浪潮信息首席架構(gòu)師 葉毓睿
摘要：
1、軟件定義出圈，從為IT基礎(chǔ)架構(gòu)服務(wù)，到為推進制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型服務(wù)。
2、軟件定義的方向是一切皆服務(wù)，硬件重構(gòu)的方向是一切皆計算機。
3、浪潮信息早在5年前，就開啟了軟件定義存儲（也即存儲即服務(wù)）的全面布局。
工業(yè)和信息化部(簡稱工信部)在2021年11月30日發(fā)布了《“十四五”軟件和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》。“軟件定義” 、“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”和“工業(yè)軟件”、“存儲”占據(jù)了不少篇幅。
《“十四五”軟件和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》
工信部在11月30日上午召開了新聞發(fā)布會，介紹“十四五”軟件和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)發(fā)展規(guī)劃有關(guān)情況，并在答記者問環(huán)節(jié)提到了“軟件定義未來的世界”。
規(guī)劃提出，“軟件定義”賦能實體經(jīng)濟新變革，并明確指出“軟件定義”是新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的新特征和新標(biāo)志， 已成為驅(qū)動未來發(fā)展的重要力量。 軟件定義擴展了產(chǎn)品的功能， 變革了產(chǎn)品的價值創(chuàng)造模式， 催生了平臺化設(shè)計、 個性化定制、 網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、 智能化生產(chǎn)、 服務(wù)化延伸、 數(shù)字化管理等新型制造模式， 推動了平臺經(jīng)濟、 共享經(jīng)濟蓬勃興起。 軟件定義賦予了企業(yè)新型能力，汽車、鋼鐵、石化等行業(yè)企業(yè)紛紛加快軟件化轉(zhuǎn)型，軟件能力已成為工業(yè)企業(yè)的核心競爭力。 軟件定義賦予基礎(chǔ)設(shè)施新的能力和靈活性，成為生產(chǎn)方式升級、 生產(chǎn)關(guān)系變革、 新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要引擎。
同時，在“強化產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展能力”方面，規(guī)劃指出：加強政產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同攻關(guān)， 做強做大創(chuàng)新載體， 充分釋放“軟件定義”創(chuàng)新活力， 加速模式創(chuàng)新、 機制創(chuàng)新， 構(gòu)建協(xié)同聯(lián)動、 自主可控的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新體系。
深化軟件定義。 加快發(fā)展軟件定義計算、 軟件定義存儲、軟件定義網(wǎng)絡(luò)， 重點布局工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、 云計算、 大數(shù)據(jù)、 人工智能、 自動駕駛等新興軟件定義平臺。 引導(dǎo)企業(yè)制定相關(guān)體系架構(gòu)和應(yīng)用規(guī)范， 推動創(chuàng)新應(yīng)用。
軟件定義創(chuàng)新應(yīng)用培育
創(chuàng)新軟件運營服務(wù)模式， 推廣軟件訂閱、 計次收費等服務(wù)， 實現(xiàn)軟件交付、 產(chǎn)品升級、 運維服務(wù)的一體化。 建立市場化創(chuàng)新機制， 探索建立責(zé)任共擔(dān)的應(yīng)用保障機制， 進一步完善軟件與重點領(lǐng)域融合創(chuàng)新機制。
支撐制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。 不斷拓展軟件在制造業(yè)各環(huán)節(jié)應(yīng)用的廣度和深度， 打造軟件定義、 數(shù)據(jù)驅(qū)動、 平臺支撐、 服務(wù)增值、 智能主導(dǎo)的新型制造業(yè)體系。
