文｜數據猿

當下，多數企業仍在存儲困境中艱難突圍：成本居高不下，數據遷移複雜繁瑣，管理各自爲政形成孤島，數據呈指數級迅猛增長，存儲延遲漫長，停機時間更是難以承受。

在數據爆炸式增長和AI對存儲需求激增的情況下，如何化解這些挑戰呢？除了存儲技術的重大突破外，最受企業歡迎的就是軟件定義存儲（SDS）了。

當面臨存儲容量不足時，組織無法單純依靠增添硬件來解決問題時，正是推進存儲架構現代化，優化投資策略的關鍵時刻。

倘若SAN/NAS現有難題讓企業輾轉難眠，那麼，是時候對軟件定義存儲解決方案進行評估了。

一款優秀的SDS方案，能打破設備依賴的侷限，針對不同的部署及拓撲模型靈活重新配置，如此一來，便能輕鬆接納來自競爭供應商的新型硬件創新成果。

此外，在考量存儲方案時，還需關注其在負載均衡以及熱數據、溫數據、冷數據分配方面所提供的自動化程度與策略驅動型智能水平。

無論您當前採用何種存儲硬件，SDS都如同存儲系統的 “智能大腦”，將決定您能否充分優化存儲系統的功能、特性、服務，爲各類主機、應用及終端用戶帶來更大的優勢。

切換到軟件定義存儲勢在必行

在IT領域，變化是唯一不變的！經過多年的發展，數據存儲的格局已經發生了重大變化，一個突出趨勢和重要動力就是軟件定義存儲（SDS）。伴隨着不斷生產的海量數據，軟件定義存儲正在重塑企業管理和存儲數據的方式。

SDS爲化解傳統存儲環境挑戰而生。

最初，組織嚴重依賴直連存儲（DAS），一種將存儲設備直接連接到服務器的簡單方法。雖然DAS在小型環境中有效，但無法擴展，導致業務擴展效率低下。

爲了解決這些限制，人們引入了網絡連接存儲（NAS）和存儲區域網絡（SAN）。NAS提供了可通過網絡訪問的基於文件的存儲，而SAN通過專用網絡提供塊級存儲。儘管NAS和SAN引入了一定程度的抽象和可擴展性，但也帶來了如高成本、供應商鎖定等一系列挑戰。

而虛擬化技術的出現，成爲IT基礎設施包括服務器、存儲等發展的一個重要的轉折點。虛擬化通過將存儲服務抽象並擺脫物理設備的限制，允許組織動態管理存儲資源，類似於虛擬機（VM）的運行方式，爲SDS鋪平了道路。

經過多年的發展，軟件定義存儲成爲一種通過軟件管理和擴展數據存儲資源的方法，獨立於底層硬件。與嚴重依賴物理基礎設施的傳統存儲解決方案不同，SDS抽象和池化資源以提供更大的靈活性、可擴展性和成本效益，使企業能夠根據其特定需求定製存儲解決方案，而不會被單一供應商或專有硬件所束縛。

SDS通過可擴展性、成本效益和簡化管理解決了傳統存儲系統的侷限性。通過增強數據存儲基礎設施，SDS 提供了更大的靈活性和可管理性，允許輕鬆擴展、動態資源分配和統一控制，使其成爲處理不斷增長的數據量的企業的實用解決方案。

SDS與傳統存儲方案相比的優勢正在得到充分的發揮。

在靈活性和成本方面，傳統存儲依賴於硬件，可擴展性有限，成本高，與專有解決方案相關。而SDS提供與硬件無關的架構，可與任何平臺集成，通過使用商用硬件來降低成本。藉助SDS，企業可以使用現成的硬件，同時實現企業級性能，使高級存儲解決方案更易於訪問且更具成本效益。

最核心的突破就是擺脫供應商鎖定。SDS爲企業提供了更大的自由來選擇和組合來自不同供應商的硬件，避免了供應商鎖定的高昂代價。開放式架構允許企業選擇滿足其需求的最佳解決方案，而不受制於一家製造商。

