重装上阵：软件定义，全闪为王

IBM Edge2014大会开幕前的下午，与IBM市场部某负责人聊天，被问到未来三五年存储市场的趋势，我不假思索的回答：闪存和软件定义存储啊。

第二天一上来，讲的果然就是这些。当然不是我有什么先见之明，而是闪存与软件定义存储已是行业必谈的话题。不过，二者既是热点，又尚处于不断的快速演进之中，不同厂商的产品组合、技术积累、方法论和愿景都不尽相同，各有各的解读，自然再正常不过。我们必须兼听百家，以还原出尽可能完整的图景。

有参会同行说，闪存威胁高端存储，软件定义改变中端存储。这话听起来不无道理，因为确实是高端存储先开始用闪存，一些所谓软件定义存储产品也发轫于中端存储所在的市场区间。不过，闪存与软件定义并非“划江而治”的关系，而是需要密切配合、相辅相成的伙伴。

因为，可以粗略的说：闪存解决性能问题，软件定义解决灵活性、扩展性和可管理性问题。

软件定义的包装术

数据显示，来自企业私有云和服务提供商的云存储，市场占有率将从2013年的22%，增长到2017年的50%。不论公有云还是私有云，对规模和多租户的要求，都是传统存储难以满足的，需要通过软件定义（Software Defined）的方法，实现扩展和管理的自动化。

听起来很美，也很容易一头雾水。到底什么是软件定义存储（Software Defined Storage，SDS）？不光我们想知道，IBM内部员工（IBMer）也很想学习。IBM院士兼存储系统CTO Vincent Hsu主讲的SDS课程，还没开始就已人满为患，会场人员提议IBMer让座给客户先听，呼啦啦出来小半屋子人，等客户落座后，又进来站着坚持听讲。

Vincent Hsu演讲的内容比较高大上，当然IBM的方法论真不是盖的，IBM存储首席技术战略官Clodoaldo Barrera在随后的课程里给出了相对“接地气”的五（六？）阶段定义，逐项递进：

1. 存储产品（磁盘阵列）的关键控制器功能由（嵌入式）软件提供；
2. 存储硬件是标准服务器加上磁盘及网络接口；
3. （前述）软件可以独立于硬件；
4. 可以根据需求创建个性化存储功能；
5. 该存储系统可由控制平面（Control Plane）软件配置，成为更大型软件定义环境（SDE）的一部分。

最终，通过控制平面，Orchestration软件可以配置满足当前工作负载需求的存储环境，或改变已有存储系统的参数（譬如，为租户A分配新的容量、增加/减少租户B的NAS网络带宽、迁移租户A的iSCSI到更快的磁盘），从而实现软件定义。

与Edge2013上提出的软件定义存储三个阶段相比，IBM没再提（存储）虚拟化，而是接受了控制平面与数据平面的理念。当然，存储虚拟化与软件定义存储并不冲突，而是如同ZDNet企业解决方案中心在《数据中心2013：硬件重构与软件定义》技术报告第169页所指出的，存储虚拟化技术可以作为数据平面的组成部分，纳入到软件定义存储的体系里。

在软件定义存储的大旗下，IBM重新梳理了存储产品线，并对两款软件产品进行了改头换面的再包装。IBM SmartCloud Virtual Storage Center（虚拟存储中心，VSC）主要解决控制平面的需求，它实际上就是著名的IBM Tivoli Storage Productivity Center（TPC，目前的版本是5.2），在IBM System Storage SAN Volume Controller（SAN卷控制器，即存储虚拟化软件SVC）及IBM Tivoli Storage FlashCopy Manager的配合下，管理IBM及其他厂商的存储设备，并实现自动化。

落在数据平面的是代号为Elastic Storage的GPFS 4.1，而General Parallel File System（通用并行文件系统）已有15年以上的历史。GPFS有多种部署方式，之前的SONAS（Scale Out Network Attached Storage，横向扩展网络附加存储）集群NAS系统便是一例，而在商用硬件（Commodity Hardware，以工业标准的x86服务器为代表）上提供分布式文件/对象存储是Elastic Storage的主要任务——数据平面中的块存储需求主要由XIV和SVC/Storwize来满足，XIV很大程度上也基于商用硬件，而SVC/Storwize可以整合异构存储（二者共享代码）。

