software defined storage for dummies chinese此为Inc传播散布或未

软件定义，ForDummies®，Nutanix专商111RiverSt.Hoboken,NJ07030-5774 非经商事先准许，不得以电子、机械、复印、录制、扫描等形式或方式、保存于检索系统或传送本物的 ，但根据《1976年法》第107条或108条规定准许的情况除外。需要办理准许的，应将申请发送至：PermissionsDepartment,JohnWiley&Sons,Inc.，地址：111RiverStreet,Hoboken,NJ07030，：(201)748-6011，传真：(201)748-6008，也可提交，： 以下商标:威利(Wiley)、ForDummies、傻瓜版人像标识(DummiesMan)、傻瓜版(TheDummies 、让一切变得更简单(MakingEverythingEasier)以及相关商业外观均为约翰•威利父子公司和/或其在和其他国家关联机构的商标或商标，准许，不得使用。Nutanix和 :本书 承认一切保证责任，包括但不限于对特定用途的适合性保证责任。不得因为销售或促销料而形成或扩展任何保证责任。本书提及的建议和策略可能不适合各种情况。本书在销售时，即已理解商并不提供任何法律无论商还是作者，对本书产生的任何损害均不承担任何赔偿责任。本书援引任何组织或，作为引文和/或潜在信息来源的，并不表明本书作者或商赞同该组织或提供的信息或可能做出的建议。此外，读者还应知道，从本书成书时起到您读到本书时止这段时间，本书所列可能已经变更或。 们在的业务发展部， 1098765432商数数带来了极大的好处与改进，但同时也带来了新的，尤其在数据方面。新的及更加多样化的工作负荷被引入现有环境，储设备也在极力跟上其发展步伐。对于今天最为常用的系统，许多问题的出现都是因为这些系统的遗留属性，均基于过这只不过是IT世界特有的周期的体现。当数十亿的市场 IT效率的关键驱动力。当代企业需要达到和云那样的效率。要想理解本书提及的概念，您不必是方面的MBA或博士。无本书的编写对象是Nutanix正是ForDummies了不起的地方。您可以读自己需要和想要第2章：软件定义基础知识：什么是软件定义？以第3章：软件定义的主要原理及促成因素：了解哪些技前 第4章：软件定义如何有利于企业：该章解释了财务总第5章：软件定义的十个关键事实：该章重新说明了在IT效率以及管理这套东西有一定。 第1▶即即机为中心的数据中心服务、横向扩展(Scale-out)架构以及按需供直到不久之前，遗产系统还无法无缝地利用技术的一大首个重要突破。当然，当1.5万转SAS硬盘上市和满足更高性能需求的时候，市场也为之欢欣鼓舞，但是，从2000年许多时候，您似乎需要在系统上拿到博士，才能让LUN:逻辑单元编码(LUN)是由底层物理资源构成的虚拟构造。LUN允许管理员按照对数据中心运行的应用程过的主机看到，必须随后使用LUN掩码。RAID组独立磁盘冗余阵列(RAID组是指分配给一个组，并RAID等级上运行的一套物理磁盘，例如，RAID1、RAID5RAID10。RAID等级的选择极大程度影响到数据保护与RAID型数据分析应用程序的，可以使用LUN构造，将LUN构造创建在性能层，建设在高速的1.5万转SAS磁盘。这些术语和整体概念本身理解起来并不，但是对于术语背后的信息领域，只有对特点有丰富经验的人才可深入挖掘。存储专家对这些信息的解读并没有问题，但对于小型公司的IT通才来说，理解起来却有些，后者需要花费大量的时间研究如IT部门把最再者，传统的管理工具不能总与现代数据中心架构的常见组成单元——虚拟机——机阵列要求不同的服务，并且往往需要不同等级的服务。面对需要在虚拟机等级管理服务这一新的现实，管理本身必须重新定向。（我还将在本章后面的Hrr平台）助阵列在一些关键特征上达到最佳效果。事实上，许多阵列许多传统系统都使用定制的现场可编程门阵列(FPGA)和应用程序集成电路(ASIC)达成目的。例如，为了在不过度影响存实施定制ASIC电路实现这能。这些FPGA阵列和ASIC电FPGA阵列、ASIC电路、控制板和机架——都需重新设计。