SDS的核心在於三大實現原理的突破。

軟件定義存儲架構突破在於：實現了軟件層與存儲硬件的解耦和存儲虛擬化，集中和簡化存儲基礎設施管理，使用SDS優化存儲容量等。

專家介紹，SDS 架構通常由三個主要組件組成：控制平面、數據平面和管理平面。

控制平面負責系統的智能化，提供去重、壓縮、複製等服務；數據層面處理數據塊的實際存儲；而管理層面爲管理員提供了一個界面，用於與存儲基礎設施進行交互和管理。

實現了控制、數據與管理的分離，使SDS能夠跨環境動態管理存儲，從而優化性能和靈活性。軟件定義的存儲解決方案通過提供必要的智能和靈活性來有效管理存儲資源，在應對存儲挑戰和實現存儲架構現代化方面發揮着至關重要的作用。

實現了統一存儲。SDS將各種存儲類型（如塊、文件和對象存儲等）整合到一個統一的池中，提高了資源利用率，簡化了管理，並促進了跨本地、雲或混合環境的無縫數據移動。

實現配置的自動化。SDS自動執行存儲配置、數據放置和監控等流程，減輕IT團隊的負擔並提高效率。這些自動化工作流程可確保最佳存儲性能，同時最大限度地減少人工干預。

雲計算、大數據、超融合、AI，軟件定義存儲發展的里程碑

雲計算的興起加速了對軟件定義存儲的需求。雲服務爲企業提供了對計算資源的按需訪問，鼓勵採用敏捷、可擴展且經濟高效的存儲解決方案，而傳統的存儲基礎設施無法滿足雲環境的動態需求。

SDS解決方案支持通過軟件配置和管理存儲，從而爲雲環境提供了完美的匹配，促進了與雲平臺的無縫集成，使企業能夠根據需要輕鬆擴展或縮減資源。此外，SDS與硬件無關的性質使組織能夠採用混合方法，將本地和基於雲的資源相結合，以優化其存儲策略。

大數據分析的爆炸式增長進一步推動了軟件定義存儲的發展。每天生成的數據量龐大且種類繁多，因此需要能夠高效處理大量工作負載的存儲解決方案。傳統的存儲系統通常無法滿足這些需求，從而導致瓶頸和成本增加。

SDS通過提供能夠並行處理大量數據的分佈式架構，提供了可行的解決方案。自動分層和數據縮減等功能與技術提高了存儲效率，使企業能夠分析大量數據集，而不會產生高昂的費用。

超融合基礎架構（HCI）代表了軟件定義存儲發展的又一個里程碑。HCI將計算、存儲和網絡資源整合到一個統一的解決方案中，並通過軟件層進行管理，通過利用商用硬件簡化了管理，降低了成本。

在HCI環境中，軟件定義存儲通過抽象存儲資源並促進不同組件之間的無縫通信，存儲和計算資源的融合實現了高效且可擴展的環境，能夠輕鬆支持現代應用和工作負載。

AI無疑是軟件定義存儲發展進程中的重要里程碑。AI爲軟件定義存儲帶來了革新。一方面，通過機器學習算法，存儲系統能夠智能分析數據，自動完成分類、分級與生命週期管理，將熱數據存儲在高速閃存，冷數據存於大容量硬盤，提升存儲資源利用率。

另一方面，AI 的預測能力讓系統提前預判數據訪問模式，實現緩存預取與數據預分配，降低訪問延遲。此外，AI還能實時監測存儲系統軟硬件狀態，學習歷史和實時數據，提前預測故障，實現自愈或預警，保障系統穩定可靠，降低運維成本。

