本文來自微信公眾號：天璣數據（PHEGDA）
SNIA新近發布軟體定義存儲白皮書2015新版，小編愛翻譯，一時手癢做了漢化先行版，如有疏漏之處，歡迎大家來訂正。
綱要：
引言
正文
1.概述
2.軟體定義存儲的特徵
3.軟體定義存儲與傳統存儲的差別
4.軟體定義存儲的必要功能
5.用戶視角的軟體定義存儲
6.元數據的角色
7.軟體定義存儲圖解
8.CDMI中的元數據
9.SDS是SDDC不可缺少的組成部分
引言
時下軟體定義存儲（Software Defined Storage，簡稱SDS）是一個很火熱的概念，現階段行業內也沒有確切的定義，國內外各家存儲廠商根據自己的產品也紛紛提出各自的見解，而全球網絡存儲工業協會（Storage Network Industry Association, 簡稱SNIA）也於去年上半年發布過一份關於軟體定義存儲（Software Defined Storage，簡稱SDS）的白皮書草案，國內網媒曾作過零碎介紹。最近愛好翻譯的小編發現SNIA推出該SDS白皮書2015新版本了（見下圖封面照），一時手癢做了漢化先行版，以供愛好存儲又沒時間看英文原版的朋友們參考，如有疏漏之處，歡迎大家來訂正。
附：全球網絡存儲工業協會（Storage Network Industry Association, 簡稱SNIA），其發展宗旨是發展網絡存儲、確保網絡存儲技術成為IT領域完整的、可信賴的解決方案。
正文
1概述
軟體定義存儲（Software Defined Storage，簡稱SDS）作為存儲軟體家族的新成員於2013年前後問世。軟體定義存儲不僅是軟體定義數據中心（Software Defined Data Center，簡稱SDDC）的重要構成要素，也可單獨作為一種新興技術而存在。軟體定義存儲是緊隨軟體定義網絡之後又一風靡存儲市場的流行詞。起初軟體定義網絡的提出，正是為了描述這樣一種全新網絡技術，將不同網絡組件分離開來，並創造新的抽象層或虛擬層。同時，軟體定義計算的概念也在持續發展中。這種軟體定義方式將網絡管理抽象簡化為虛擬服務。在傳統網絡交換設備中，控制平面與數據平面緊密耦合，在複雜的虛擬環境裡，抽象化和虛擬化更難以管理。十多年來，存儲行業已有了長足發展，網絡存儲技術則一直扮演追趕者的角色。而今軟體定義存儲正代表了存儲界一次全新的進化和飛躍，預示未來存儲管理部署新模式。
2軟體定義存儲的特徵
以下為軟體定義存儲在當前業內市場的典型特徵：
•允許用戶「自主創建」，用戶可自主選擇商用硬體，並通過所提供的軟體自主創建解決方案。
•既支持通用硬體，也支持專用硬體的既有功能增強。
•適用於幾乎所有橫向擴展存儲，而不僅僅局限於縱向擴展的典型大存儲櫃。
•支持異構存儲資源的統一池化管理。
•支持存儲和數據服務「解決方案」的漸進式建設。
•支持全局自動化管理。
•為用戶提供豐富的自助服務接口。
•提供這樣一種服務級別管理形式，允許標註元數據來驅動某類型的存儲和數據服務。剛開始時服務級別的粒度可能較大，但隨著時間推移，希望粒度更加精細。
•允許管理員設置存儲和數據服務的管理策略。
•支持存儲和數據服務的解聚。
某些分析師和廠商主張SDS需託管在異構塊級存儲上，但SNIA認為平臺應是獨立的，即SDS同時支持專用平臺和異構平臺。在SNIA的SDS定義裡，平臺只需滿足一點：提供自助服務接口來供給和管理屬於自己的虛擬實例。
3軟體定義存儲與傳統存儲的差別
SDS與傳統存儲的差別主要在於SDS產品的普遍部署方式，伺服器和存儲均可進行數據服務，打破傳統存儲數據服務界限壁壘。這樣一來，在安全性和可靠性上就會存在潛在影響，但另一方面，也許可以促成DAS迎來「第二春」。
SDS不僅構建了數據路徑的虛擬化，也將控制路徑抽象成服務層。存儲服務接口可接收發自應用系統的數據請求和服務級別請求。
4軟體定義存儲的必要功能
當前市場上有很多抽象化和虛擬化的存儲產品，但要具備哪些功能才稱得上是軟體定義存儲呢？
SDS的必要功能需包括：
•自動化：便捷的全局自動化管理，降低存儲基礎架構運維成本。
•標準接口：豐富的API接口，用於管理、供給和維護存儲設備和服務。
•虛擬化數據路徑：塊級、文件級和對象級接口支持應用寫入。
•擴展性：存儲基礎架構的無縫擴展，實現可靠性或性能的提升。（例如QoS和SLA設置）
•透明性：用戶對存儲資源及成本耗費可進行公開透明的監控和管理。
