為什么軟件定義存儲(chǔ)走到十字路口？

2004年，加州大學(xué)圣克魯斯分校Sage Weil寫下Ceph項(xiàng)目的第一行代碼。此時(shí)的Ceph僅僅是他攻讀博士期間的研究課題，卻對(duì)日后大火的軟件定義存儲(chǔ)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

Ceph統(tǒng)一、分布式的設(shè)計(jì)理念，實(shí)現(xiàn)一套存儲(chǔ)同時(shí)提供對(duì)象、塊和文件多種存儲(chǔ)服務(wù)，不僅滿足不同應(yīng)用的需求，極為簡化存儲(chǔ)的部署和運(yùn)維，還讓存儲(chǔ)系統(tǒng)的擴(kuò)展性和規(guī)模不再受到制約。這些理念讓Ceph開源之后脫穎而出成為明星項(xiàng)目，更極大推動(dòng)了軟件定義存儲(chǔ)的發(fā)展。

近年來借著云計(jì)算的東風(fēng)，軟件定義存儲(chǔ)市場取得了長足進(jìn)步，在互聯(lián)網(wǎng)、云原生等大量新業(yè)務(wù)場景中獲得用戶青睞，更在很多關(guān)鍵業(yè)務(wù)場景中開始扮演著重要角色。哪怕是在去年多個(gè)行業(yè)受到疫情波及的背景下，軟件定義存儲(chǔ)市場依然顯示出強(qiáng)勁的增長速度。根據(jù)IDC最新數(shù)據(jù)顯示，中國軟件定義存儲(chǔ)市場2020年同比大幅增長51.7%，2019年同比增長46.8%，多家移動(dòng)運(yùn)營商對(duì)于軟件定義存儲(chǔ)的采購大單更是吸引大批眼球。

然而，喧囂繁華的背后卻透著一絲隱憂。軟件定義存儲(chǔ)走紅多年之后，愈發(fā)獲得用戶認(rèn)可，成為云化基礎(chǔ)設(shè)施的重要選擇；卻也迎來了下一個(gè)關(guān)鍵的十字路口，大部分架構(gòu)誕生于十余年前，修修補(bǔ)補(bǔ)多年，對(duì)于未來的應(yīng)用趨勢逐漸有點(diǎn)力不從心。

“軟件定義存儲(chǔ)的架構(gòu)是時(shí)候重塑了?！盓xponTech（華瑞指數(shù)云科技）CTO 曹羽中直言道。

云數(shù)智驅(qū)動(dòng)基礎(chǔ)設(shè)施變革

云計(jì)算、大數(shù)據(jù)和人工智能正在深刻改變企業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)施。

云化基礎(chǔ)設(shè)施已成大勢所趨。去年，中國移動(dòng)、中國電信等運(yùn)營商5G核心網(wǎng)云化項(xiàng)目中，對(duì)于軟件定義存儲(chǔ)采購力度之大堪稱驚人。同樣的情況也發(fā)生在金融等行業(yè)，大型商業(yè)銀行紛紛在進(jìn)行分布式架構(gòu)改造，加速實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施的云化。

“在云化環(huán)境之中，不同種類業(yè)務(wù)在池化的資源池中拿到相匹配的資源。這種業(yè)務(wù)場景天然適合軟件定義存儲(chǔ)的分布式架構(gòu)、軟件定義、水平擴(kuò)展、基于統(tǒng)一存儲(chǔ)引擎向上提供多種接口等特性?！辈苡鹬薪榻B道，“這些新型的云化項(xiàng)目基本不太可能再選擇傳統(tǒng)存儲(chǔ)去構(gòu)建存儲(chǔ)資源池?！?/p>

ExponTech CTO 曹羽中

基礎(chǔ)設(shè)施資源的池化，對(duì)于數(shù)據(jù)的利用大有好處，推動(dòng)數(shù)據(jù)分析和AI等數(shù)據(jù)類應(yīng)用落地。過去，企業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)施往往是以滿足應(yīng)用和流程為中心；新的趨勢下，一切業(yè)務(wù)和應(yīng)用都是圍繞數(shù)據(jù)為中心。以如今銀行的數(shù)字化營銷為例，一個(gè)五一節(jié)假日的促銷活動(dòng)，往往包含線上和線下多營銷渠道，與之匹配的是多樣化復(fù)雜推薦體系和營銷手段，需要針對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行多個(gè)業(yè)務(wù)模型的訓(xùn)練，以實(shí)現(xiàn)營銷效果最優(yōu)，帶動(dòng)老用戶消費(fèi)和挖掘潛客。

“以數(shù)據(jù)為中心將成為下一代基礎(chǔ)設(shè)施的典型特征，未來的企業(yè)應(yīng)用場景都是由數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的。”曹羽中如是說，“如今很多基于大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)的業(yè)務(wù)場景，從業(yè)務(wù)形態(tài)上更加強(qiáng)調(diào)動(dòng)態(tài)、彈性和并發(fā)訪問吞吐?！?/p>

