1.3 軟件定義存儲

1.3.1 軟件定義存儲簡介

軟件定義存儲（Software Defined Storage, SDS）是軟件定義數(shù)據(jù)中心的一個核心組件。有別于傳統(tǒng)的存儲，軟件定義存儲提出了一種新的存儲管理模式，使其能夠滿足軟件定義數(shù)據(jù)中心以及云計算平臺對存儲提出的全新需求。

軟件定義存儲將異構(gòu)存儲硬件資源抽象化、池化并自動化。其為虛擬化環(huán)境提供了一個高效、敏捷、靈活的存儲操作模型，將控制平面與數(shù)據(jù)平面分離。除了控制平面和數(shù)據(jù)平面的分離外，軟件定義存儲通過存儲虛擬化還將物理存儲與邏輯存儲進行了解耦。通過軟件定義的存儲解決方案，用戶可以在不增加工作量的情況下進行縱向和橫向擴展。如圖1-9所示。

軟件定義存儲是一種存儲解決方案，其從以下三個角度將存儲作為軟件：

?基于策略的管理：允許通過以應(yīng)用程序為中心的策略來實現(xiàn)自動存儲管理。

?與數(shù)據(jù)服務(wù)無關(guān)的虛擬化硬件：允許在虛擬機級別對數(shù)據(jù)服務(wù)進行精細管理，不需要專用的硬件設(shè)備。

?異構(gòu)硬件資源抽象化：將存儲資源（包括直連存儲DAS、傳統(tǒng)SAN、網(wǎng)絡(luò)存儲NAS）以資源池的形式提供給虛擬機。

為了更好地理解軟件定義存儲，我們引用了全球網(wǎng)絡(luò)存儲工業(yè)協(xié)會（Storage Network-ing Industry Association, SNIA）對其的定義：SDS允許異構(gòu)或者專有的平臺，但是該平臺必須能夠提供部署和管理其虛擬存儲空間的自助服務(wù)接口。除此之外，SDS還應(yīng)該包括以下內(nèi)容：

?自動化：簡化管理，降低維護存儲架構(gòu)的成本。

?標準接口：提供應(yīng)用編程接口，用于管理、部署和維護存儲設(shè)備與存儲服務(wù)。

?虛擬數(shù)據(jù)路徑：提供塊、文件和對象的接口，支持應(yīng)用通過這些接口寫入數(shù)據(jù)。

?擴展性：無須中斷應(yīng)用，也能提供可靠性和性能的無縫擴展。

?透明性：提供存儲消費者對存儲使用狀況及成本的監(jiān)控和管理。

1.3.2 與存儲虛擬化的區(qū)別

近十幾年，存儲及其管理大致經(jīng)歷了三個階段：軟件與硬件的緊耦合；軟件與硬件半耦合；軟件與硬件松耦合。隨著軟件與硬件耦合程度的降低，存儲硬件設(shè)備的管理越來越自動化，而存儲服務(wù)也越來越靈活。但是，存儲虛擬化并不等于軟件定義存儲，二者是存在本質(zhì)區(qū)別的。存儲虛擬化對控制層和數(shù)據(jù)層進行了抽象化，并且控制層抽象依賴于數(shù)據(jù)層抽象。而軟件定義存儲將控制層進行了抽象化，將抽象的控制層與數(shù)據(jù)層進行了分離，并提供接口給用戶，用戶可以使用接口定義自己的數(shù)據(jù)控制策略。

相比于存儲虛擬化，軟件定義存儲有以下幾個優(yōu)點：

?時間開銷少，控制層與數(shù)據(jù)層分離，使得用戶能夠更加關(guān)注控制層，減少了數(shù)據(jù)層虛擬化的開銷，而且使得用戶操作更加靈活和方便。

?數(shù)據(jù)層的可擴展性高，由于軟件定義存儲不需要關(guān)注數(shù)據(jù)存儲方式，因此可擴展性更高，不僅可以跨不同的存儲產(chǎn)品，而且可以跨數(shù)據(jù)中心。

?數(shù)據(jù)監(jiān)控性和數(shù)據(jù)安全性高，由于軟件定義存儲提供了足夠的API調(diào)用底層的信息，因此數(shù)據(jù)監(jiān)控更加方便，而且控制層不能影響數(shù)據(jù)層訪問方式，數(shù)據(jù)存儲的安全性增強。

?隔離更易實現(xiàn)，當數(shù)據(jù)動態(tài)傳遞以及共享時，由于同一物理設(shè)備有其不同的數(shù)據(jù)層和對應(yīng)的控制層，存儲虛擬化對不同虛擬用戶訪問同一物理設(shè)備做隔離時不僅要在數(shù)據(jù)層隔離，而且要在控制層隔離；而軟件定義存儲由于共享同一個控制層，因此隔離操作時在控制層相對容易，其主要精力放在數(shù)據(jù)層隔離。