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VMware創新網絡架構師殷劍:企業云下的軟件定義存儲

軟件定義是2012年VMware提出軟件定義數據中心的概念,其中SDS作為軟件定義數據中心一個非常核心的技術之一,軟件定義計算、軟件定義網絡+軟件定義存儲,構成了軟件定義數據中心和云的基礎技術,這改變了整個行業的架構范式。

如果我們從現在看未來,整個軟件定義存儲會要往哪里走?或者解決哪些問題?我們稍微往后退一點看一看,這五年里整個行業大的變化,或者最深遠一點的變化是什么?

我覺得從2014年到現在5年時間,可能整個行業越來越關注的是用信息技術推動行業做一個數字化的轉型。這是一個非常廣泛而深刻的影響,已經不局限于IT行業了,是整個社會的變化。

而IT在這里扮演了核心的角色,兩個大的驅動力,一方面來自于這個行業本身特性,是高科技行業,所以整個技術的革新或者技術的不斷迭代、革命,另外是業務模式或者商業模式,或者互聯網,以及這2~3年用人工智能的方式推動發展,這兩個有著非常深刻的影響,推動著所有企業向數據化轉型方向去走,而這當中一般會要求整個企業要具備兩個能力變革:一是創新;二是敏捷。要么逆潮流,要么非常快適應潮流變化,否則你可能會被顛覆,被隔壁的巨人改變游戲規則。

而在這個大的背景下,VMware在這個環境下,提出了企業云。我們認為在數據化時代,有決心的企業都會要有勇氣構建自己的云平臺,云平臺變成3個層面的工作。

最基礎的是我們認為每個企業會構建自己的企業云平臺,云這個技術經過十年迭代演進,大家對它有了更深的理解,這個云平臺不是傳統意義上或者過去提到的私有云公有云,而是混合云形式的,私有云、公有云只是一個屬性但并不是核心,關鍵是我們怎么調度和使用這些云資源和技術。在這個基礎上每個企業會搭建自己的數字化應用,我們覺得技術架構會從軟件定義慢慢向應用驅動的方式來演進,每一個企業都需要數字化或者數字化的基礎設施,VMware是說我們將來會提供這三個層面的平臺。

大家耳熟能詳這2、3年從AlphaGo開始,到今天3年時間,人工智能、深度學習、預測分析、實時分析等等,不斷加速、迭代,不斷的演進、深入,所以這些新的業務或者新的應用,或者這些新的業務場景,會對整個IT技術提出新的要求。如果從技術棧角度來講從應用平臺到上層應用技傳統交易、大數據、機器學習、機器預測等等,這種應用都會有非常大的變化。

那這背后會是一個很復雜的云環境,會混合私有、公有,融合私有、公有,不會特別關注這個資源的屬性,更多關注這個資源本身屬性根消費。在這個基礎上,還會延伸出更大場景,就是馬上即將到來的IoT,萬物互聯,會導致邊緣平臺出現,邊緣平臺會跟云搭建成一個更新的云的生態,更復雜的云生態。

作為軟件定義存儲技術需要考慮的一些不同的緯度,包括在混合云的環境下,或者在未來云的生態環境下,軟件定義存儲這個技術怎么發展,包括一些創新應用、機器學習、預測、人工智能等等,在傳統大數據新一代演進架構下,對軟件進行存儲有什么樣不同的要求。同樣將來使用軟件定義存儲的方式會發生變化,在這么一個復雜的環境下,管理的需求、企業對于軟件定義存儲管理的要求,不應該被忽視或者安全治理等等。

從混合云講起,大家如果關注云的發展大家會注意到VMware跟傳統企業級供應商和公有云的AWS,這三年我們做了三次大的聯合的發布,我們創造了整個行業比較創新的公有云跟傳統意義上私有云合作的模式,就是VMware整個軟件棧運行在整個全球的AWS基礎設施上,在上面運營了VMware的軟件堆棧,同時無縫銜接VMware跟AWS堆棧和網絡通路,所有用戶可以登陸VMware的Portal,任何用戶不用擔心現有中心和全球化數據中心,構建一個云的環境,搭建了一個私有云和公有云的混合模式,我們叫做VMware新一代Cloud on AWS,這是VMware未來三年全力推廣和發展的云模式。