面向未來，基于大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)且由數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的智慧應(yīng)用將大量井噴，對(duì)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的需求將發(fā)生翻天覆地的變化，軟件定義存儲(chǔ)也將迎來了重要的節(jié)點(diǎn)，必須進(jìn)化以跟上趨勢。

在曹羽中看來，軟件定義存儲(chǔ)的架構(gòu)開始加速走向變革，“一些開源項(xiàng)目，其架構(gòu)在過去十年還是以小幅改進(jìn)為主，缺少根本性變革。如果在架構(gòu)層不做出改變，未來幾年，軟件定義存儲(chǔ)將面臨著更多棘手的挑戰(zhàn)?！?/p>

SDS2.0架構(gòu)呼之欲出

軟件定義存儲(chǔ)在架構(gòu)層之所以需要變革，在于如今的存儲(chǔ)基礎(chǔ)設(shè)施面臨著遠(yuǎn)比過去復(fù)雜的環(huán)境。

這種復(fù)雜性主要集中在兩個(gè)方向：向下如何適配愈發(fā)豐富且復(fù)雜的硬件環(huán)境，如何適配跨越混合多云和邊緣的新IT環(huán)境，向上如何更好基于數(shù)據(jù)視角提供豐富的數(shù)據(jù)管理能力，形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)湖，乃至湖倉一體的平臺(tái)，讓企業(yè)的數(shù)據(jù)資源更好的支撐上層各種形態(tài)的，云化的業(yè)務(wù)應(yīng)用，并催生更多的體現(xiàn)數(shù)據(jù)價(jià)值的數(shù)據(jù)類應(yīng)用。

例如，在AI應(yīng)用愈發(fā)豐富的趨勢下，像GPU、傲騰持久級(jí)內(nèi)存等硬件開始得到大量使用，很多用戶都將面臨著硬件環(huán)境復(fù)雜、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層級(jí)增加等情況。對(duì)此，曹羽中表示：“軟件定義存儲(chǔ)的本質(zhì)特征之一就是需要去適配復(fù)雜的環(huán)境，未來尤甚，包括多存儲(chǔ)層級(jí)、數(shù)據(jù)流動(dòng)、全生命周期管理等，也包括對(duì)諸如NVMe SSD，SCM，RDMA等新興硬件和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持，都需要軟件定義存儲(chǔ)在架構(gòu)層有技術(shù)能力和勇氣去做根本性變革?！?/p>

另一方面，混合多云環(huán)境正在成為很多企業(yè)的選擇，企業(yè)基于混合多云的IT環(huán)境，構(gòu)建起統(tǒng)一的數(shù)據(jù)湖成為一個(gè)重要的趨勢。基于軟件定義存儲(chǔ)來構(gòu)建企業(yè)數(shù)據(jù)湖會(huì)帶來許多的好處：可以利用軟件定義存儲(chǔ)面向海量數(shù)據(jù)的能力，解決數(shù)據(jù)大規(guī)模存儲(chǔ)和吞吐的問題，實(shí)現(xiàn)計(jì)算與存儲(chǔ)完全分離，帶來動(dòng)態(tài)和彈性以及數(shù)據(jù)打通與共享；另外，可以集成各種數(shù)據(jù)管理、服務(wù)能力，更好的支撐起上層各種應(yīng)用的需求。

“公有云巨頭都在其大規(guī)模公有云平臺(tái)上提供了智能數(shù)據(jù)湖相關(guān)方案，此類方案都有一個(gè)共同的特征：以大規(guī)模對(duì)象存儲(chǔ)為基座，實(shí)現(xiàn)計(jì)算與存儲(chǔ)的完全分離，再配合數(shù)據(jù)集成，數(shù)據(jù)管理，多樣化的數(shù)據(jù)分析等相關(guān)能力來構(gòu)建。對(duì)于積極推動(dòng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的企業(yè)客戶，如果基于數(shù)據(jù)安全和監(jiān)管考慮，不能夠把全部的數(shù)據(jù)和應(yīng)用都部署到公有云上去，就需要考慮在自己的數(shù)據(jù)中心（或者考慮跨越自有數(shù)據(jù)中心和多家公有云）來構(gòu)建數(shù)據(jù)湖。在這種情況下，基于軟件定義存儲(chǔ)來構(gòu)建企業(yè)數(shù)據(jù)湖將成為一個(gè)很自然的選擇，而軟件定義存儲(chǔ)產(chǎn)品則需要向上為數(shù)據(jù)湖開放更多接口和能力，讓數(shù)據(jù)湖的構(gòu)建，管理和使用更加便捷?！辈苡鹬醒a(bǔ)充道。