这种持续不断的硬件工程大大增加了研发成本，这些成本最终必系统不够灵活，不能总为满足新的需求而进行改装。依靠定制硬件的应用程序可能导致过早地全部推倒重来，从而形成高成本的经济损失。简而言之，传统方法不仅成本高昂，而且适应性极差。这种方法了销售商之间进行便利的整合，堆高了长期硬件建造，但并不需要那些目前实现高级特征所需的专属组件。参见第2了解信息。IT部门能够采取集中化的、自上而下的视角，将整个Hypervisor操作平台与工作负荷之间关系的认识也变得前Hypervisor平台就可支持全部的工作负荷，Hypervisor是单一平台，因此Hypervisor能够识别在整个计算环境下运行的所有应用程尽管随着时间的推移，情况已有所改善，但是仍然基本是一个资源孤岛。这个孤岛对计算环境下的其他资源状态一无所知—最主要的是网络和虚拟层。直接造成对可能到来的工作负荷毫不知情，直到管理员明确定义工作负荷。即便这个时候，现有的技术也很难为计算环境下的每个工作负荷都提供积极作用。参见第3了解信息。在传统环境下，系统扩展可能要求T部门做出“昂贵”的决定。扩展方案通常要增加磁盘架，但是由于传统的专属性，新增每吉字节往往花费较高，因此扩展方案也相应成在性能方面，这个决定更难做出，尤其是那些不能或无法无缝地利用闪存的系统。为支持关键工作负荷，要增强这些系统的性能——即增加足够的每秒读写操作容量PS储总量并不是考虑的重点，也要添加磁盘轴。这套方案使得传统环境扩展昂贵。要在容量与性能需求之间找到平衡点几乎不，测需。控制。对计算环境下的所有主机，传统系统都使用计算成本所有这些问题都表明需要创建这样一种，这种不仅在实IT成本模型。参见第4了解信息。Hypervisor已经俨然成为新工作负荷在数据中心的标准运行平台。尽管有些销售商已经采取措施解决这一现实问题，但使用rre这里有主要的几组应用程序接口(API)，VMware创建这些API度，以及改善区块归零和文件/区块拷贝等常见操作的性能，VMware为销售商提供了一套API，销售商可以使用这些API提高数据中心的虚拟层和层的集vSphereAPIVADP)：销售商不必从单独的虚拟荷，而是可以使用VADP，利用备份软件实施集中化虚拟机vSphereAPIVASA：通过VASA，管理员能够深入了解阵列的能力，提高Hypervisor平台与层的整信息，可以通过vCenter服务器收集并传递给用户。在Hypervisor平台与的集成上，所有进步都是以软件为基础。对于软件定义——本书的所在，一个底层假设是Hypervsr是数据中心新的机平台。在软件定义据心(SDDC)，所有服务都建造在虚拟层，这样不仅对数据面和控制面进行明确的解耦，而且允许功能延伸到创建时间（晚绑定）是可以通过Hypervisor应用各种特征与政策。Hypervisor通过算环境下实际运行的Hypervisor，即这些服务不能严密地耦合或嵌入任何一个销售商的Hypervisor；服务的建造必须在系统不知今天，尽管许多数据中心仍在使用传统设备，但是以虚拟为中心的软件层已经在纠正传统各种问题上极大的优第2▶▶软件定义基础设施的概念在为数据中心带来创新的同软分析IDC在《2013年归类报告》中，将软件定义描述为：可以安装在任何资源（x86硬件、Hypervisors平台或尽管“软件定义数据中心”2012年才开始出现，但是其背后VMwarex86虚拟机上市的时候，x86虚拟化（参见第3章）。由于基于Hypervisor的软件层成为工在VMware、微软、甲骨文等销售商提供的基于Hypervisor的软件定义服务器（虚拟机）的下，其他数据中心组件也开始为了提供关键业务服务，最终产物——完全的软件定义数据中心—将由大量的不同分层组成。本书重点介绍层，尽管如随着采用Hypervisor平台的软件定义服务器的兴起，一种主流平台。最终结果可能是形成一个由一层层相同的x86服务器机架今天最热点的讨论问题之一即网络层的“软件T化rei-ttD)义联网为提高灵活性、规避成本以及减少用带来新的可能。例如，传统网络的控制面和数据面严密耦合，并且分布到计（”层储虽然越来越活跃，但是这一愿景并未渗透到广大的IT群体。：带来了各种数据保护（本地）和恢复（多个不同位置的）可能性，这也是许多组织把该特征作为特征看待的原因。