理想的SDS產品允許應用及數據生產者通過存儲基礎架構管理數據處理過程，而無需管理員幹涉或有明確的供給部署操作，且管理是自動化的服務級別。
除此之外，數據服務需實現動態部署，執行策略需保持服務級別並匹配需求。
元數據可用於：
•傳達請求
•控制數據服務
•傳達服務級別
5用戶視角的軟體定義存儲
從用戶視角看，SDS包括數據路徑和控制路徑。數據路徑包含一系列標準化的塊級、文件級和對象級接口，用於應用開發。那麼控制路徑呢？
傳統存儲部署往往離不開存儲管理員親自創建各種虛擬存儲設備（塊存儲邏輯單元，文件系統共享，對象容器）供應用使用。
在後臺，存儲管理員還得為這些虛擬設備部署數據服務。通常情況下，單獨數據服務需配備屬於它的單獨管理接口。一旦數據部署發生變更，存儲在虛擬設備上的所有數據均會受到影響。數據請求通信經常發生其它存儲接口帶外傳輸。
Figure 1: 傳統人工傳達數據請求方式圖解
如上圖所示，該存儲並不太「軟體定義」，反而「存儲管理員定義」更貼切。這種存儲部署方式存在一個最大的問題，擴容艱難。由於剛性架構限制系統資源只能靜態分配，這就意味著後續新部署的資源無法歸入原先存儲體系。該傳統存儲部署方式會導致較高的存儲TCO（總體擁有成本）。
6元數據的角色
為實現存儲基礎架構的自動化機制，降低人工管理運維成本，數據請求需直接傳達至自動化軟體，且數據請求的粒度至少需在當前常見的個體虛擬化存儲設備級別。隨著後續自動化機制的進一步發展，每個數據對象需獨立傳達自我請求，不再依賴虛擬存儲設備。數據對象經由分組和抽象後，可向 「用戶」直接傳達其選擇，「用戶」不必再是存儲專家了。
為將請求傳達至存儲系統，應用或用戶需將請求信息標記至每個文件或對象，而元數據，或稱作關於數據的「數據」，正好符合這一需求。採用記錄請求信息的元數據來標記數據對象，存儲系統可輕易定位獲取請求信息。如圖所示：
Figure 2: 利用元數據傳達數據請求方式圖解
存儲請求信息有時仍存在數據路徑帶外傳輸，但自動化機制終將消除這一現象。有了軟體定義存儲，存儲管理員可轉向定製策略這類更高階的工作，不再將時間精力囿於即時突發問題的處理上，而降格自身的服務級別。
7軟體定義存儲圖解
下列這張綜合信息圖涵蓋了軟體定義存儲的全部要點：
Figure 3:
軟體開發者通過數據管理接口（如CDMI）提出他們的數據請求。通過SDS解決方案和管理員的合作，他們也可獲得期望的服務級別。
現在，SDS實現資源池化。數據服務的所有特性依然保持。一方面，資源池積極「納新」，支持按需擴展新資源，另一方面，「利舊」也在有條不紊進行中，壞舊設備或替換或返修。
SDS更青睞標準化的存儲管理接口（如SMI-S）來實現存儲資源的自動化管理，可在浩瀚的資源池裡迅速識別出有用存儲容量。不過傳統存儲管理接口依然使用廣泛，現在就預言其消亡言之尚早。此外，新興的開源API也在不斷湧現，實際上逐漸形成存儲管理標準，OpenStack Cinder就是典型一例。
總之，有了SDS，管理員可通過抽象接口管理資源池，部署新資源，制定策略，自主決定服務級別。
8
CDMI中的元數據
雲數據管理接口（CDMI）使用不同種類的元數據，包括HTTP元數據，數據系統元數據，用戶元數據，以及存儲系統元數據。對於企業級應用及其管理數據發出的請求，通過CDMI標準接口，使用元數據可簡單快速獲悉。
CDMI使用的元數據從個體數據元素擴展至數據容器。因此，處於容器中的任何數據均完美繼承存放於該容器裡的數據系統元數據。類似地，當在已有容器內再創建一個新容器時，該新容器將完美承襲父容器的元數據設置，當然，數據系統元數據可在數據容器級別或個體數據元素級別按意願重寫。這種從管理數據元素到管理容器的元數據擴展，減少了管理存儲組件的繁瑣，有效節約成本。
9SDS是SDDC不可缺少的組成部分
很多系統管理員都會問這樣的一個問題：軟體定義存儲如何適用於我的數據中心建設呢？
一個簡明的回答是，將軟體定義數據中心（SDDC）看作硬體基礎架構的大腦，毫無疑問，硬體基礎架構更像傳統意義上的舊數據中心。如果從更高階的視角看，SDDC由下圖中的三部分組成。
Figure 4:
軟體定義計算創建了一個虛擬化計算環境，為SDDC提供處理層面。軟體定義網絡為SDDC提供去複雜化的管理環境。軟體定義存儲為SDDC提供便捷的存儲管理方案。這3大功能部分共同創建一個優質運作的軟體定義數據中心。總之，軟體定義存儲是軟體定義數據中心不可缺少的組成部分。