說到分布式存儲，我們可能都會聯(lián)想到軟件定義存儲（Software Defined Storage，即SDS）。代表全球存儲廠商的權(quán)威協(xié)會SNIA（全球網(wǎng)絡(luò)存儲工業(yè)協(xié)會）對SDS定義：軟件定義存儲包括管理面的標(biāo)準(zhǔn)接口和自動化，以及數(shù)據(jù)面Scale-out的塊、文件和對象存儲服務(wù)。

來源：https://www.snia.org/sites/default/files/SNIA_Software_Defined_Storage_%20White_Paper_v1.pdf

業(yè)界很多分析師和廠商都認為“SDS”應(yīng)該和硬件解耦，可以部署在容器、虛擬機、標(biāo)準(zhǔn)裸金屬服務(wù)器上。但在上述SNIA發(fā)布的SDS白皮書中，SNIA并不認同這種觀點，而是更關(guān)心SDS實現(xiàn)管理面的自動化和數(shù)據(jù)面的彈性。

分布式存儲“軟硬件解耦”之錯覺來源

或許我們需要把鏡頭投向21世紀(jì)初期，Google提出分布式存儲架構(gòu)的概念并予以實踐，在其強大的技術(shù)和維護團隊支撐下，實現(xiàn)了基于在標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器上部署自研分布式存儲軟件，構(gòu)建成大規(guī)模存儲集群，以應(yīng)對其互聯(lián)網(wǎng)搜索業(yè)務(wù)帶來的海量數(shù)據(jù)流。

正所謂一石激起千層浪，其他互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)紛紛效仿“老大哥”Google的方式，使得軟硬件解耦的概念在互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)盛行起來，迎來了一大幫研究者對其價值進行分析，并總結(jié)出如下四點價值：

·標(biāo)準(zhǔn)x86服務(wù)器的低成本；

·歸一數(shù)據(jù)中心硬件為標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器，實現(xiàn)統(tǒng)一硬件運維；

·Infrastructure as Code，存儲納入軟件定義數(shù)據(jù)中心自動化調(diào)度框架；

· 用戶可以在企業(yè)數(shù)據(jù)中心、邊緣或者公有云獲得一致的數(shù)據(jù)服務(wù)。

可以說，分布式存儲在互聯(lián)網(wǎng)浪潮中橫空出世的樣子太過于絢爛，以至于大家忘記了存儲系統(tǒng)本身應(yīng)該有的模樣。冷靜者更喜歡用辯證的思維分析問題，所以，我們也看到很多用戶對“軟硬件解耦”表現(xiàn)出擔(dān)憂，認為軟硬件解耦的分布式存儲在可靠性、性能、運維等方面存在諸多待改進點。

分布式存儲軟硬件解耦之難點剖析

難言之隱，分布式存儲軟硬件解耦究竟難在哪里？總結(jié)起來有如下幾點：

·難點一：可靠性

存儲承載了千行百業(yè)用戶數(shù)據(jù)資產(chǎn)，一旦因存儲故障出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失，將給企業(yè)帶來無法挽回的巨大損失。存儲的核心部件是硬盤。業(yè)界流傳著一句話：SDS就是把不可靠的標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)器變成了可靠的存儲系統(tǒng)。這句話的背后技術(shù)基礎(chǔ)是SDS通過跨節(jié)點的冗余算法，可以容忍服務(wù)器節(jié)點故障。但這句話真的完全正確嗎？某些用戶在實踐中發(fā)現(xiàn)，其采用的標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器偶爾出現(xiàn)批量硬盤/SSD卡故障，冗余算法失效，導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失。

通過和軟硬件一體的廠商深入交流，用戶發(fā)現(xiàn)軟硬件一體存儲硬件和標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器的質(zhì)量控制流程有較大差異。標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器的成本低廉，生產(chǎn)流程質(zhì)量控制多數(shù)限于CPU、內(nèi)存、硬盤三大件的簡單功能測試。而專業(yè)存儲硬件增加了避免批量硬盤故障的嚴(yán)苛保障措施，例如：

·TOP存儲廠商會在硬盤供應(yīng)商規(guī)劃、設(shè)計新款產(chǎn)品時，對其特性、規(guī)格、方案做嚴(yán)格的評審，以確保新款硬盤和存儲產(chǎn)品深度契合。

·新款硬盤上市之前，TOP存儲廠商會基于大批量樣盤進行長達數(shù)月的系統(tǒng)兼容性和穩(wěn)定性測試，以確保一塊硬盤在3到5年生命周期內(nèi)正常運行。

·硬盤批次變更、Firmware變更，存儲廠商會重新執(zhí)行上述穩(wěn)定性測試。

·某些TOP存儲廠商甚至?xí)付ü?yīng)商的硬盤產(chǎn)線。

數(shù)據(jù)是企業(yè)的核心資產(chǎn)，軟硬件一體存儲的附加值其實來自于平常不為人知的背后故事。

·難點二：性能SLA保障

隨著企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的深入，分布式存儲由最初的開發(fā)測試、桌面云等非關(guān)鍵應(yīng)用，逐步走向生產(chǎn)應(yīng)用。生產(chǎn)應(yīng)用除了上述可靠性SLA要求之外，對分布式存儲的性能，尤其是數(shù)據(jù)訪問的穩(wěn)定低時延提出了更嚴(yán)苛的要求。

