云际存储的软件定义方法简介

软件定义的基本方法将一体化、单体式应用设计进行细粒度拆分，通过硬件虚拟化为上层软件层提供应用编程接口，再在软件层对整个硬件系统进行更为灵活的管理，实现高效灵活的智能化管控软件定义的方法实现了软件管理与硬件实现的解耦合，以及策略与机制相分离。具体而言，机制是指有机体的构造、功能及其相互关系（运行时相对不可变）；策略则指可以实现目标的方案集合（运行时可以设计）。软件定义的方法能够在虚拟化抽象的基础上，实现软件层控制与硬件的实现机制相分离，通过这种软件定义手段，能够提高策略空间设计实现的灵活性，组合硬件存储不同粒度的资源抽象；而云存储底层的存储虚拟化则无须考虑上层的设计，只须提供对应的应用编程接口，可简化软件开发流程和上层应用的实现难度。具体而言：资源聚合度与管控细粒度化，软件定义可以实现对传统资源（诸如网络、存储等）更灵活的管理，系统的可控可管性将更细粒度化与灵活化，提供给上层应用的资源也变得更加多样、异构。应用一体化与服务化，应用与计算框架个性化需求日益增加，为了实现对应用的透明，系统在执行层面需要对上层应用的资源需求、约束条件、定制化的偏好等属性进行准确细致的描述。因此，软件定义系统既要能够管理与调度大规模的网络化资源（计算、存储、网络、平台），同时也要支撑这些应用与框架，同时以服务化、可编程的形式提供服务。

多源的信息、数据高度融合化软件定义使得传统云计算中基础设施的各种软硬件资源能够通过统一的虚拟化软件层加以管理，与传统的资源管理系统相比，软件定义的云计算系统可以获得更多细粒度的信息与运行数据，例如应用层特征信息和系统层特征信息等。这些多源信息有助于对负载行为、系统的运行状态进行判别与预测。利用数据挖掘与机器学习方法可以使得资源的管控更智能，为调度决策提供更精确的信息，同时也能实现前瞻性的故障防控诊断、集群自动可扩展伸缩等。

软件定义的云际存储，相比于传统的云存储，云服务提供者之间无论在设备结构、硬件组成方面，还是在平台可用性、可靠性、能耗、隐私性、应用适配性、价格等多属性方面所存在的异构性将进一步加大，这种差异可以通过软件定义的软硬件解耦合的手段进行屏蔽，为上层存储资源的聚合与统一调度的平台提供技术支持。

通过软件定义的云际存储架构与设计，用户能够根据应用策略来配置、组合和使用存储服务，并将它们部署在一系列云际环境中的多种硬件资源上。在服务质量控制方面，相关的数据访问和存储服务将从硬件资源池中分离出来，形成统一软件控制层。该控制层可以根据服务等级协议（Service-Level Agreement，SLA）以及消费者需求，灵活组合已有的存储资源提供存储服务，通过冗余的组件单元、数据副本来控制并降低网络服务质量不确定性所带来的影响。在互操作性方面，软件定义的控制器将起到决定性作用，它能够通过统一的消息通信协议和消息总线对异构的接口加以整合，来消除云际间数据传输、迁移、共享中的各种障碍，使得异构的接口与协议的组件能够灵活地进行适配。

在弹性容量与可靠性方面，云服务消费者可根据上层应用动态的需求，通过软件控制层动态调整资源与配置。例如，当负载波动出现激增时灵活扩容，或根据实时价格动态调整服务水平，为高风险组件增加备份数量、提高检查点频率，保证服务性能与云服务消费者的服务质量，对系统可靠性、安全性进行统一管控。