·Based on Commodity Hardware (基于商用的硬件)

　　其实，这一部分是最难分类的，种类繁多，命名还不容易。首先，笔者认为超融合架构(HCI)是Server SAN的一个子集。

　　另外想说明的是，Based on Commodity Hardware这个分类里，包括了IDC分类中Virtual Storage Appliance(简称VSA，存储控制器运行在虚机上)和Physical Storage Appliance两类，注意在这个分类里，后者并不包括传统的外置磁盘阵列。我们知道，控制平面与数据平面的分离之意义大于硬件与软件的分离。因此，部署方式的这两种不同，并没有带来本质的差异。举例来说，VSAN FS(VSAN File System)之于EVO:RAIL，NDFS(Nutanix Distributed File System)之于Nutanix一体机，差别仅在于是否与硬件捆绑，共同点在于都是基于商用的硬件，将分布式存储资源池化，且基于Hypervisor。所以，VSAN, EVO:RAIL, Nutanix都属于Server SAN的分类里，而且由于它们都不仅提供存储资源，还提供计算资源，所以还属于超融合架构这个子类里。

　　超融合架构里，比较著名的有： VMware VSAN或EVO:RAIL、EMC ScaleIO、Nutanix、Maxta、SimpliVity、Scale Computing、Pivot3;国内有：华为FusionStorage、志凌海纳SmartX、青云HCI、深信服HCI等;开源的有Open vStorage(类似Nutanix架构);

　　在Server SAN里，非超融合架构(也即不提供计算资源)的有DELL Fluid Cache、HP StorVirtual、RedHat Inktank Ceph、Microsoft Storage Spaces等，以及达沃时代、StorWind、大道运行SSAN等;还包括分布式文件系统，如GPFS、Lustre、Panasas等;

　　笔者认为Server SAN在它的原始定义里，应该是一个横向扩展的分布式存储，它至少需要支持3个以上节点。这样，对于那些仅支持两个控制器做为集群的存储，就不在Server SAN这个分类里了。不过，它们依然属于软件定义存储这个大的分类里。这类存储有：DataCore、Nexenta、国内的InfoCore(信核)，还有其他支持Solaris ZFS的存储，如开源的FreeNAS、NAS4Free。

　　·Traditional SAN/NAS(External Storage)

　　指的是传统的外置磁盘阵列，包括SAN存储或者NAS存储。例如：EMC VNX，NetApp FAS系列，HDS HUS， DELL SC系列和PS系列，HP 3PAR，IBM V系列和DS系列，华为OceanStor系列等。这些存储劲旅，不甘人后，也纷纷加入到SDS浪潮里，采取的方式有：

　　一是与Control Plane更多的API对接，例如，支持VMware SPBM之下的Virtual Volumes，再如，支持OpenStack Cinder等;

　　二是通过收购或自己研发，去逐步实现SDS抽象(解耦)、池化、自动化的阶段，典型的就有HP将LeftHand与原有硬件解耦，形成VSA版StorVirtual;NetApp推出Data ONTAP的VSA版ONTAP Edge VSA;IBM推出XIV的软件版Spectrum Accelerate;EMC推出VNX的虚拟化版本 vVNX等。另外，DELL的Fluid Cache脱胎于之前收购的内存虚拟化软件RNA，本身已经具备抽象池化的SDS基因。相信随着SDS的浪潮，会有越来越多的传统大牌存储厂商推出类似的方案。

　　·Cloud/Object Storage

　　它作为Data Plane的组成部分，实际上是以后端存储的身份为VM/App提供存储资源。

　　VM/App可以通过RESTful API等接口与对象存储进行数据的输入输出，目前有三种RESTful API：亚马逊S3、SNIA CDMI和OpenStack SWIFT。

　　从云存储来看，随着混合云的逐渐深入，用户自然会期待在自己的私有云和公有云之间，能够实现除了在VM/App级别，在存储级别，也能实现如同本地数据中心之间的同构存储之间的高级功能，例如备份、归档和容灾。此时，运行在公有云之上的VSA，也即虚拟存储控制器(其实与在Hypervisor之上的VSA相类似)，即可与本地存储建立数据连接。