如果說以Ceph為代表的開源系統(tǒng)或基于Ceph核心的商業(yè)化版本，代表著軟件定義存儲(chǔ)1.0（SDS1.0），那么下一代SDS2.0架構(gòu)又將走向何方？本質(zhì)上，SDS2.0肩負(fù)的使命已經(jīng)不僅僅是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，而是需要面向數(shù)字化和智能化時(shí)代，面向混合多云的新IT環(huán)境，幫助企業(yè)打造以數(shù)據(jù)為中心的下一代IT基礎(chǔ)設(shè)施。在曹羽中看來，基于未來的趨勢洞察，SDS2.0架構(gòu)重點(diǎn)會(huì)朝著五個(gè)方向演進(jìn)：

其一，支持端到端可組合式的架構(gòu)，從數(shù)據(jù)感知，IO感知的角度組合整合分布式云環(huán)境（私有云、多個(gè)公有云，邊緣）中的存儲(chǔ)資源，提供不同IO模型，不同性能和可靠性要求以及許多種協(xié)議接口(SCSI, S3, POSIX, NFS, CIFS, CSI, HDFS等) 的自由組合及靈活部署, 可Scale-up，Scale-out任意擴(kuò)展，一個(gè)數(shù)據(jù)平臺(tái)、一份數(shù)據(jù)支持多樣化業(yè)務(wù)負(fù)載；

其二，架構(gòu)需要適應(yīng)分布式云環(huán)境，一套軟件堆棧覆蓋公有云/私有云/邊緣云多種場景，可以跨越數(shù)據(jù)中心，多朵公有云及邊緣，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的全透明化管理和調(diào)度，業(yè)務(wù)感知和業(yè)務(wù)視角下的數(shù)據(jù)流動(dòng)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)位置趨于透明，任意位置業(yè)務(wù)均可訪問任意位置數(shù)據(jù)；

其三，架構(gòu)與云原生環(huán)境適配，全容器化部署和微服務(wù)化管理，實(shí)現(xiàn)跨混合多云和邊緣的極簡部署，可編排式、敏捷地在云和邊緣任意位置發(fā)放數(shù)據(jù)存儲(chǔ)/服務(wù)，并且可以自適應(yīng)策略式調(diào)度數(shù)據(jù)流動(dòng)，完善適配和支持云原生應(yīng)用；

其四，基于全新一代分布式存儲(chǔ)引擎，實(shí)現(xiàn)對(duì)于新存儲(chǔ)介質(zhì)和新興技術(shù)的完善支持，包括像適配SSD、SCM、NVMe-oF、RoCE等新介質(zhì)或新技術(shù)，充分發(fā)揮這些新技術(shù)的能力，能適應(yīng)海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和分析以及生產(chǎn)核心業(yè)務(wù)的要求；

其五，具有更全面的數(shù)據(jù)視角，而不僅僅是存儲(chǔ)視角，通盤考量南向數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和北向數(shù)據(jù)服務(wù)，可通過組合式疊加服務(wù)組件的方式向數(shù)據(jù)湖，湖倉一體平臺(tái)，混合多云數(shù)據(jù)平臺(tái)無縫演進(jìn)。

“基于過去十多年來我們?cè)诜植际酱鎯?chǔ)，云計(jì)算等領(lǐng)域的工程經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)今天軟件定義存儲(chǔ)所存在的普遍問題以及對(duì)未來企業(yè)和社會(huì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型對(duì)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施的需求的洞察，我們決定結(jié)合業(yè)界最新的技術(shù)成果，打造新一代SDS2.0分布式存儲(chǔ)引擎?！辈苡鹬型嘎兜馈?/p>

據(jù)悉，作為基于新一代分布式架構(gòu)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施解決方案提供商，ExponTech（華瑞指數(shù)云科技）初始目標(biāo)就是構(gòu)建由北向湖倉一體的數(shù)據(jù)平臺(tái)和南向跨混合多云的下一代軟件定義存儲(chǔ)平臺(tái)組成的混合多云數(shù)據(jù)平臺(tái)，以致力于攻克大多數(shù)企業(yè)當(dāng)前以及未來所面臨的數(shù)據(jù)挑戰(zhàn)。

未來可期

伴隨著企業(yè)和社會(huì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型駛?cè)肟燔嚨?，?shù)據(jù)基礎(chǔ)架構(gòu)從傳統(tǒng)存儲(chǔ)到SDS1.0再到SDS2.0， 這樣的平滑演進(jìn)讓企業(yè)客戶能夠快速應(yīng)對(duì)“以數(shù)據(jù)為中心”的挑戰(zhàn)，從而更加靈活高效的全局調(diào)度和使用業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，并從海量的數(shù)據(jù)中提取更多重要價(jià)值，為企業(yè)的業(yè)務(wù)創(chuàng)新和敏捷運(yùn)營構(gòu)建未來就緒的統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺(tái)……

不管你承認(rèn)與否，在趨勢面前，順勢而為才是明智之舉。當(dāng)軟件定義存儲(chǔ)步入2.0時(shí)代，你會(huì)如何選擇？答案不言自明。

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