下面我們來剖析一下“軟件定義”(Software Defined)的發(fā)展脈絡(luò)，以及這個規(guī)劃，對IT基礎(chǔ)架構(gòu)提供商，或者企業(yè)級存儲廠商的影響。
2009年，在IT領(lǐng)域首次出現(xiàn)軟件定義，Mckeown教授正式提出了SDN概念，也即軟件定義網(wǎng)絡(luò)(Software Defined Network，簡稱SDN)。通過將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的控制平面與數(shù)據(jù)平面分離開來，實現(xiàn)可編程化控制，和網(wǎng)絡(luò)流量的靈活控制，為核心網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用的創(chuàng)新提供了良好的平臺。
2011年8月21日，Netscape創(chuàng)始人馬克·安德森(Marc Andreessen, 硅谷著名投資人, 投資了Facebook、Groupon、Skype、Twitter、Zynga和LinkedIn等高科技新秀)，在華爾街日報上發(fā)表《軟件正在吞噬整個世界》，認為當(dāng)今的軟件應(yīng)用無所不在，并且正在吞噬整個世界:“越來越多的大型企業(yè)及行業(yè)將離不開軟件，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)將無所不在，從電影、農(nóng)業(yè)到國防。許多贏家將是硅谷式的創(chuàng)新科技公司，它們侵入并推翻了已經(jīng)建立起來的行業(yè)結(jié)構(gòu)。未來十年，我預(yù)計將有更多的行業(yè)被軟件所瓦解”。
2015年10月，筆者在準(zhǔn)備撰寫《軟件定義存儲：原理、實踐與生態(tài)》時，提到：
“軟件定義，究其本質(zhì)，就是將原來高度耦合的一體化硬件，通過標(biāo)準(zhǔn)化、抽象化，解耦成不同的部件。圍繞這些部件，建立起不同的抽象層，以API(應(yīng)用編程接口)等方式，實現(xiàn)原來必須由硬件才能提供的功能。再由管理控制軟件，自動地進行硬件資源的部署、優(yōu)化和管理，提供高度的靈活性，為應(yīng)用提供服務(wù)。
簡而言之，軟件定義就是更多地由軟件來驅(qū)動并控制硬件資源。
需要注意的是，軟件定義其實是一個過程，不是一蹴而就的目標(biāo)，它分成不同階段。軟件定義逐漸將硬件與軟件進行解耦，將硬件的可操控成分按需求，分階段的，通過編程接口或者以服務(wù)的方式逐步暴露給應(yīng)用，分階段地滿足應(yīng)用對資源的不同程度、不同廣度的靈活調(diào)用。”
彼時，軟件定義具體落到存儲，包括了現(xiàn)在已經(jīng)普及的分布式存儲(彼時也被人叫做Server SAN)和超融合(HCI)，但實際上被許多人忽略了另外一部分，也即集中式存儲的云化，或曰服務(wù)化，也即支持OpenStack之Cinder、VMware之VASA/VAAI、Kubernetes之CSI(容器存儲接口)等。如果我們站在使用者視角來看，實際上還可以發(fā)現(xiàn)，軟件定義做為一個過程，它是分層次，分階段逐步實現(xiàn)的，對應(yīng)的服務(wù)模式就是IAAS，PAAS和SAAS，使用者分別是運維管理人員、開發(fā)部署人員、業(yè)務(wù)應(yīng)用用戶。
備注：SDS是Software Defined Storage，也即軟件定義存儲的縮寫。
軟件定義是分層次、分階段實現(xiàn)的
當(dāng)時(2016年)，軟件定義主要還是圍繞著IAAS，通過提高運維的效率，資源池的利用率，來應(yīng)對訊息萬變的市場所需的敏捷性和彈性。五年來，我們逐漸發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)了越來越多的“軟件定義”，例如軟件定義汽車(智能座艙、自動駕駛)，軟件定義家居(智能家居)，軟件定義建筑(BIM/建筑信息模型)，……，直至軟件定義制造(智能制造，如工業(yè)軟件CAD，3D、數(shù)字孿生、元宇宙之Ominiverse等等。