　　以NetApp的Cloud ONTAP为例。它是在AWS EC2的实例中运行Data ONTAP(FAS存储的操作系统)软件，充当虚拟存储控制器，对下接管AWS EBS作为自己的存储空间，对上给运行业务应用的EC2实例提供存储服务，包括块(iSCSI)和文件(NFS、CIFS)。

　　我们知道，把NetApp的FAS存储直接放到AWS或Microsoft Azure里去，是不太现实的。NetApp通过软件定义的方法，把存储控制器做成虚机，后端磁盘柜换成块存储服务(AWS EBS)，为业务虚机提供专业的、高级的存储服务。

　　类似的还有SoftNAS，也是以虚机方式运行在AWS EC2实例上，可以为运行业务应用的EC2实例提供包括块(iSCSI)和文件(NFS、CIFS)的存储服务。

　　其实，谈到软件定义，无论SDN、SDS，都离不开控制平面Control Plane，数据平面Data Plane的提法。控制平面负责数据调度，实现自动化;而数据平面负责数据处理和数据优化，负责抽象和虚池化。

　　最近两年流行的概念 - Server SAN目前还只是围绕着数据平面做些工作，是当前阶段SDS的主要形态，离理想的SDS尚有一些距离。不过，我们也注意到，已经有一些Server SAN在控制平面做些工作了，例如尝试与VMware SPBM(主要指Virtual Volume)，或者OpenStack Cinder对接。

　　可以肯定的是，在最近几年内，Server SAN仍然是充满着创业生机的沃土，与之相关的初创公司(包括HCI，也即超融合架构)会如同雨后春笋般冒出来。但是，需要注意的是，在数据中心三大基础架构中，存储相对于服务器和网络，是最难被替换的，因为它是数据的命脉。初创公司存储的安全性(数据不丢失)、稳定性是首要需要保证的。

　　SDS的发展

　　1.为什么出现SDS?

　　人类各项发明、创新，大多都是为了更加的高效、方便、灵活，并且节省成本。例如，从种植业、畜牧业的出现，到蒸汽机的发明，到自来水、集中供电的出现，再到互联网的出现(信息传递更快更高效，更省成本)，无一不是如此。IT也不例外，存储也不例外。

　　伴随着需求，还有两大背景：

　　一是，随着个性化、物联网、万联网的发展，数据以前所未有的速度迅猛增长;2014年4月，IDC发现数据的增长超过其在2012年的预期，预计2020年将达44ZB的数据量;因此，数据需要更高效，更省成本的方式存放。

　　二是，虚拟化、云计算和硬件技术的发展，使得软件定义成为可能;随着虚拟化和云计算的普及，用户的思维方式也发生了转变，逐渐意识到，快速、敏捷、灵活地获取计算资源已经成为可能，并且逐渐要求能按需使用，按需付费。因此，做为虚拟化和云计算里重要的组成部分，存储也应适应新的需求而不断完善，做到存储即服务，实现快速交付，动态调整。

　　下面我们就来剖析一下，是哪些技术的发展，使得SDS，尤其是SDS的重要组成部分Server SAN在未来5年内会成为主流?

　　二三十年前，CPU的处理能力较弱，内存较小，单块磁盘的性能和容量都较小。为了不抢占宝贵的CPU和内存资源，也为了提高数据的性能、可靠性(如RAID保护)、可用性(如快照，容灾，双活等)、扩展性，以及提供方便易用的集中管理，诞生了外置磁盘阵列(也叫集中存储)，阵列本身自带智能控制器，能够组织管理数据，并提供快照、容灾等高级的软件功能。有些高端存储甚至能在一个单一阵列里提供1000乃至数千块盘，如EMC VMAX，HDS VSP和华为OceanStor等。

　　然而，近几年来，新的技术显著地改变了存储架构。包括：

　　·SSD：延时从磁盘的毫秒级缩短到亚毫秒级(0.1毫秒)，性能从单块15K磁盘的180左右IOPS，猛增到单块SSD的8000 IOPS(外置磁盘阵列)，甚至到单块SSD的36000IOPS(内嵌在服务器里的SAS或SAT接口的SSD，或者PCIe SSD);闪存价格的下降速度比硬盘更快，根据IDC预测，两者价格曲线将于2015-2017年出现交叉，届时单位GB的SSD的价格甚至低于单位GB的15K磁盘的价格;

