Программно-определяемое хранилище ( SDS ) - это маркетинговый термин для программного обеспечения для хранения компьютерных данных, предназначенный для предоставления и управления хранилищем данных на основе политик независимо от базового оборудования. Программно-определяемое хранилище обычно включает в себя форму виртуализации хранилища для отделения оборудования хранилища от программного обеспечения, которое им управляет. [1] Программное обеспечение, обеспечивающее программно-определяемую среду хранения, может также обеспечивать управление политиками для таких функций, как дедупликация данных , репликация, тонкое выделение ресурсов , моментальные снимки и резервное копирование.
Аппаратное обеспечение программно-определяемого хранилища (SDS) может иметь или не иметь собственное программное обеспечение для абстракции, объединения в пулы или автоматизации. При реализации в виде программного обеспечения только в сочетании с обычными серверами с внутренними дисками он может предлагать программное обеспечение, такое как виртуальная или глобальная файловая система . Если это программное обеспечение, расположенное на сложных больших массивах хранения, оно предлагает программное обеспечение, такое как виртуализация хранения или управление ресурсами хранения , категории продуктов, которые решают отдельные и разные проблемы. Если функции политики и управления также включают в себя форму искусственного интеллекта для автоматизации защиты и восстановления, это можно рассматривать как интеллектуальную абстракцию. [2]Программно-определяемое хранилище может быть реализовано с помощью устройств через традиционную сеть хранения данных (SAN), или реализовано как сетевое хранилище (NAS), или с использованием объектно-ориентированного хранилища . В марте 2014 года Промышленная ассоциация сетей хранения данных (SNIA) начала отчет о программно-определяемых хранилищах. [3]
Отрасль программно-конфигурируемых систем хранения
VMware использовала маркетинговый термин « программно-определяемый центр обработки данных » (SDDC) для более широкой концепции, в которой все виртуальные хранилища, серверы, сетевые ресурсы и ресурсы безопасности, необходимые для приложения, могут быть определены программным обеспечением и предоставлены автоматически. [4] [5] Другие более мелкие компании тогда приняли термин «программно-определяемое хранилище», такие как Coraid (сейчас принадлежит новой компании основателя Coraid SouthSuite), Scality (основана в 2009 году), Cleversafe (приобретена IBM ) и OpenIO. .
Основываясь на концепции, аналогичной программно-определяемым сетям (SDN), [6] интерес к SDS вырос после того, как VMware приобрела Nicira более чем за миллиард долларов в 2012 году.
Поставщики хранилищ данных использовали различные определения программно-определяемых хранилищ в зависимости от своей линейки продуктов. Промышленная ассоциация сетей хранения данных (SNIA), группа стандартов, попыталась согласовать определение с несколькими поставщиками с примерами. [7]
По прогнозам, к 2023 году отрасль программно определяемых систем хранения данных достигнет 86 миллиардов долларов [8].
Характеристики
Характеристики программно-определяемого хранилища могут включать следующие функции: [9]
- Абстрагирование служб и возможностей логического хранения от базовых физических систем хранения, а в некоторых случаях объединение в несколько различных реализаций. Поскольку перемещение данных является относительно дорогостоящим и медленным по сравнению с вычислениями и услугами, подходы к объединению иногда предлагают оставить его на месте и создать для него слой сопоставления, охватывающий массивы. Примеры включают:
- Виртуализация хранилищ , обобщенная категория подходов и исторических продуктов. Массивы на основе внешнего контроллера включают виртуализацию хранилища для управления использованием и доступом к дискам в их собственных пулах. Другие продукты существуют независимо для управления массивами и / или серверным хранилищем DAS.
- Виртуальные тома (VVols) - это предложение от VMware для более прозрачного сопоставления между большими томами и образами дисков виртуальных машин в них, чтобы обеспечить лучшую производительность и оптимизацию управления данными. Это не отражает новую возможность для администраторов виртуальной инфраструктуры (которые уже могут использовать, например, NFS), но предлагает массивы, использующие iSCSI или Fibre Channel, для повышения административных возможностей для приложений управления кросс-массивом, написанных для виртуальной инфраструктуры.
- Параллельный NFS (pNFS), конкретная реализация, которая развивалась в сообществе NFS, но распространилась на многие реализации.
- OpenStack и его API-интерфейсы Swift, Ceph и Cinder для взаимодействия с хранилищем, которые были применены [ кем? ] для проектов с открытым исходным кодом, а также для продуктов поставщиков.
- Ряд платформ объектных хранилищ также являются примерами реализаций программно-определяемых хранилищ, например Scality RING и проект Swift с открытым исходным кодом.