有了功能，即使是地服务质量保证(QoS)：服务质量保证功能的目的是确保每个应用程序达到可预测的高性能。历史上，IT团队曾经避免在公共平台上混合运行不同类型的工作负荷（例如，Exchange、SQL数据库和VDI），因为不同的工作负荷将争恢复时点目标(RPO)，因此是多数恢复的常用方法。重复删除：尽管容量成本不断下降（甚至闪存也是如此），降除织。有些人可能会说，虚拟化与软件定义原本就是可以互换的术语名，但说法止于实。软定义一项集在响应业务需求上，虚拟机级别的架构方案可提供更大的灵活性。例如，如果一项虚拟化工作负荷添加了新的组件，则只需对该虚拟机使用功能，就可轻松保护投资。相比之下，如果使用粗粒度的、基于硬件的解决方案（例如，AD），IT团队可能不得不成百上千项不重要的工作负荷，或者为达到新的要软件定义还有另外一项越来越普遍的架构特征——实现线性以开始利用不同类型的底层硬件。软件定义的抽象化部分许多传统构造（例如，RAID组和LUN（参见第1章））都是象而创建的。虽然这些努力可能会得到回报，但却为方程

中心的基础上供应与管理，使得工作流与应用程序管理，管理层确切地知道系理员不需要对做大量的初始配置，因为资源可以根据具为证明，请思考一下，如果逻辑依靠RAID控制器等硬件设在软件定义系统中，控制面实现了对服务基于政策的管件可见的情况下，IT团队可以将数据位置扩展到单一系统或单一识，利用软件定义销售商的开放式API提供该类型。今天，最为普遍的API标准被称为表述性状态转移(REST)API软件定义并不是噱头，尽管有些遗产销售商可能会这样尽管虚拟化是软件定义的一个关键组成部分，但是只占软定义这个庞大范围的很小的一部分。请想象一个箭术练习标靶。如果使用类似形象描述软件定义，那么虚拟化将是最里面的一环；下一环将是实现高级功能性的软件层，依此类推。尽管虚拟化的重要性在于提供软件定义运行所需的抽象化，但是即使只提供虚拟化，而不提供相应的管理层，也可同样地，软件定义也不是简单的联合，尽管在适当的管理框架下，软件定义会接近联合。联合—即公共管理系统管理的离散资源的总和并不直接等同于软件定义。为实现扩展和数据保护，联合的底层系统可能还有自己的硬件构造，并且可能不是建立在硬件上。今天市场上常见的联合构造是虚拟设备(VSA)。尽管联合存储系统可能提供软件定义所具有的部分工作负荷放置和企业级特征组，但却可能使用专属硬件实现，因此并不是真正的软件定统。软件定义并不是只有软件的解决方案；它是位于硬件—既可用于计算，也可用于—之上的软件主导的解决方案。这里的硬件仍然要经历某些形式的选择过程，以确保可以支持企业级工作负荷。不管怎样，如果希望通过翻的5400转硬盘驱动器来节省几，这样的组织就不要再期望它的系统带来长期的稳定性和高性能，无论这个系统这也是为何许多人将Nutanix等公司销售的产品看作软件定义存件定义还提供了一个重新思考整个规范、实现诸多好处理层（控制面）以及整套的API，软件定义可以全力支IT部门已经着手实施这类项目，它们意图取消不带来价值的IT部门采取一种基于例外的方法，处理各项运营活动，却不需要请求一个较高的因数，以确保最高等级的。作鉴于今天强大的处理器和底层硬件（例如，基于固态磁盘的闪存），如果说软件定义解决方案能够在特征与性能上与市大，不。例如，和 公司的联网、计算和服务——并将战公共云的服务。这里，有一点再清楚不过：新兴的软件定义解决方案虽然诞生在云提供商的数据中心，但如今却正被性。第3章介绍了软件定义背后那些实现以上内容的概念。第3 x86▶自动做出决是什么让软件定义成为市场的重要竞争是与十年前的英特尔处理器相比，今天的x86处理器简直如怪兽个CPU，其马力足以处理过去需要定制应用程序集成电路(ASIC)才能完成的任务，这也使得最终产品并不太复杂与昂贵。虚拟化强化了x86，这是因为您可以创建虚拟CPU，按照粒度为作为软件定义的一个关键方面，是利用硬件的经济性和与传统设备使用的定制处理器和ASIC相比该优势尤为突出。件元件，例如，RAID控制器和定制ASIC。另外，x86CPU还可由于英特尔处理器的生命周期低于8个月，而传统阵列生命期在4至5年上，此件系的新可以大加快。