一、软件定义存储（SDS）

（1）软件定义存储的基本概念。众所周知，软件是用户与硬件之间的接口界面，用户主要是通过软件与硬件进行交流的。早期，为了大规模生产，降低制造的复杂度和成本。许多功能都固化在硬件里，我们可以称之为硬件定义。随着人民日益增长的多样化、个性化定制的需求，以及云计算的要求，更加智能、更加灵活的自动化的需求，由软件定义来操控硬件资源的需求将越来越多、越来越广。最早的空调里面也有软件，但相对固化，不提供或者提供非常少的接口，缺乏灵活性。那时，我们只能选择温度，或者开关；后来出现了更多的选择，如风速、风向等的设定。到了智能家居的时代，通过向应用软件开放空调的编程接口，使得我们能在回家之前，就借助手机或者平板，开启并设置空调了。

软件定义，究其本质，就是将原来高度耦合的一体化硬件，通过标准化、抽象化（虚拟化），解耦成不同的部件。围绕这些部件，建立起虚拟化软件层，以API（应用编程接口）的方式，实现原来硬件才提供的功能。再由管理控制软件，自动进行硬件资源的部署、优化和管理，提供高度的灵活性，为应用提供服务。简而言之，就是更多地由软件来驱动并控制硬件资源。

值得提出注意的是，软件定义其实是一个过程，不是一蹴而就的目标，它分成不同阶段。软件定义逐渐将硬件与软件进行解耦，将硬件的可操控成分按需求，分阶段的，通过编程接口或者以服务的方式逐步暴露给应用，分阶段地满足应用对资源的不同程度、不同广度的灵活调用。

在前述的高效存储技术中，实际主要多是靠软件，而软件定义存储（Software Defined Storage，SDS）是最近几年被频繁提及的一个词汇。软件定义的存储产品是一个将硬件抽象化的解决方案，它可以轻松地将所有资源池化，并通过一个友好的用户界面（UI）或API来提供给消费者。一个软件定义的存储的解决方案可以在不增加任何工作量的情况下进行纵向扩展（Scale-Up）或横向扩展（Scale-Out）。

用软件来定义存储，前提是仍有足够的存储空间。简单来说，一款容量管理程序就是一个软件定义存储的例子，但最近出现的词汇显然拥有更深层次的含义。也可将虚拟化存储（Storage Virtualization）归入这一类别。但对于严谨的人来说，这两类技术略有不同。虚拟化存储和软件定义存储都将存储服务从存储系统中抽象出来，且可同时向机械硬盘及固态硬盘提供存储服务。然而虚拟化存储只能在专门的硬件设备上使用。对于许多厂商来说虚拟化存储都要使用自己为其量身定制的设备：或者在特定服务器上加载的一款软件。虚拟设备并不代表其不需要设备，只能说不需要硬件即可运行。这本质上是虚拟后的虚拟化存储。虚拟存储设备可视为专用外部设备的一种进化，因为它拥有一般存储的性能，且花费可控制在一般虚拟设备的水平。

而软件定义存储是现存操作系统或监管程序中一种扩展的存储软件，它不需要特定的虚拟机来运行。许多操作系统、监管程序供应商或第三方服务都提供了相关特性如自动精简配置、快照技术、克隆与同步等。在这一层面，可靠的设计与潜在的高可用性是物理存储设备的必然要求。

这两种技术各有各的特点，均可为企业带来巨大的价值。随着数据中心的持续虚拟化，软件定义存储和虚拟化存储正成为扩展存储能力，以及提高虚拟环境性能的理想选择。

软件定义存储普遍代表了一种趋势，那就是软件和硬件的分离。对数据中心用户来说，只需要通过软件来实现对自身存储资源的管理和调度，而无须考虑后端的硬件基础设施。针对软件定义存储，各家厂商提出的概念也不尽相同，但意见比较统一的几点是软件定义存储需要实现存储资源的虚拟化、抽象化、自动化。总之，软件定义存储的核心在于用软件解决原先由硬件解决的（弹性）问题。

SDS允许异构的或者专有的平台。必须满足的是，这个平台能够提供部署和管理其虚拟存储空间的自助服务接口。除此之外，SDS应该包括。

•自动化：简化管理，降低维护存储架构的成本。

•标准接口：提供应用编程接口，用于管理、部署和维护存储设备和存储服务。

•虚拟数据路径：提供块、文件和对象的接口，支持应用通过这些接口写入数据。

•扩展性：无须中断应用，也能提供可靠性和性能的无缝扩展。

•透明性：提供存储消费者对存储使用状况及成本的监控和管理。