- Ряд решений для распределенного хранения данных, таких как Gluster, являются хорошими примерами программно определяемых систем хранения.
- Автоматизация с выделением хранилища на основе политик с заменой деталей технологии соглашениями об уровне обслуживания . Для этого требуются интерфейсы управления, которые охватывают традиционные продукты массивов хранения, как конкретное определение отделения «плоскости управления» от «плоскости данных» в духе OpenFlow . Предыдущие усилия по стандартизации в отрасли включали Инициативу по управлению хранением - спецификации (SMI-S), реализация которой началась в 2000 году.
- Товарное оборудование с логикой хранения, выделенной на программном уровне. Это также описано [ кем? ] как кластерная файловая система для конвергентного хранилища .
Гипервизор хранилища
В вычислениях , гипервизор хранения представляет собой программное обеспечение , которое может работать на физическом устройстве сервера платформы, на виртуальной машине , внутри гипервизора ОС или в сети хранения данных. Он может сосуществовать с супервизорами виртуальных машин или иметь исключительный контроль над своей платформой. Подобно гипервизорам виртуальных серверов, гипервизор хранилища может работать на определенной аппаратной платформе, определенной аппаратной архитектуре или быть независимым от оборудования. [10]
Программное обеспечение гипервизора хранилища виртуализирует отдельные ресурсы хранилища, которыми оно управляет, и создает один или несколько гибких пулов емкости хранилища. Таким образом, он разделяет прямую связь между физическими и логическими ресурсами параллельно с гипервизорами виртуальных серверов. Перенос управления хранилищем на изолированный уровень также помогает увеличить время безотказной работы и высокую доступность системы . «Точно так же гипервизор хранилища можно использовать для управления виртуализированными ресурсами хранения, чтобы увеличить коэффициент использования диска при сохранении высокой надежности». [11]
Гипервизор хранилища, централизованно управляемая программа диспетчерского управления, предоставляет полный набор функций управления хранилищем и мониторинга, которые работают как прозрачный виртуальный уровень в консолидированных дисковых пулах для повышения их доступности , скорости и использования.
Гипервизоры хранения увеличивают совокупную ценность нескольких дисковых систем хранения , в том числе разнородных и несовместимых моделей, дополняя их индивидуальные возможности расширенными службами выделения ресурсов, защиты данных, репликации и повышения производительности.
В отличие от встроенного программного обеспечения или микропрограммного обеспечения контроллера диска, ограниченного упакованной системой хранения или устройством, гипервизор хранилища и его функциональные возможности охватывают различные модели, марки и типы хранилищ [включая SSD ( твердотельные диски ), SAN ( сеть хранения данных ) и DAS. ( хранилище с прямым подключением ) и унифицированное хранилище (SAN и NAS)], охватывающее широкий диапазон ценовых и эксплуатационных характеристик или уровней. Базовые устройства не нужно явно интегрировать друг с другом или объединять вместе.
Гипервизор хранилища обеспечивает взаимозаменяемость оборудования. Аппаратное обеспечение хранилища, лежащее в основе гипервизора хранилища, имеет значение только в общем смысле с точки зрения производительности и емкости. Хотя основные «функции» могут передаваться через гипервизор, преимущества гипервизора хранилища подчеркивают его способность представлять единообразные виртуальные устройства и службы из разнородного и несовместимого оборудования, что делает эти устройства взаимозаменяемыми. Возможна непрерывная замена и замена базового физического хранилища без изменения или прерывания представленной виртуальной среды хранения.
Гипервизор хранилища управляет, виртуализирует и контролирует все ресурсы хранилища, выделяя и предоставляя необходимые атрибуты (производительность, доступность) и услуги (автоматическое выделение ресурсов , моментальные снимки , репликация ) либо напрямую, либо через сеть хранения, в зависимости от потребностей каждого. индивидуальная среда.
Термин «гипервизор» в «гипервизоре хранилища» назван так потому, что он выходит за рамки супервизора [12], концептуально это уровень выше, чем супервизор, и поэтому действует как следующий более высокий уровень управления и интеллекта, который находится выше и охватывает его контроль над контроллерами хранения на уровне устройства, дисковыми массивами и промежуточным программным обеспечением виртуализации.