只需更换或升级处理器等微小改动，客户就可享受创新成果，而不必更换整个环境。例如，在英特尔的处理器HallDR4一yre6res0世界里，数据中心团队不再参与这些决定。底层物理可能仍用。基于VMwareVMFS的卷就是区块级卷。来更加方便，但往往扩展。Windows文件服务器的对硬件的利用能力是软件定义数据中心的一个重要支撑，也建造低廉的系统。他们往往使用普通服务器机架、英特尔x86处理器和主机板，以及现有的硬盘驱动器和固态驱动器。对英特尔x86处理器的使用意味着，销售商并不需要在处理器或其向软件管理的数据中心服务转移，这对于整个硬件市场而言实际未尝不是好事，尤其对于提供和依靠硬件设备的销售商而言更是如此。在软件定义中，硬件的作用虽然关据面）。硬件必须保持不可知状态，才能使该解决方案发挥作用。硬件应当能与其他硬件互换，并且互换之后，该解决方案应当仍然能够运行，不过前提是新的硬件不得包含任何专属

举例来说，基于软件定义存2014年起广泛提供NVMe（非易失ASICFPGA已经成为过去。曾经由ASIC和现场可编(FPGA)提供的功能性。今天的主流x86处理器速度，以达到与专业ASIC相SHA-1x86通过软件实现的扩展性和可个现代软件定义运动的出现，都是因为和等公传统的SAN和NAS设备在这些公司的数据中心找置。这平台选择上的独创性——全部始终选择硬件，战略性地使用服务为重点的软件定决方案，其中包括软件定义。这个现在，x86硬件本身并不包括以专属硬件为中心的产品所具用硬件建造系统，而没有软件管理层，那么底层硬件本身的软件机制得到强们，这种软件机制使得x86节点能够加入横向扩整体限制。在这种横向扩展的模式中，每个x86节点都包含在软件定义群体中，数据的可用性通过软件弹性而非高度冗可靠的RAID构造，而是选择基于的数据保护方法，在聚簇中的各个位置多个数据副本。这也正是Nutanix等公司在其为尽量增加扩展可能性并提供最佳性能，ax系统把数据位置作为扩展策略的一个关键部分进行管理。为此，tax系统尽量把数据放置在源虚拟机节点本地。不过，在虚拟环境下总会发生工作负荷转移到替代主机的情况。此时，ax系统不会仅仅将一个虚拟机的区块从一台主机一古脑儿地转移到另一台主机，以致打破网络组构，而是从节点慢慢地检索该虚拟机的文件。当虚拟机发出调用命令时，检索到的区块被移动到新的虚拟机位置，同时该虚拟机的其余部分仍然位于原始节点。一段时间之后，该虚拟机上的全部内容最终都会到达新的位当您理解了软件定义不仅仅是虚拟化（参见第2章）之后，您会知道在任何所谓软件定义解决方案中，软件管理层发挥此外，数据定义能够产生虚拟软件控制器，这样就可轻松供应资源（容量和控制逻辑），并且灵活快捷和便于此外，软件层对基础设施中的其他虚拟元件有着充分的意识，因此可以在管理员定义政策的基础上，根据其看到计算环境下发生的内容，决定需要提供哪种。例如，对于需要高度响应的应用程序，可以提供基于闪存的；对于时序要求不那么严格的工作负荷，则可使用速度较慢，但成本较低的基于硬盘的存储。由于软件定义和虚拟化提供的抽象层，计算环境的每个方面都能前所未有地看清，这带来了工作负荷管理的自动化软件定义允许组构具有一定适应性，因此读写需求较高的应用程序可以获得有服务等级协议保证的资源。这样确保了数据中心的部分能够像其他技术一样灵活。例如，思考一下所有桌面都立即启动的DI环境，这将造成“启动风暴。启动风暴是一个读写需求极高的期间。软件定义能够探测到高读写需求状况何时开始，并且自动将相关数据移动到高性能存传统硬盘速度慢。即使是1.5万转串联SCSI(SAS)硬盘也无法提人们地尝试榨干硬盘的全部性能。令人遗憾的是，许多这类基于闪存的已经出现了一段时间，但在不久之前，其昂贵的短行程的工作方式如下。需要记住的是，硬盘驱动器更喜欢连续的读写类型，以充分利用性能。可以使用缓存层，将写入操作保持一相关数据——硬盘的随机写入数据——作，然后再写入硬盘。这一为了从硬盘中榨出性能， 法被称为“短行程”法，虽然是硬盘格式化，但只性。所以，虽然短行程技术可是将每个盘片的外环真正进行格以降低IOPS成本，但却极大增式化。磁盘驱动器的其余部分被加了每吉字节的成本，最终成为忽略。通过只格式化每个盘片的一种非常昂贵的性能解决外缘，读写头的移动范围不必方案。