超融合架构（HCI）和软件定义存储（SDS）的关系

Posted 2023-03-02

很简单，HCI 是一室一厅（同时扮演着客厅，书房，卧室的角色）适合小规模分支机构，从业务的角度一个应用一套系统，整合了计算，存储，网络
SDS 是四室两厅，每个房间都有自己独立的功能，适合大型企业，适合多业务场景，文件，块，对象，大数据HDFS需求
业务部门喜欢HCI，一套集群搞定，IT 运维和基础架构部门，喜欢SDC，SDS，SDN 拆分部署，计算，存储资源容易量化
HCI 的弊端是选择一个厂家的HCI，比如虚拟机是KVM就没法再选择 VSPHERE ，计算跟存储无法分开扩容，不适合30个节点以上的集群需求，实际上HCI的案例，大部分都是30节点以内一个集群，如果有大型案例，用户一般都会拆分到很多个集群去管理，SDS 比较好的厂商，一个集群200个节点很常见，比如电信全球眼，移动咪咕，这些基于SDS架构的平台，20PB 是常见容量，这些应用不适合采用 HCI 参考技术A

超融合架构（HCI）是软件定义存储（SDS）的一种实现形式，比如SMTX OS就是基于自主研发的分布式块存储。具体可以看下两者概念对比。

软件定义存储(SDS)是什么 

SDS 的全称是 Software Defined Storage ，字面意思直译就是软件定义存储。关于 SDS 的定义可以参考全球网络存储工业协会（Storage Networking Industry Association，SNIA），SINA 在 2013 正式把 软件定义存储(SDS) 列入研究对象。

SINA 对软件定义存储(SDS) 的定义是：一种具备服务管理接口的虚拟化存储。 SDS 包括存储池化的功能，并可通过服务管理接口定义存储池的数据服务特征。另外 SINA 还提出 软件定义存储(SDS) 应该具备以下特性：

自动化程度高 – 通过简化管理，降低存储基础架构的运维开销 

标准接口 – 支持 API 管理、发布和运维存储设备和服务

虚拟化数据路径 – 支持多种标准协议，允许应用通过块存储，文件存储或者对象存储接口写入数据

扩展性 – 存储架构具备无缝扩展规模的能力，扩展过程不影响可用性以及不会导致性能下降

透明度 – 存储应为用户提供管理和监控存储的可用资源与开销

超融合是什么

参考维基百科中的超融合定义：

超融合基础架构（hyper-converged infrastructure）是一个软件定义的 IT 基础架构，它可虚拟化常见“硬件定义”系统的所有元素。HCI 包含的最小集合是：虚拟化计算（hypervisor），虚拟存储（SDS）和虚拟网络。HCI 通常运行在标准商用服务器之上。

超融合基础架构（hyper-converged infrastructure）与 融合基础架构（converged infrastructure） 最大的区别在于，在 HCI 里面，无论是存储底层抽象还是存储网络都是在软件层面实现的（或者通过 hypervisor 层面实现），而不是基于物理硬件实现的。由于所有软件定义的元素都围绕 hypervisor 实现，因此在超融合基础架构上的所有实例可以联合共享所有受管理的资源。

区别与联系

软件定义存储(SDS) 的着重点在于存储资源虚拟化和软件定义，首先在形态上，软件定义存储(SDS)区别于传统的“硬件定义”存储，它不依赖专属的硬件，可以让存储软件运行在通用服务器上，可避免硬件绑定以及有效降低硬件采购成本；拥有标准 API 接口和自动化工具，有效降低运维难度。存储资源虚拟化，支持多种存储协议，可整合企业存储资源，提升存储资源利用率。

超融合基础架构从定义中明确提出包含软件定义存储(SDS)，具备硬件解耦的能力，可运行在通用服务器之上。超融合基础架构与 Server SAN 提倡的理念类似，计算与存储融合，通过全分布式的架构，有效提升系统可靠性与可用性，并具备易于扩展的特性。

参考技术B 两者是相辅相成，相互促进的。单纯从存储属性来看，HCI是SDS的一部分，正如前面SDS的分类所描述的那样，HCI属于数据平面。HCI具有的在线横向扩展的特性，非常适合云化的时代，但云化所需的存储资源即刻交付、动态扩展、在线调整，其实还需要借助控制平面的存储策略才能完成。
在SDS分类里，软件定义存储还包含了能被控制平面层驱动的外置共享存储，不过这部分的发展在国内还相对缓慢。软件定义存储的发展，在比较长的一段时间内，还需借助超融合架构的落地和蓬勃发展。 参考技术C 软件定义存储(Software-defined storage，SDS)是一种数据存储方式，所有存储相关的控制工作都放置在相对于物理存储硬件的外部软件中。这个软件不是作为存储设备中的固件，而是在一个服务器上或者作为操作系统(OS)或hypervisor的一部分。
软件定义存储作为一个行业发展趋势，与软件定义网络(SDN)和软件定义数据中心(SDDC)颇为相似。软件定义存储可以保证系统的存储访问能在一个精准的水平上更灵活地管理。软件定义存储是将软件从硬件存储中抽象出来的，这也意味着它可以变成一个不受物理系统限制的共享池，以便更有效地利用资源。存储也可以通过软件和管理进行部署和供应，其管理程序可以通过基于策略的自动化管理来进一步简化。
软件定义存储 vs.传统存储架构
很多厂商声称自己进入了软件定义存储领域。虽然没有官方的定义，但软件定义存储就是将存储硬件中的典型的存储控制器功能抽出来放到软件上。这些功能包括卷管理、RAID、数据保护、快照和复制等。软件定义存储允许用户不必从特定厂商采购存储控制器硬件如硬盘、闪存等存储介质。并且，如果存储控制器功能被抽离出来，该功能就可以放在基础架构的任何一部分。它可以运行在特定的硬件上，在hypervisor内部，或者与虚机并行，形成真正的融合架构。
那么，软件定义存储的哪些功能是我们不能从传统存储中获得的？就大多数情况而言，软件定义存储力求与传统的存储系统提供相同的功能。不同的是抽象出来的功能能够提供以下两方面的关键能力：
首先，存储控制器功能可以运行在任何类型的服务器硬件上。这意味着存储系统可以使用标准硬盘创建于标准硬件之外。这使得存储系统的采购和实施更像是成套购买，也意味着系统实施和管理需要更多的技能和时间。这些投入无疑也会大大减少采购的花销。
另外，存储控制器可以放置在任何位置。换句话说，它并不需要放置到特定的硬件中。当前的趋势是将软件的存储控制器放置在虚拟服务器架构中，借用架构中主机的计算能力。这样做可以大幅削减费用，同时创建了一个更加简单的可扩展架构。如果每次架构中增加一台主机就增加一个虚拟存储控制器的话，存储的处理能力和空间就会随服务器的增加获得扩展。
相对传统存储来说，大幅降低成本并与现有的虚拟架构紧密结合是软件定义存储的最主要优势。对于很多数据中心来说，可能需要付出更多的时间，与此同时IT人员也需要更多的技术支持。
软件定义存储对企业用户的意义
很多企业用户开始期待软件定义存储带来的价值。一些传统IT厂商如NetApp、惠普、EMC、IBM等也已经开始提供软件定义存储的相关功能。对于用户来说，软件定义存储的最大意义就是将软件从硬件中剥离出来。软件定义存储使得配置更加灵活，可以采用相关的应用平台来降低硬件成本。
但就目前而言，软件定义存储正处在发展阶段，很多软件定义存储架构在进行实施的过程中需要更多的技术，这也是目前很多软件堆栈产品限制性很多并且只能支持一小部分硬件的缘故。