Программно-определяемое хранилище - Software-defined storage - Wikipedia

Программно-определяемое хранилище (SDS) - маркетинговый термин для компьютерное хранилище данных программное обеспечение для предоставления и управления хранением данных на основе политик независимо от базового оборудования. Программно-определяемое хранилище обычно включает в себя форму виртуализация хранилища чтобы отделить оборудование хранения 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 обеспечение, снимки и резервное копирование.

Аппаратное обеспечение программно-определяемого хранилища (SDS) может иметь или не иметь собственное программное обеспечение для абстракции, пула или автоматизации. При реализации в виде программного обеспечения только в сочетании с обычными серверами с внутренними дисками он может предлагать программное обеспечение, такое как виртуальное или глобальное файловая система. Если это программное обеспечение, расположенное на сложных больших массивах хранения, оно предлагает такое программное обеспечение, как виртуализация хранилища или же управление ресурсами хранения, категории продуктов, которые решают отдельные и разные проблемы. Если функции политики и управления также включают форму искусственный интеллект для автоматизации защиты и восстановления это можно рассматривать как интеллектуальную абстракцию.[2] Программно-определяемое хранилище может быть реализовано с помощью устройств вместо традиционного сеть хранения данных (SAN) или реализован как Network Attached Storage (NAS) или используя объектно-ориентированное хранилище. В марте 2014 г. Промышленная ассоциация сетей хранения данных (SNIA) начал отчет о программно-определяемом хранилище.[3]

Отрасль программно-определяемых систем хранения

VMware использовала маркетинговый термин "программно-определяемый центр обработки данных "(SDDC) для более широкой концепции, в которой все ресурсы виртуальной памяти, сервера, сети и безопасности, необходимые для приложения, могут быть определены программным обеспечением и предоставлены автоматически.[4][5]Другие более мелкие компании затем приняли термин «программно-определяемое хранилище», например Coraid (теперь принадлежит новой компании основателя Coraid SouthSuite), Scality (основан в 2009 году), Cleversafe (приобретено IBM ), и OpenIO.

На основе аналогичных концепций, что и программно-определяемая сеть (SDN),[6]интерес к SDS вырос после VMware приобретенный Nicira за более чем 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 в себя следующие функции:[9]

  • Абстрагирование услуг 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 хранилища, обобщенная категория подходов и исторических произведений. 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), 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 же Fibre Channel путь к более широким возможностям администратора для приложений управления несколькими массивами, написанных для виртуальной инфраструктуры.
    • Параллельный NFS (pNFS), конкретная реализация, которая развивалась в сообществе NFS, но распространилась на многие реализации.
    • OpenStack и его Swift, Ceph и Cinder API 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 программно-определяемых реализаций хранилищ. Scality RING и проект Swift с открытым исходным кодом.
    • Количество решений для распределенного хранения, например Gluster являются хорошими примерами программно-определяемого хранилища.
  • Автоматизация с выделением хранилища на основе политик с соглашения об уровне обслуживания замена деталей техники. 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 отрасли включали Инициатива по управлению хранением - Спецификация (СМИ-С), который начался в 2000 году.
  • Обычное оборудование с логикой хранения, выделенной на программном уровне. Это также описано[кем? ] как кластерная файловая система за конвергентное хранилище.

Гипервизор хранилища

В вычисление, а гипервизор хранилища это программа, которая может работать на аппаратной платформе физического сервера, на виртуальная машина, внутри ОС гипервизора или в сети хранения. Он может сосуществовать с виртуальной машиной руководители или иметь исключительный контроль над своей платформой. Похож на виртуальный сервер гипервизоры гипервизор хранилища может работать на конкретной аппаратной платформе, определенной аппаратной архитектуре или быть независимым от оборудования.[10]

Программное обеспечение гипервизора хранения виртуализирует отдельные ресурсы хранения, которые оно контролирует, и создает один или несколько гибких пулов емкости хранения. 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 системы и Высокая доступность. «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 надзора, предоставляет полный набор функций управления и мониторинга хранилища, которые работают как прозрачный виртуальный уровень в консолидированных дисковых пулах для улучшения их доступность, скорость и коэффициент использования.