但是，经过适当设计的软件系统可以在失效发生时予以应即使面对的是大量扩展的、高度分布化的系统。随着服务没有基于硬件的RAID机制负责数据保护工作。在软件定义在Nutanix系统下，数据放置算法确保了数据拷贝分散放置控制器：在软件定义中，基于软件的控制器负责确保控制器往往具有冗余性，帮助计算环境保持高等级的可用软件RAID：尽管软件定义不再需要基于硬件的RAID系统，但是仍然可以使用基于软件的RAID构造。为符合软件定义的概念，这些RAID构造必须完全由基于软件的控举例来说，在Nutanix虚拟计算平台系统中，每个主机都运控制器。控制器及其在整个Nutanix聚簇架构上的的拷贝，从失效节点遗留位置继续运行。对于用户，整软件和基础设施管理的总体目标是实施完整的软件定义数据中心。作为这一大型模式的一部分，软件定义与软件定义数据2章），我们可以对提供哪些资源及其运作方式做出分布期间创建严格的规则，这将意味着IT部门必须对可能发生的变化情况（事实也总是如此）随时保持警惕。IT只有认第4▶ITIIT并非只让IT界受益。一般情况下，一项技术进步在发外观和行动上向大型同类企业看齐。企业发现有必要将自己的IT部门，从内部的、反应性结构，转变为能够以合理成本，提当云级服务提供商找到企业，提出可在没有IT部门参与的情ITIT系统的高价项目额外谨慎。满怀疑心的财IT部门提供服务的总体价值。信息总监们软件定义为IT门满足新工作负荷需提供了灵活性，尤其当软件定义的部署是为搭建更大规模的软件定义数据中心的时候。这种灵活性在很大程度上来自于不再被作为数据中心的单独管理资源。作为单独管理资源，系统还需要昂贵的人力及专业化的技能。有了软件定义，这些资源可以重新定向到其他地方。当资源属于软件定义数据中心一部分的时候，可以自动分配，以达到虚拟机等级满足应用程序的需要。应用程序层与软件定义控制面的通信采用AI形式。该控制面将物理资源动态地分配给发出请求的应用程序，以满足所需的性能和数据保护服务等级协议。这一过程不仅自动发生，而且即使应用程序的需求发生实时变化，软件定义系统适变。此外，因为该解决方案使用硬件，因此帮助IT组织减少了存储成本，同时提高了整体性能。换句话说，在没有影响特征的情况下，每吉字节的成本和每秒读写操作(IOPS)的成本都软件定义可以帮助的另一个IT趋势是IT系统的简化。几十企业IT部门提供全部技术服务的时代即将结束。太多的新销售商们带着极富的解决方案进入市场，组织可以远低于IT部门的成本，第服务。结果，IT部门需要降低IT部门正在转变成为内部服即使在这种“延伸”环境下（IT部门同时在公司内部和云提供商的以牺牲IT工作重点为代价。软件定义能够更加深入地集成到越来越多的信息总监们希望在控制云好处的同时，继续将资源牢牢地控制在组织的数据中心。软件定义的实施是为支持私有云计划——具体而言，是自动化的、协作化的数据中心基础设施。所谓协作化，是指提供自动化、协调和管理复杂数据中心服务功能的配套服务。软件定义系统必须能够允许在更大的、协作化的环境下，使成为云管理资源，以此支持私有云战略计划。市场上的一些工具——例如，eStack——能够帮这里的是：软件定义能够成为私有云环境的重要组成IT部门加快实施新计划的征途中，服务器虚拟化是需要拆除的第一道。不过，在这一过程中，数据中心的其余部分仍然不易处理。IT部门必须在保持合理成本的同时，证明新项目和业务软件定义，IT部门不再需要为了支持业务需求，而不辞辛劳地设计、提供和管理。软件定义在容量和性能上具有线企业者们已经习惯于随身携带计算机，一天24小时按需接IT部门可以提供部分信息资源的接入，但是第也可提供接入，整验正在改变管理者对技术的感知，成为外包牺牲品的——管理者们可能外包给那些他们同时，IT部门并没有得到充足的来完成这种。他们被迫继续按照80/20的概念运作，即80%的预算用于支持现有运作，20%的预算用于新项目的开发。软件定义和软件定义数IT24/7的目该方案使得IT部门能够在满足业务需求的同时，不产生过高的21世纪的市场做好第5▶▶当IT部门开始考虑软件定义时，思考本章当虚拟化是软件定义的基1源（计算、内存）抽象化，并提供给运行虚拟机的软件层——生了一种新的看待数据