Гипервизор хранилища также был определен как программное обеспечение более высокого уровня виртуализации хранилища [13] , обеспечивающее «Консолидацию и стоимость: объединение хранилищ увеличивает использование и снижает затраты. Бизнес-доступность: мобильность данных виртуальных томов может повысить доступность. Поддержка приложений: многоуровневая. оптимизация хранилища приводит затраты на хранение в соответствие с требуемыми уровнями обслуживания приложений ». [14] Этот термин также использовался в отношении вариантов использования, включая его роль в виртуализации хранилища при аварийном восстановлении [15] и, в более ограниченном смысле, определялся как возможность миграции тома через сети SAN. [16]
Сервер против гипервизора хранилища
Можно провести аналогию между концепцией серверного гипервизора и концепцией гипервизора хранилища. За счет виртуализации серверов серверные гипервизоры ( VMware ESX , Microsoft Hyper-V , Citrix Hypervisor, Linux KVM, Xen) увеличили степень использования ресурсов сервера и обеспечили гибкость управления за счет отделения серверов от оборудования. Это привело к экономии затрат на серверную инфраструктуру, поскольку для обработки той же рабочей нагрузки требовалось меньше физических серверов, и обеспечило гибкость в административных операциях, таких как резервное копирование, переключение при отказе и аварийное восстановление.
Гипервизор хранилища делает с ресурсами хранилища то же, что гипервизор сервера делает с ресурсами сервера. Гипервизор хранилища изменяет способ обработки серверным гипервизором операций ввода-вывода для увеличения производительности существующих ресурсов хранилища и повышает эффективность использования емкости хранилища, выделения ресурсов хранилища и технологии моментальных снимков / клонирования. Гипервизор хранилища, как и серверный гипервизор, увеличивает производительность и гибкость управления для более эффективного использования ресурсов.
Смотрите также
- Гипервизор
- Программно-конфигурируемая сеть
- Программно-определяемый центр обработки данных
Рекомендации
- ^ Маргарет Роуз. «Определение: программно-определяемое хранилище» . ИскатьSDN . Техническая цель . Проверено 7 ноября 2013 года .
- ^ Крис Поелкер (12 марта 2014 г.). «Фундамент облаков: Интеллектуальная абстракция» .
- ^ СНИА (март 2014 г.). «Технический документ: программно-определяемое хранилище» .
- ^ Арчана Венкатраман. «Демистификация программно-определяемых центров обработки данных» . Computer Weekly . TechTarget . Проверено 7 ноября 2013 года .
Термин программно-определяемый центр обработки данных (SDDC) получил известность в этом году во время ежегодной конференции по виртуализации VMworld 2012 [...] Программно-определяемый центр обработки данных - это ИТ-объект, в котором элементы инфраструктуры - сеть, хранилище, ЦП и безопасность - объединены виртуализированы и предоставляются как услуга. Подготовка и эксплуатация всей инфраструктуры полностью автоматизированы с помощью программного обеспечения.
- ^ «Программно-определяемый центр обработки данных» . сайт компании . VMware . Проверено 7 ноября 2013 года .
- ^ Маргарет Роуз. «Определение: программно-определяемое хранилище» . ИскатьSDN . Техническая цель . Проверено 7 ноября 2013 года .
- ^ http://www.snia.org/sds
- ^ «К 2023 году процветающий рынок программно-определяемых систем хранения вырастет до 86 миллиардов долларов, - говорится в отчете» . FierceTelecom . Проверено 23 марта 2020 .
- ^ Саймон Робинсон (12 марта 2013 г.). «Программно-конфигурируемая память: реальность под шумихой» . Computer Weekly . Проверено 7 ноября 2013 года .
- ^ «Сравнение технологий виртуализации» .
- ^ Бретт Снайдер, Джордан Рингенберг, автор Роберта Грин-Эмэйла, Виджай Девабхактуни и Мансур Алам (9 июня 2014 г.). «Оценка и проектирование высоконадежных и широко используемых систем облачных вычислений, стр. 12». Журнал облачных вычислений. DOI : 10,1186 / s13677-015-0036-6 . S2CID 17909593 . Цитировать журнал требует
|journal=
( помощь )CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ «Определение глоссария гипервизора» (PDF) . Руководство пользователя Xen v2.0 для x86 (PDF) . Xen.org 20 августа 2011 г.
- ^ «Определение SearchStorage.com» . Что такое виртуализация хранилища? Определение на SearchStorage.com.
- ^ Виртуальный центр хранения IBM SmartCloud . IBM Redbooks. 6 марта 2015 г. ISBN 9780738440439.
- ^ «Статья SearchDisasterRecovery» . Опубликовано на SearchDisasterRecovery.com 23 июня 2011 г. и написано Тоддом Эриксоном.
- ^ «Статья ComputerWorld» . Опубликовано 23 ноября 2010 г., автор - Лукас Мириан.