時至今日，業(yè)界開始把“軟件定義”上升到“賦予基礎(chǔ)設(shè)施新的能力和靈活性，成為生產(chǎn)方式升級、 生產(chǎn)關(guān)系變革、 新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要引擎”，簡而言之就是推進數(shù)字化轉(zhuǎn)型的利器。通過分而治之（分層）、術(shù)業(yè)有專攻、共享平臺的能力輸出，在供應(yīng)鏈和產(chǎn)業(yè)上下游的“抽象”，也即解耦、“池化”、“自動化”來實現(xiàn)社會資源的充分共享和利用。解決不同廠商設(shè)備間的可移植性、可配置性和互操作性問題，也解決軟件和硬件獨立性的問題。希望借此來打破一個公司的封閉系統(tǒng)，以開放、融合的心態(tài)，在工業(yè)軟件發(fā)展的過程中，在與他國的競爭中，能夠追趕甚至超越。
例如，規(guī)劃在關(guān)于完善協(xié)同共享產(chǎn)業(yè)生態(tài)的內(nèi)容中指出：推進大中小企業(yè)融通發(fā)展。鼓勵大型工業(yè)企業(yè)、重點行業(yè)企業(yè)通過剝離軟件業(yè)務(wù)、整合行業(yè)軟件力量，培育骨干軟件企業(yè)。 支持軟件和信息技術(shù)服務(wù)企業(yè)開展兼并重組和專業(yè)化、體系化整合。鼓勵大企業(yè)開放創(chuàng)新資源， 建設(shè)“雙創(chuàng)”平臺， 向中小企業(yè)提供開發(fā)環(huán)境和科研基礎(chǔ)設(shè)施， 推動大中小企業(yè)深度協(xié)同。 支持中小型軟件企業(yè)深耕特定行業(yè)、領(lǐng)域，形成具有市場競爭力的專用產(chǎn)品，實現(xiàn)專業(yè)化、特色化發(fā)展。
也就是說，軟件定義(解耦、池化、自動化)已經(jīng)“出圈”，從為IT基礎(chǔ)架構(gòu)服務(wù)，躍升到，為推進制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型而服務(wù)了。
舉幾個例子：
GE有個風(fēng)電部門，把傳感器安裝在每一個風(fēng)機葉片上，通過對風(fēng)機轉(zhuǎn)速、風(fēng)力、溫度、濕度、環(huán)境等近百種數(shù)據(jù)的采集、分析，風(fēng)機能夠自己進行渦輪葉片轉(zhuǎn)速的調(diào)整，不需要把數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)系統(tǒng)，通過槳片的角度調(diào)整能夠增強風(fēng)力，能夠增加風(fēng)力4%。這就是軟件定義制造。換句話說，風(fēng)機即計算機。
再如，在礦山、農(nóng)場、建筑場地等三維建模的過程中，多數(shù)解決方案是通過無人機下面的包含若干個攝像機的吊艙，拍攝大量的照片或影像，再返回建模的工作空間去操作，一旦發(fā)現(xiàn)有些地方漏拍，或者拍得不夠清晰，還需將帶有吊艙的無人機再次派往場地補拍，需要耗費數(shù)小時。國內(nèi)的空陸視覺，通過將吊艙內(nèi)嵌AI芯片，可實時同步建模并輸出圖像，能夠很快在作業(yè)場地感知是否需要補拍或者重拍，能夠節(jié)省不少時間，提高效率。其實就是，吊艙即計算機。
軟件定義助力了智能制造，反過來制造業(yè)(含工業(yè)等)的不斷迭代，智能化的發(fā)展過程中，也促進了軟件向縱深發(fā)展，形成了不同層次，和硬件耦合度不同的形態(tài)。當(dāng)某個軟件功能具備普適性的條件(如廣需求、大規(guī)模、低成本)時，又可能軟硬件融合，以固件，或者集成進入硬件的形態(tài)出現(xiàn)。軟硬件的解耦和耦合，隨著場景的變化，需求的調(diào)整，不斷演化。
由此，我們大略可以清晰地看到一條主線：
軟件定義的方向是一切皆服務(wù)，硬件重構(gòu)的方向是一切皆計算機。
實際上，早在2014年的Inspur World (浪潮技術(shù)與應(yīng)用大會) 上，浪潮表示將分三步推進融合架構(gòu)產(chǎn)品的開發(fā)：
第一代硬件特征：服務(wù)器即計算機;軟件特征：虛擬化以及管理。
第二代硬件特征：機柜即計算機;軟件特征：軟件定義的數(shù)據(jù)中心。
第三代硬件特征：數(shù)據(jù)中心即計算機;軟件特征：業(yè)務(wù)驅(qū)動數(shù)據(jù)中心。
摘自文章《融合架構(gòu)：云數(shù)據(jù)中心概念、技術(shù)與實踐》