從應用拓展角度看，軟件定義存儲在AI加持下，可支持海量小文件存儲與高併發讀寫，爲新興技術提供存儲支撐。

在行業變革方面，AI 推動軟件定義存儲管理方式從傳統規則式向智能化、自動化轉變，引發存儲架構創新，如分佈式、超融合存儲架構的融合發展。

軟件定義存儲的使用案例熠熠生輝。SDS是一種多功能技術，可以根據組織的具體需求和目標應用於各種用例，常見的有：

在數據分析領域，SDS提供了一個可擴展且靈活的存儲基礎設施，可以處理大量數據，組織能夠快速處理和分析數據，從而推動洞察和做出明智的決策。通過利用 SDS，企業可以動態分配存儲資源，以滿足密集型數據分析工作負載的需求，從而確保最佳性能和效率。

在雲存儲方面， SDS有助於創建可擴展且具有成本效益的雲存儲基礎設施。它使組織能夠在雲中存儲和管理大量數據，從而提供根據需要擴展存儲容量的靈活性。

在虛擬化領域，SDS的主要優勢之一是能夠虛擬化存儲資源。通過彙集來自多個設備的存儲容量，SDS 使組織能夠將其存儲基礎設施作爲一個單一的、有凝聚力的實體進行管理，不僅簡化了存儲管理，還提高了資源利用率，確保存儲容量在整個組織中得到有效利用。

在災難恢復方面，SDS提供可擴展且靈活的基礎設施來快速適應不斷變化的需求。在發生災難時，SDS 支持快速恢復數據，最大限度地減少停機時間，並確保業務連續性。它能夠自動執行數據複製和故障轉移過程，進一步增強了存儲基礎設施的彈性。

在DevOps環境中，SDS提供靈活且可擴展的存儲解決方案，可以跟上開發和運營的快節奏。開發人員可以根據需要快速預置和管理存儲資源，從而支持敏捷開發實踐和持續集成/持續部署（CI/CD）管道，確保存儲基礎設施能夠適應 DevOps 團隊不斷變化的需求。

軟件定義存儲市場規模2025年將達到194億美元

市場研究公司 Mordor Intelligence的數據顯示，2025年軟件定義存儲市場規模將達到193.7 億美元，預計到2030年將達到581.6億美元，年複合增長率爲24.59%。

該公司認爲，包括中國在內的亞太地區的客戶/企業是IT服務的最大潛在市場之一，並且對轉向現代存儲解決方案持樂觀態度。轉變的傾向主要是爲了克服數據安全、恢復以及虛擬和非虛擬化資源的集成等挑戰。

相對而言，中國、印度等新興經濟體仍然依賴傳統硬件進行存儲。預計亞太地區強勁的數據存儲需求，如智慧類工作場景和應用普及，造成非結構化數據量正在快速增長；隨着物聯網（IoT）的普及，邊緣生成的數據正在急劇增加；在線支付的採用呈指數級增長，每天產生大量數據等，將爲軟件定義存儲供應商提供潛在的商業機會。

IDC數據顯示，2023年中國SDS市場同比增長9.8%。IDC預測，未來五年，中國軟件定義市場將以6.7%的複合年增長率增長，預計在2028年市場容量接近39億美元。

IDC的報告認爲，對象存儲市場增速較高，達到16%的同比增長。未來5年中國軟件定義對象存儲市場的年複合增長率將達到8.8%，雲計算技術的多行業落地仍將推動中國軟件定義塊存儲市場的穩定增長。

IDC認爲，最終客戶對於軟件定義存儲和超融合系統的需求將越來越集中在容量增長和性能提升上，推出分佈式全閃存存儲來提升設備性能，利用NVMe SSD進一步提升軟件定義存儲和超融合系統的穩定性等重要的發展方向。

另外，在AI應用場景中，軟件定義存儲的對象存儲解決方案可以幫助處理EB級別的非結構化數據存儲需求，可以爲AI訓練和分析提供穩定的支撐；而且數據分層能力可幫助AI優化訓練和推理過程的數據獲取效率。此外，在AI模型訓練和驗證過程中，對象存儲支持版本控制，可幫助跟蹤數據變化和模型迭代歷史，方便回溯和對比實驗結果。

