存儲(chǔ)（S3）、文件（NFS）和塊存儲(chǔ)（iSCSI）進(jìn)行統(tǒng)一管理。它為用戶提供了一個(gè)集成化的管理平臺(tái)，無(wú)論使用哪種存儲(chǔ)類(lèi)型，都可在一個(gè)界面下完成配置、監(jiān)控、維護(hù)等操作，有效簡(jiǎn)化了存儲(chǔ)管理流程，同時(shí)確保不同存儲(chǔ)類(lèi)型的數(shù)據(jù)能高效、安全地存儲(chǔ)和訪問(wèn)，滿足企業(yè)多樣化的存儲(chǔ)需求。

軟件硬件解耦

打破廠商鎖定，支持異構(gòu)硬件和開(kāi)源方案

麥肯錫認(rèn)為，隨著AI的進(jìn)步實(shí)現(xiàn)新功能并顯著降低開(kāi)發(fā)成本，軟件定義硬件正在重塑多個(gè)行業(yè)。在過(guò)去的20年里，從固定功能硬件到軟件定義硬件的轉(zhuǎn)變，徹底改變了從網(wǎng)絡(luò)到移動(dòng)通信的行業(yè)。

在傳統(tǒng)的存儲(chǔ)系統(tǒng)中，軟件和硬件緊密集成，通常迫使企業(yè)使用特定的供應(yīng)商設(shè)備來(lái)管理其數(shù)據(jù)，會(huì)導(dǎo)致高成本、有限的靈活性和潛在的供應(yīng)商鎖定。

軟件定義存儲(chǔ)SDS將控制系統(tǒng)與硬件的物理存儲(chǔ)卷分開(kāi)，允許獨(dú)立升級(jí)和可擴(kuò)展性。SDS通過(guò)從物理存儲(chǔ)設(shè)備中抽象出存儲(chǔ)管理來(lái)轉(zhuǎn)變這種模式，使企業(yè)能夠使用各種硬件（從商用硬件到企業(yè)級(jí)系統(tǒng)），而不會(huì)犧牲控制或性能。軟件層成為控制平面，負(fù)責(zé)定義如何跨不同硬件平臺(tái)存儲(chǔ)、訪問(wèn)和管理數(shù)據(jù)。

SDS這種軟件層與存儲(chǔ)硬件的解耦，使企業(yè)能夠輕松擴(kuò)展和升級(jí)其存儲(chǔ)基礎(chǔ)設(shè)施，而無(wú)需受制于特定供應(yīng)商或昂貴的硬件升級(jí)。

通過(guò)利用SDS，企業(yè)可以充分利用其現(xiàn)有的底層硬件，同時(shí)隨著時(shí)間的推移仍能集成更新、更具成本效益的解決方案。這不僅提高了靈活性，而且通過(guò)減少對(duì)高成本專(zhuān)有存儲(chǔ)系統(tǒng)的依賴(lài)來(lái)降低運(yùn)營(yíng)成本。

在軟件硬件解耦方面，浪潮信息的AS13000G7分布式存儲(chǔ)平臺(tái)采用全新數(shù)控分離架構(gòu)，將文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)面和控制面完全解耦，控制面管理數(shù)據(jù)屬性信息，數(shù)據(jù)面直接負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)讀寫(xiě)操作，顯著減少數(shù)據(jù)流在節(jié)點(diǎn)間的轉(zhuǎn)發(fā)次數(shù)，降低80%的東西向數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)量。

浪潮信息創(chuàng)新自研分布式軟件棧，通過(guò)軟件層面的數(shù)控分離，把數(shù)據(jù)面和控制面進(jìn)行解耦，解決了傳統(tǒng)分布式文件系統(tǒng)中數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)高度耦合帶來(lái)的性能瓶頸問(wèn)題。

戴爾PowerEdge通過(guò)OpenManage平臺(tái)實(shí)現(xiàn)與第三方存儲(chǔ)硬件的無(wú)縫集成。戴爾OpenManage平臺(tái)功能豐富多樣，包括提供集中管理能力，能作為統(tǒng)一控制臺(tái)管理多達(dá)8000臺(tái)戴爾PowerEdge服務(wù)器，還可全面監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)及第三方設(shè)備。在生命周期管理方面，涵蓋從發(fā)現(xiàn)、配置、部署到更新、修復(fù)的全流程等。

毫不諱言，許多公司正試圖通過(guò)創(chuàng)建新的存儲(chǔ)系統(tǒng)、新的計(jì)算框架或新的堆棧來(lái)解決與數(shù)據(jù)訪問(wèn)相關(guān)的挑戰(zhàn)。然而，歷史表明，每隔5～10年，就會(huì)出現(xiàn)另一波新的存儲(chǔ)系統(tǒng)和計(jì)算框架，并不能從根本上解決數(shù)據(jù)訪問(wèn)挑戰(zhàn)。以存儲(chǔ)為例，每個(gè)新的存儲(chǔ)系統(tǒng)都成為數(shù)據(jù)環(huán)境中的另一個(gè)數(shù)據(jù)孤島，創(chuàng)建新應(yīng)用程序或新堆棧的方法也是如此。

我們相信，為了從根本上解決數(shù)據(jù)訪問(wèn)挑戰(zhàn)，世界需要軟件定義存儲(chǔ)SDS化解這些挑戰(zhàn)，輕裝上陣。

來(lái)源：數(shù)據(jù)猿