Elastic Storage支持可以改善磁盘使用效率的纠删码（Erasure Coding，EC），并具有从闪存到（LTFS）磁带的统一管理；与IBM Advanced File Management（高级文件管理，AFM）结合，可以跨多个站点同步或移动数据；可以替代HDFS，或者作为Swift对象存储的下层基础架构，还能通过文件系统连接器访问远程对象存储。

正如Tivoli Storage Productivity Center能够管理GPFS部署（如SONAS），SmartCloud Virtual Storage Center也能管理Elastic Storage，而这一整套软件定义存储体系可以为OpenStack服务，或者部署在IBM的SoftLayer公有云上。

全闪配置软硬兼修

6月中旬，Gartner公布了2013年全球固态盘（SSD）和全闪存阵列的市场份额分析报告。在全闪存阵列的部分，有两点引发热议：一是Gartner用Solid-State Array（固态阵列，SSA）替换了之前的All-Flash Array（全闪存阵列，AFA）；二是IBM以约四分之一（24.6%）的市场份额夺得头名。

SSA取代AFA并不是简单的文字游戏，而是有着严格的定义：只能用闪存，用不了硬盘，当然也不能是混合阵列，还要具备独立的型号和名称。然而，IBM登顶并非得益于规则的调整——蓝色巨人2012年就以18.4%的份额排名第二，前面的Violin Memory则是全闪存阵列的代表性厂商。

有两个因素不难想到：其一，2013年，IBM对TMS（Texas Memory System）的整合已完成，以IBM FlashSystem的品牌推出；其二，最有可能接受全闪存阵列的传统交易型应用（OLTP），仍有很大比例运行在IBM的大型机和小型机上，客户还不差钱。

2014年初，IBM就推出了新一代全闪存阵列FlashSystem 840，技术路线没有改变，最大容量48TB。Edge2014大会的展台上摆出了一个装有21台FlashSystem 840的全闪存机柜，可用容量达1PB，能耗超过13kW……壕气冲天，闪瞎双眼。

FlashSystem 840由多至12个专门设计的闪存模块构成

不过，FlashSystem也有两个很明显的弱点。

首先，软件功能匮乏。正如我从Edge2013上得到的消息，IBM认为可以用SVC帮助解决，并在发布FlashSystem 840之后不到一个月，就推出了FlashSystem V840。V840在FlashSystem 840的“前面”加了两个第8代SVC引擎（DH8，2U双路8核至强E5-2600 v2，64GB内存），支持自动精简配置、自动分层存储（Easy Tier 3）等软件功能，并可选数据压缩引擎。要把这个6U（3个2U）的组合精简为一个更为紧凑的设备，技术上没有多大难度，IBM系统科技部负责存储业务线的副总裁Laura Guio也表示，只要有（足够的）用户需求就可以。

FlashSystem V840由一对最新的SVC DH8引擎与一台FlashSystem 840组成，共6U

其次，FlashSystem 840不支持大机，V840也支持不了z/OS。在IBM存储系统产品中，对大机支持最好的，当然非DS8000系列莫属。

磁盘阵列血统的DS8870显然不可能被归入全闪存阵列的范畴，却也有全闪存的配置。DS8870支持SAS SSD，但是要通过SAS到8Gbps FC的转换，连接到原本为磁盘设计的RAID控制器上，并非为闪存而优化的架构，带宽和延迟都有限制。

DS8870左上方的4个HPFE

在Edge2014大会上，IBM展出了专为DS8870设计的高性能闪存选件（High-Performance Flash Enclosure，HPFE）。HPFE在1U高度内堆叠5个1.8英寸SAS（转自SATA？）SSD，6排共30个，每个400GB（据说来自SanDisk）并支持加密，裸容量达12TB。采用双控制器冗余结构，RAID 5后可用容量为9.11TB，可贡献25万IOPS，3.4GB/s带宽，通过后端PCIe网络接入DS8870的I/O盘箱。感觉与之前的方案相比，整体上就像PCIe闪存卡与普通SAS/SATA SSD之间的区别，IBM宣称有四倍的性能提升。

HPFE前端的30个（5×6排列）1.8英寸SSD

展示的DS8870采用了4个HPFE与闪存盘柜混搭的配置，用户可以选择安装8个HPFE的高性能全闪存配置，以支持大机环境。预计单柜70TB+的可用容量，高端存储全闪真是低调的奢华啊……

安装21台FlashSystem 840（42U）可用容量1PB的全闪存机柜，与装有4个HPFE的DS8870

不论两种全闪存方案的价格如何，在以大机为核心的应用环境中，获得HPFE增援的DS8870不用担心来自全闪存阵列的威胁。