　　例如，2014-04-30，SanDisk发布世界上第一款4TB SSD，并计划2015年发布8TB，2016年发布16TB SSD;2015年08月11日，三星在闪存峰会上公布世界容量最大的2.5英寸硬盘：16TB SSD PM1633a 。

　　可喜的是，除了国外Intel、Micron、Sandisk、SamSung、Seagate、Toshiba、HGST、Fusion-IO、Greenliant(绿芯)等SSD厂商之外，中国也涌现出不少SSD厂商，除了华为自研SSD之外，还有MemBlaze(忆恒创源)、Shannon(宝存,2015-04-24被Silicon Motion公司收购)、RunCore(源科)、苏州恒成芯兴等SSD厂商;

　　·CPU多核技术：服务器的CPU多核早已被业务应用利用起来，尤其在虚拟化环境里，多核处理器功不可没，既提高了处理器利用率，也提高了单台服务器上用户对更多I/O的需求，这其实也驱动着底层存储需要变革。如前所述，绝大多数存储控制器采用了X86架构，但真正利用其多核处理IO，从最近三年才开始。例如，DELL Compellent Storage Center 6.3在2012年11月推出多核技术;EMC VNX 2在2013年9月推出MCx多核技术;而做为纯软件方式的存储Nexenta，也利用多核技术去实现其在线的压缩功能;正是有了多核的利用，Server SAN得以在处理业务应用之外，心有余力地去处理或优化IO，实现丰富多彩的存储软件功能;

　　·高速网络技术：分布式存储借助于节点之间的缓存(用SSD存放)的同步复制来确保数据的冗余性，也得益于近些年来网络的高速发展;通常推荐采用万兆网络，甚至有的采用四万兆(40GbE)的网络。目前，万兆网络的延迟非常小，大约在100 微秒左右，远小于PCIe闪存的延迟1毫秒;如果采用RDMA技术，延迟能更小;

　　·大容量服务器和磁盘：分布式存储借助于大容量的服务器和磁盘，也能够提供以往外置磁盘阵列才能支持大存储容量。例如，DELL PowerEdge R730XD最多16个3.5寸近线SAS盘，可支持多达近100TB的裸容量;另外，单块的机械磁盘容量也越来越大，例如，2015年03月，HGST首次向公众展示了10TB的机械硬盘;这样，不远的未来，仅凭服务器内置磁盘，即可支持100多TB的裸容量。如果还支持服务器连接直连存储来进行Scale Up(纵向扩展)，容量就更大了。

　　·分布式存储的技术逐渐成熟。面向对象存储的技术逐渐成熟。

　　·虚拟化和云计算要求更智能的存储，能够调用其控制信息，配合上层更灵活敏捷的部署存储资源。

　　2.SDS的现状如何呢?

　　其实，前面提到的SDS分类其实已经涉及到了大部分内容。

　　目前，存储市场上更多的是做数据平面的。做控制平面的SDS厂商，尤其是初创厂商，是需要巨大的勇气和魄力，因为复杂度高，而且在短时间内很难看到回报。

　　这些做数据平面的厂商，绝大部分还在抽象、池化这两个阶段。

　　抽象做的是软硬件解耦。池化做的是存储虚拟化。

　　池化包括存储虚拟化和存储标准化，而存储虚拟化指所有存储资源的虚拟化，包括：

　　1.外置磁盘阵列内的虚拟化;

　　2.跨外置磁盘阵列的虚拟化(也即异构存储的管理);

　　3.分布式存储服务器内的存储虚拟化。

　　抽象是第一步，没有解耦，寸步难行;第二步，池化，这样才能灵活分配存储资源;

　　第三步是自动化，存储资源由软件(Hypervisor，云管理)来自动分配和管理。目前观察到的，自动化其实是根据不同的工作负载来动态分配或管理存储资源。那么，谁来判断工作负载的特点?最好是Hypervisor/OS，或者云管理软件，它们具有优势。所以，存储通过和Hypervisor、云管理软件对接，是一个比较现实可行的方法。

　　责任编辑：余芯