軟硬件解耦的分布式存儲在性能設(shè)計上存在兩大天然缺陷：

·標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器不具備機房突然斷電時保護內(nèi)存數(shù)據(jù)的電池（BBU），所以只能用SSD卡/盤來做數(shù)據(jù)緩存。SSD的時延遠高于內(nèi)存，導(dǎo)致業(yè)界絕大多數(shù)的軟硬解耦的分布式存儲時延無法和生產(chǎn)存儲媲美。

·單獨采購的分布式存儲軟件無法和第三方服務(wù)器的SSD盤緊密配合，從而無法像業(yè)界先進的全閃存存儲一樣實現(xiàn)全局垃圾回收，控制數(shù)量眾多的SSD盤各自的垃圾回收導(dǎo)致的生產(chǎn)應(yīng)用時延波動。

軟硬件一體的分布式存儲有機會克服如上兩大缺陷。我們看到業(yè)界先進的分布式存儲產(chǎn)品，采用了類似于全閃存存儲的電池保護（BBU）、系統(tǒng)級全局垃圾回收，達到了媲美傳統(tǒng)生產(chǎn)存儲的高并發(fā)壓力下的1ms穩(wěn)定時延，從而為分布式存儲進入企業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用提供了性能的SLA保障。

·難點三：運維風(fēng)險

軟硬件解耦給用戶帶來大量的維護負擔(dān)，例如幾乎無法實現(xiàn)有效的自動化部署與深度巡檢。而且使用期間出現(xiàn)問題時，供應(yīng)商容易互相推諉，軟件和硬件廠家責(zé)任界面不清晰，用戶反而可能淪為問題定位的第一責(zé)任人。

軟硬件一體存儲可以提前設(shè)計自動化部署技術(shù)方案，從端到端全生命周期構(gòu)建自動化運維的能力，從而提升交付、運維效率，降低業(yè)務(wù)風(fēng)險。

·難點四：長期總擁有成本

軟硬件解耦宣稱的降低采購成本本質(zhì)是認為標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器便宜。然而，存儲的附加增值更多是軟件、質(zhì)量控制、技術(shù)支持。用戶花了很大力氣分離采購回來軟硬件部署上線后，慢慢發(fā)現(xiàn)省的錢相對于DIY的后期投入不值一提。原因很簡單，在相同質(zhì)量要求下，規(guī)模化工業(yè)生產(chǎn)永遠比DIY綜合成本低。采購成本是顯性的，但綜合成本不是簡單的硬件采購成本，還要考慮使用和維護成本。

根據(jù)行業(yè)場景各取所需，實現(xiàn)魚和熊掌兼得

對于廣大著急踏上數(shù)字化轉(zhuǎn)型高速列車的行業(yè)用戶來說，到底是選擇軟硬解耦還是專業(yè)存儲廠家預(yù)集成的軟硬件一體產(chǎn)品呢？在商業(yè)的世界里，或許沒那么多路線和理念之爭。軟硬件解耦的優(yōu)勢在于采購成本，軟硬件一體的長處在于可靠性和性能。所以，根據(jù)用戶場景的數(shù)據(jù)重要性，選擇最合適自己的方案才是明智之道，魚和熊掌其實可以兼得。

·軟硬件一體已成共識的行業(yè)場景：HPC/HPDA（能源勘探、衛(wèi)星遙感、基因測序、自動駕駛、氣象海洋、教育科研、動漫渲染、超算平臺等）、平安城市視頻監(jiān)控/交通卡口、超高清視頻制作/媒資庫、運營商IPTV等。

·更適合用軟硬件一體的行業(yè)場景：政務(wù)云；運營商BOM域云化、5G電信云；金融網(wǎng)銀、手機銀行、前置系統(tǒng)Web應(yīng)用、票據(jù)影像等；大數(shù)據(jù)分析（政務(wù)、運營商、平安城市、金融等）以及各行業(yè)備份歸檔系統(tǒng)。以中國移動為例，早年大量購買分布式存儲軟件，搭配集采的標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器使用。近兩年，不管是分布式塊還是文件的集采，都已經(jīng)全面轉(zhuǎn)向軟硬件一體模式。

·可以解耦的行業(yè)場景：各行業(yè)開發(fā)測試、桌面云。這部分場景數(shù)據(jù)的重要性略低于生產(chǎn)場景，IT預(yù)算緊張的用戶，可以嘗試。當(dāng)然，預(yù)算足夠的用戶可以更加穩(wěn)妥。

無論如何波折，分布式存儲未來可期

正所謂不管白貓、黑貓，抓到老鼠的就是好貓。我們相信在較長一段時間內(nèi)，分布式存儲軟硬件一體和軟硬件解耦會長期共存?？傮w而言，筆者認為隨著數(shù)據(jù)價值的增高，場景對數(shù)據(jù)可靠性的要求隨之會越來越嚴(yán)苛，市場的天平就會更多偏向軟硬件一體；與此相反，場景對數(shù)據(jù)可靠性的敏感度越低、短期成本敏感度越高，市場的天平就會更多的偏向軟硬件解耦。

分布式存儲的發(fā)展歷程無論如何波折，我們更愿意相信它最終會是部正劇，在整個存儲市場中占據(jù)海量數(shù)據(jù)承載的主力軍位置，鏗鏘而立，并給人以無窮回味！