今天我們在這種模式下對SDS提出新的要求,原因很簡單大家做混合云,這不是一個新的概念,在混合云落地的時候有非常大的挑戰,不同的堆棧,即使聚焦到存儲這個領域,每一個云,私有云也好、公有云也好,每一家都有自己的堆棧,在這個堆棧上怎么保證數據的連通,我們創建了個Customer Data Center和AWS Global Infrastructure,而且無縫連接,進行數據遷移,這里要解決很多問題,包括中間的網絡連接、以及存儲的問題,都需要全棧支撐。我們覺得這個模式會讓用戶希望擁有的混合云模式變成現實,而不只是一個市場的愿景或者大家的愿望,如果不解決存儲堆棧之間的連接問題,或者說兩個不同的云堆棧之間的問題,SDS能否在混合云環境或者未來多云環境下,變成阻礙或者拖后退的問題。

我們剛才講了VMware跟AWS模式,但是這個模式不局限于VMware和AWS,可以變成VMware跟Cloud,我們會跟全球主流公有云供應商,包括國內領先的公有云供應商推廣混合云的模式。這樣整個負載可以在數據中心和公有云中間非常方便的流動,真正實現私有云的優點,具有可控以及成本的長期優勢,公有云的彈性優勢,把這兩個優勢選擇權完全交付給企業用戶。

我們談技術,混合云將來會變成現實,從一個市場炒作的概念變成一個真正的現實,但是整個存儲行業有自己的特點,今天很多主題也講到,所有數據總要存放在一個介質上,這個介質在這幾十年里經過兩代到三代的迭代發展,從傳統的磁盤技術,基于磁盤到SSD到持久存儲等介質技術,基本推動了每次存儲行業非常跳躍式的發展。原因也很簡單,因為持久性內存馬上要到來,我們今天會涉及到PMEM,基本上未來存儲會接近內存,但是又具有存儲優勢。但是這個技術的落地,會對整個存儲架構產生一些非常大的促進,大家可能熟悉這個行業里我們最早都會要有算法,然后再優化,再做分布式,今天可能改變了這個架構,但是未來對整個存儲架構會有非常深刻的影響,可能所有存儲架構都要重新思考自己下一代架構怎么搭建。

因為整個延時會提升2、3個數量級以后,對于所有堆棧包括操作系統的內核調度、網絡驅動,整個數據訪問,這種分布式架構的所有原來假設可能都要打破重新思考。

VMware首先會支持兩類持久性存儲技術,一類是PEME技術,另外一類是以英特爾為代表的傲騰技術。這兩類技術各有它的技術特點,但是基本上是平衡了一些價格、延時、技術成熟度、工藝等等,但是基本是接近,會提供接近內存,同時會保持存儲特性,保持持久化的特性,未來也許最大的變化可能是在整個規模化落地,或者成本方面有規模經濟效應,以及成熟生態建立在哪個技術路線上,但是VMware在最新產品上已經支持這兩類技術。

為什么存儲技術還有不斷的壓力或者驅動力在各個層面做革新,原因很簡單,我們首先從業務角度看,整個存儲在整個應用或者整個云堆棧里,延時所貢獻的比例還是最高的,如果存儲做了提升,他業務相應和業務決策時間會大幅度提升,因此今天存儲業務提升還會對整個業務產生非常有深遠影響的意義,如果內存技術接近于數據庫技術,那我們的技術會有非常大的提升,因此對行業是有非常深遠影響的技術。