在IT基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域內(nèi)，不只是宏觀(超大規(guī)模，如數(shù)據(jù)中心級別)、中觀(機柜級別、服務(wù)器級別)，還有微觀(組件、設(shè)備)，都有類似的趨勢。當(dāng)我們觀察服務(wù)器的各個設(shè)備，如SmartNIC、Nvidia DPU、Intel IPU等;還有SSD(包含了主控、Firmware、顆粒)時，你會發(fā)現(xiàn)它們也是一臺精簡版的，超微型的計算機。也即設(shè)備即計算機。一如前面所總結(jié)的，風(fēng)機即計算機、吊艙即計算機;meta(原名FaceBook)的觸覺手套，可以看出是手套即計算機。凡此種種，小到手環(huán)、眼鏡、音箱、鞋子、衣服、杯子;中到電燈桿、交通燈、道路;大到樓宇、機場、城市乃至地球，都會朝著智能體的方向發(fā)展。背后的原因是，更快的響應(yīng)，更低的成本，為人類提供更靈活多樣化、更便利的服務(wù)。
下面我們談?wù)勡浖x存儲。長期以來，國內(nèi)有個誤區(qū)，把軟件定義存儲幾乎等同于分布式存儲。實際上，無論是這個概念的首倡者VMware，還是DELL EMC、IBM、Gartner、IDC、SNIA，都認為SDS應(yīng)具有如下共同點：抽象、解耦、標(biāo)準(zhǔn)化;虛擬化、池化;策略驅(qū)動、應(yīng)用驅(qū)動、自動化;等等。 在《軟件定義存儲：原理、實踐與生態(tài)》一書中，筆者給出了如下定義：
“軟件定義的存儲（SDS）是一個不斷進化的概念，在現(xiàn)階段看來，是指存儲資源由軟件自動控制，通過抽象、池化和自動化，將標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器內(nèi)置存儲、直連存儲，外置存儲，或云存儲等存儲資源整合起來，實現(xiàn)應(yīng)用感知，或者基于策略驅(qū)動的部署、變更和管理，最終達到存儲即服務(wù)的目標(biāo)。
軟件定義存儲包含兩個部分，一部分是控制平面，基于策略或者基于應(yīng)用的存儲資源分配、變更和管理;另一部分是數(shù)據(jù)平面，負責(zé)數(shù)據(jù)的存放、處理和優(yōu)化。”
簡而言之，軟件定義存儲的發(fā)展方向就是存儲即服務(wù)。如果把存儲放到超大規(guī)模的數(shù)據(jù)中心，例如云巨頭的環(huán)境里，將會通過NVMe over Fabric來配合實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心即計算機;如果用于云巨頭希望淋漓盡致的充分利用SSD資源，類似存儲即服務(wù)，做為設(shè)備即計算機的SSD，其ZNS(Zoned Name Space)就能派上用場了。近幾年來，一種新形態(tài)的軟件定義存儲-區(qū)塊鏈存儲，開始出現(xiàn)，例如類似IPFS、StorJ，可以把他們看成是一種廣域網(wǎng)范圍內(nèi)的池化，跨越了城市，甚至洲際。
早在5、6年前，浪潮信息的存儲業(yè)務(wù)就開始同時在集中式存儲、分布式存儲發(fā)力，朝著軟件定義方向發(fā)展，致力于存儲即平臺的理念探索和落地。浪潮存儲在國內(nèi)最早在分布式存儲上真正實現(xiàn)三合一，也即文件、塊、對象;到后面多合一。也正因此，浪潮分布式存儲AS13000是全球罕有的，能同時支持OpenStack Cinder、Manila、Swift和S3，以及VMware VAAI和VMware NAS的存儲。
浪潮AS13000和OpenStack 文件接口 Manila對接
浪潮集中式存儲，包括最新的一代G6，同時支持OpenStack、VMware、Kubernetes等接口。浪潮的集中式存儲和分布式存儲都支持Kubernetes CSI。
浪潮存儲支持Kubernetes CSI
正是基于在技術(shù)上的極致追求和不斷努力，浪潮存儲近年來實現(xiàn)迅猛發(fā)展，Gartner最新數(shù)據(jù)顯示，浪潮存儲銷量排名進入全球前五。
最后總結(jié)一下，“十四五軟件規(guī)劃”賦予了“軟件定義”更深刻、更廣泛的內(nèi)涵，軟件定義這個概念從為IT基礎(chǔ)架構(gòu)服務(wù)，擴展到為推進制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型服務(wù)。而軟件定義的方向是一切皆服務(wù)，硬件重構(gòu)的方向是一切皆計算機;通過軟件定義可以更好促進智能制造。浪潮信息早在5年前，就開啟了軟件定義存儲(也即存儲即服務(wù))全面布局，并且在集中式存儲和分布式存儲都進入全球存儲前列。
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