Гипервизоры хранения увеличивают совокупную ценность нескольких дисковое хранилище системы, в том числе несходные и несовместимые модели, путем дополнения их индивидуальных возможностей расширенными службами предоставления ресурсов, защиты данных, репликации и повышения производительности.

В отличие от встроенного ПО или контроллера диска прошивка ограниченный упакованной системой хранения или устройством, гипервизор хранилища и его функции 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 производственных 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. Может происходить 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 (автоматизированные обеспечение, снимки, репликация ), либо напрямую, либо через сеть хранения данных, в зависимости от потребностей каждой отдельной среды.

Термин «гипервизор» в «гипервизоре хранилища» назван так потому, что он выходит за рамки супервизора,[12] концептуально это уровень выше, чем супервизор, и поэтому он 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 более высокий уровень виртуализации хранилища. [13] программное обеспечение, обеспечивающее «Консолидацию и стоимость: объединение ресурсов хранения увеличивает использование и снижает затраты. Доступность бизнеса: мобильность данных виртуальных томов может повысить доступность. Поддержка приложений: оптимизация многоуровневого хранилища позволяет привести 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, определяется как возможность переноса томов 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) повысили коэффициент 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 повышения производительности существующих ресурсов хранения 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

Рекомендации

  1. ^ Маргарет Роуз. «Определение: программно-определяемое хранилище». SearchSDN. Техническая цель. Получено 7 ноября, 2013.
  2. ^ Крис Поелкер (12 марта 2014 г.). «Фундамент облаков: интеллектуальная абстракция».
  3. ^ СНИА (март 2014 г.). "Технический документ: программно-определяемое хранилище".
  4. ^ Арчана Венкатраман. "Демистификация программно определяемых центров обработки данных". Computer Weekly. TechTarget. Получено 7 ноября, 2013. Термин программно-определяемый центр обработки данных (SDDC) получил известность в этом году на ежегодной конференции по виртуализации VMworld 2012 [...] Программно-определяемый центр обработки данных - это ИТ-объект, в котором элементы инфраструктуры - сеть, хранилище, ЦП и безопасность - находятся виртуализированы и предоставляются как услуга. Подготовка и эксплуатация всей инфраструктуры полностью автоматизированы с помощью программного обеспечения.
  5. ^ «Программно-определяемый центр обработки данных». вебсайт компании. VMware. Получено 7 ноября, 2013.
  6. ^ Маргарет Роуз. «Определение: программно-определяемое хранилище». SearchSDN. Техническая цель. Получено 7 ноября, 2013.
  7. ^ http://www.snia.org/sds
  8. ^ «К 2023 году процветающий рынок программно определяемых систем хранения вырастет до 86 миллиардов долларов: отчет». FierceTelecom. Получено 2020-03-23.
  9. ^ Саймон Робинсон (12 марта 2013 г.). «Программно-конфигурируемая память: реальность под шумихой». Computer Weekly. Получено 7 ноября, 2013.
  10. ^ «Сравнение технологий виртуализации».
  11. ^ 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. Дои:10.1186 / s13677-015-0036-6. S2CID  17909593. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  12. ^ «Определение глоссария гипервизора» (PDF). Xen v2.0 для x86 Руководство пользователя (PDF). Xen.org 20 августа 2011 г.
  13. ^ "Определение SearchStorage.com". Что такое виртуализация хранилища? Определение на SearchStorage.com.
  14. ^ Виртуальный центр хранения IBM SmartCloud. IBM Redbooks. 6 марта 2015. ISBN  9780738440439.
  15. ^ "Статья SearchDisasterRecovery". Опубликовано на SearchDisasterRecovery.com 23 июня 2011 г. и написано Тоддом Эриксоном.
  16. ^ "Статья ComputerWorld". Опубликовано 23 ноября 2010 г., автор - Лукас Мириан.