分享一個數據,如果存儲變快了10倍或者100倍的時候,未來新的負載,比如說機器學習,整個學習訓練時間,尤其是預測方面,實時預測,會有顯著提升。

剛才講了存儲這個領域的性能是非常關鍵的,或者非常有意義的,除了介質技術跟軟件架構做迭代提升以外,整個存儲網絡技術也要會去迭代演進,網絡里面我們會用虛擬化技術平衡很多管理跟性能,所以我們在支持持久化存儲技術的時候,我們提供了兩條路徑。一種方式是直接把它作為塊設備,通過原有存儲通道、存儲的虛擬化方式提供給應用。還有一種方式,我們把它以接近原生的以字節為單位的設備提供給應用,我這里的應用是說未來的內存數據庫、未來大數據平臺,可以以兩種方式使用新一代存儲介質,透過虛擬化管理平臺,或者云平臺來消費下層的資源池。

所以VMware會提供整個虛擬化堆棧里對持久性存儲的映射,通過虛擬化層我們最新產品vSphere 6.7,去支持所有虛擬化存儲,就是剛才講的兩種設備的映射,都可以給到實際訪問。

網絡里面大家熟悉虛擬化,可能IO虛擬化扮演了非常重要的角色,也是兩個技術路線,一種技術路線是基本平衡功能跟性能的折中,一種方式是傾向于性能,通過SR-IOV方式映射給應用,有直接的原生驅動使用這個設備。還有一種方式是通過更多字一層邏輯映射的方式,但解決了不同設備之間的差異,對虛擬機操作系統的驅動依賴會下降,但是會平衡管理性跟性能,第一種會犧牲掉虛擬機的性能,第二種不會犧牲,但是我們測試里,大幅度提升SST下的存儲性能,延時性能也大幅度改善。

我們剛才是講整個技術堆棧,因為新一代技術的出現,需要做每一個層面都會做自己的適配,或者重新架構、重新重構。

同樣對于今天的軟件定義存儲不會獨立的存在,不會孤島一樣的存在,我們覺得不管什么技術的云,什么技術搭建的云,云一定是個SDS平臺,所以SD會分成控制層面、策略層面,策略層面納入到云管或者云管理平臺,這樣一個架構的升級。所以大家會看到整個VMware把數據平面跟上層數據平面做平衡,同時架構不只服務于VMware自己的SDS技術,因為云是一個生態架構,所以VMware不只提供自己的SDS技術,我們還會做自己的混合云平臺,混合云平臺也用同樣的架構適配我們所有市場上主流的SDS堆棧或者SSD技術,這樣給我們的企業用戶有更多的選擇,在SDS這個層面用戶可以選擇VMware企業云平臺認證的所有的主流的軟件定義存儲的技術。

最后我們要強調一下,軟件定義存儲這個技術從一開始的時候,更多的是借鑒了一些互聯網技術的發展,但是最早進入企業技術中心時候有一點被忽視,整個企業數據中心企業用戶對存儲技術有很多自己的管理、治理,企業級的特性,包括有很多SDS技術開始發展的時候,甚至我們都沒有完整的考慮容災、備份,我們同時貢獻了我們自己研發的接口,但是變成一個VMware云平臺的開放接口,讓我們自己的SDS技術可以達到這個標準,我們跟SDS平臺對接的時候有一個標準接口納入到平臺里,因此它是一個完全開放的平臺,共同推進整個SDS存儲行業在進入企業以后,對企業用戶不要變成存儲技術,存儲堆棧完全大量的非兼容技術,或者我們有時候跟用戶交流的時候,我們有一個大家非常痛苦的地方,是整個企業用戶技術堆棧復雜程度遠遠超出我們公有云技術堆棧負責程度。

原因很簡單一個SDS技術供應商之間的兼容性,這種接口的標準性或者開放性,其實是整個行業的挑戰。一方面我們各個堆棧之間,比如存儲跟云平臺之間,包括我們跟公有云基站做集成,我們會向標準化、開放化演進,今天公有云也走到一條路,各個公有云堆棧之間不兼容、不開放,因此導致一個個垂直的,但是又是孤立的系統,對于企業用戶來講有大量的企業用戶想要在數字化時代構建自己平臺的時候,面臨著太多的堆棧要么去適配大量不必要的復雜性,要么是被鎖定的局面。

(本文根據速記整理,未經本人審閱)

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