軟件定義存儲市場是分散的，參與者衆多。數據猿將目前國內的SDS市場的參與者分爲以下幾種類型：

第一類是綜合性數據存儲巨頭，像華爲、浪潮信息、曙光、新華三等國內企業，以及IBM、NetApp、Oracle、Dell等國際大廠。它們既是IT基礎設施提供商，又擁有豐富存儲解決方案；其技術實力雄厚，研發和創新能力強；擁有完善的銷售和服務網絡，在全球範圍內提供全方位的支持；還會通過併購、投資等獲取新技術和市場份額，並且不斷擴張產能，在存儲市場佔據主要份額。

第二類是SDS技術包括虛擬化技術的主要提供商，如VMware、紅帽、DataCore、Nutanix等。這類供應商專注於技術研發，憑藉專業技術優勢，爲軟件定義存儲市場提供了核心技術支撐，其影響也日益擴大，成爲SDS市場發展不可忽視的重要力量。

第三類是開源以及以開源和自研相結合的SDS方案供應商，如LINSTOR、OpenIO，以及開源和自主研發結合的星辰天合、大道雲行等。開源SDS方案供應商以創新爲驅動，通過開源社區匯聚各方智慧，產品往往具有較高的性價比和靈活性，能快速響應市場變化和客戶的個性化需求，也是SDS發展的一種重要力量。

軟件亮劍，市場上的軟件定義存儲方案

IDC列出了國內市場SDS的主要供應商，其最新產品利用AI，爲AI服務。

其中，華爲FusionStorage 8.0，基於全分佈式架構，實現存儲資源池化。其特色在於智能分級存儲，能根據數據的訪問熱度自動將數據遷移到不同性能的存儲介質上，提升整體性能。另外FusionStorage 8.0還具備橫向擴展能力，存儲容量和性能可隨節點增加而線性增長，滿足大規模數據存儲需求。

浪潮信息針對大模型訓練推出軟件定義存儲方案。該方案採用端到端優化策略，可使小文件性能提升5倍，大文件性能提升10倍，在訓練時CheckPoint操作能實現秒級讀寫。通過自主研發SSD優化IO路徑，提升效率。其特色是對大模型訓練場景的深度適配，能有效減少 GPU時延，提高訓練效率。

曙光ParaStor 3.0也是基於軟件定義的分佈式存儲系統，支持多種存儲協議，可融合文件、對象、塊等服務。其亮點在於智能運維功能，通過AI技術實時監控存儲系統狀態，預測潛在故障，提前預警，降低運維成本和風險。

新華三H3C UniStor Polaris X20000系列，重構分佈式存儲軟件平臺，智能優化精簡IO數據流，提升性能，融合協議，進化架構；體驗重構帶來強勁性能、智能管理、高效可用性體驗；價值重構滿足細分領域差異化存儲需求，如支持70b參數級大模型訓練，checkpoint加載速度提升50%。

星辰天合SKY SDS 6.0，提供統一的軟件定義存儲平臺。具備多協議支持能力，能同時對接不同類型的應用。其特色是數據保護功能強大，支持多副本、糾刪碼等多種數據冗餘技術，保障數據的高可靠性和安全性。

SDS技術提供商以創新技術引領發展。

VMware在虛擬化領域處於領先地位，其技術能有效整合硬件資源，提高資源利用率，爲軟件定義存儲提供了關鍵的虛擬化基礎，使得存儲資源的靈活調配成爲可能。

其vSAN是VMware的虛擬存儲網絡產品，與VMware流行的vSphere軟件集成，以實現服務器虛擬化。vSAN提供原生加密、與其他VMware 管理工具的集成以及糾刪碼等功能，以增加可用存儲容量。VMware 還提供 vSAN Support Insight，一種分析工具，可提供實時支持通知和可作的建議。

vSAN提供全閃存配置的壓縮，數據保護功能包括Kubernetes集羣的快照和備份還原，雲原生存儲支持Kubernete 環境中的所有關鍵存儲API對象，集羣或數據存儲之間的虛擬機遷移，以及加密、支持容器環境等都特性。

Nutanix Unified Storage將塊、文件和對象存儲整合到一個平臺中，對於希望從一個界面管理所有三種類型存儲的團隊特別有益。Nutanix的自動存儲分層、內置勒索軟件保護、與 Snowflake Data Cloud 集成以進行分析，以及複製、壓縮等優勢突出。

DataCore SANsymphony是一個適用於小型和大型企業的軟件定義存儲區域網絡平臺。雖然它與硬件無關，但SANsymphony還提供將其軟件與Lenovo硬件集成的產品。SANsymphony 還提供與備份供應商Veeam的集成，以實現數據保護。其同步鏡像、自動存儲分層、數據遷移、快照等特性比較突出。

大道雲行從第一代基於開源的成本極致容量型SDS 1.0，發展到第二代性能極致全閃型SDS 2.0，構建了完整的全閃存存儲產業佈局，分別推出了分佈式統一存儲XDFS和全閃NVMeoF 分佈式塊存儲FASS，在軟件定義存儲領域躋身國內第一梯隊。

開源SDS是一片發展熱土，深受行業歡迎。

作爲開源的分佈式存儲系統，紅帽Ceph最適合大數據存儲。Ceph Storage提供統一的塊、對象和文件存儲，非常適合雲基礎設施、數據分析、媒體以及備份和恢復系統。Ceph也提供多站點和災難恢復選項，以及糾刪碼恢復，以防系統故障或中斷損壞存儲的數據。

OpenIO SDS也是一款專爲大規模非結構化數據設計的開源軟件定義存儲系統。它基於對象存儲技術，具備高度的靈活性和可定製性；支持從源代碼編譯安裝，也可通過Linux發行版包管理系統部署，利用oio-reset.sh腳本，能幫助使用者快速搭建存儲實例。

OpenIO SDS 在持續集成方面表現出色，適用於雲計算平臺、媒體流服務、大數據分析以及備份恢復等處理大量非結構化數據的場景 ，以其高可擴展性和強大性能，爲企業提供經濟高效的存儲方案。

軟件定義存儲平臺旨在將基於軟件的存儲管理與其底層硬件分離，一些基本功能可幫助存儲團隊更高效地預置和管理其存儲。在選擇SDS平臺時，以下的功能有必要綜合考慮：

首先是自動化。自動化存儲流程可簡化管理，降低存儲基礎架構的維護成本。例如，自動存儲分層可以提高成本效率。

其次，可擴展性。理想情況下，軟件定義存儲平臺應該能夠在不中斷性能的情況下擴展存儲基礎設施，將存儲節點、虛擬機或硬件添加到企業的SDS中不應該是一個棘手的過程，雖然這可能需要一些時間和專業知識，但擴展應該會讓企業的存儲團隊的整體工作更輕鬆，而不是更難。

第三，支持商用硬件和多個虛擬機管理應用。如果企業的存儲團隊可以使用商用硬件或擁有多個虛擬機管理選項，將有助與企業構建成本更低的存儲系統。SDS 越容易實施並能集成到您現有的存儲基礎設施中，其越受歡迎。

最後，支持API。如果您的團隊需要更密集的存儲管理，那麼帶有API的產品將是企業的不二之選。API可幫助團隊管理、預置和維護存儲設備和服務，而且還允許團隊根據兼容性將其基礎設施中的其他產品與存儲解決方案集成。

未來，軟件定義存儲前景不可估量。人工智能、機器學習等新興技術有望進一步增強SDS功能，實現更智能的數據管理和預測分析。5G等網絡技術的進步將實現更快的數據傳輸速率和改進的連接性，進一步推動 SDS 解決方案的採用。

此外，邊緣計算的日益普及爲軟件定義存儲帶來了新的機會。通過將存儲資源分佈在更靠近數據源的位置，SDS 可以幫助減少延遲並提高需要實時處理的應用的性能，爲企業提供了更高的運營敏捷性和響應能力。