软件正在吞噬整个世界。无论是计算、网络、存储，还是其他传统基础架构，都在软件定义时代面临威胁。简而言之，软件定义就是通过虚拟化将软硬件分离，把服务器、存储、网络计算资源池化，最终实现这些虚拟化资源的按需交付。在向SDDC（软件定义数据中心）迈进的过程中，通过底层可编程标准，使得SDN、SDI、SDS等衍生技术都有了自己的发展路径，在各自领域的架构优化时起到了重要作用，甚至是软件定义内存（SDM）。
软件定义颠覆传统数据中心
软件定义颠覆传统数据中心
软件定义的概念最早可以追溯到90年代，起初是为了推动网络数据传输的效率，在硬件设备通路上进行编程实现动态网络。不过，由于通用硬件底层与上层编程环境的资源没有有效协调，也只能感叹“生不逢时”。直到10年前虚拟化技术出现，才借助软件和硬件分离的方法初步解决了难题。与传统架构相比，软件定义可以将数据和控制分离，软件负责管理、控制和调度硬件资源，硬件负责运算和执行。
需要注意的是，软件定义的转换过程并非一步到位，是软硬件解耦后将可操控部分通过编程接口或其他形式，结合前端应用的需求，分阶段实现对各类资源的调用。这种可编程的过程，类似对智能家居的控制，将传统一体化硬件“打散”，建立虚拟化、API层，借助控制软件进行调度和管理。顾名思义，本质上就是软件驱动硬件资源。
软件定义之所以能成为潮流，一方面是得益于其自身优势，不仅研发创新的速度加快了，价格成本也比硬件便宜不少，对数据中心性能、节能、扩容的升级应变灵活，而且现在基础设施也引入了智能化。同时，开源软件也为软件定义提供了更多可能性，厂商做系统时有了新选择。另一方面，摩尔定律为硬件性能带来的增强也为软件定义奠定了基础，可以通过虚拟化计算资源完成更复杂的任务。
前文提到了不少软件定义，包括SDN（软件定义网络）、SDS（软件定义存储）、SDI（软件定义基础设施）、SDDC（软件定义数据中心），这里简单介绍一下：
SDI旨在让开放架构数据中心的IT资源“动起来”，推动管理模式向自动化转型，为客户提供动态感知工作负载、数据资源的环境，使得应用负载在本地或混合云中选择最优环境运行。本质上说，SDI就是消除可变的复杂度，通过对物理和虚拟基础设施资源进行动态、开放的控制，从而满足应用、IT和业务用户的需求。
SDN是通过分离网络设备的控制面与数据面，将网络能力抽象为应用程序接口（API）提供给应用层，构建开放可编程的网络环境。通过对底层的网络资源虚拟化，实现对网络的集中控制和管理。SDN将网络设备控制能力集中至中央控制节点，搭载网络操作系统，以软件驱动网络控制和业务配置的自动化灵活部署。
对于SDS来说，多云平台的适用性让操作便捷化，无论是内置磁盘、闪存，亦或是外部存储，均可打包起来连带管理。同时，智能化流程也能够自适应工作负载，降低了人力成本。借助自动分层技术，不同存储系统和虚拟机产品可以迅速迁移至存储层，“就地”进行优化。从某种程度上来说，SDS为传统存储方案带来了新的可能，而非一棒子打死，数据中心或许可以在“无视”硬件基础设施的情况下实现自动化。只要是经过预先配置的服务和工具，经过测试后可以立即投入使用。
SDDC可谓软件定义的终极目标，简单来说就是虚拟化、软件化数据中心的一切资源，包括服务器、存储、网络等。通过虚拟化构建由虚拟资源组成的资源池，用户可以将这些资源横向扩展为内存池、存储池、计算池、网络池…再把其拓展为一个个小型虚拟数据中心，使得资源利用率提升。
可以说，软件定义打破了传统以硬件为核心的框架，带来了灵活性和可扩展性。不过，软件定义也离不开硬件的性能支持，二者相辅相成。从SDN到SDS，再到SDDC，软件定义“再造”了传统IT架构，甚至解决了一些虚拟化手段难以应付的问题。更重要的是，软件定义的颠覆不止局限于架构层面，还挖掘了新型的商业模式和相应的创业公司，其中就包括软件信息技术的发展。
不仅是SDS，其实内存同样面临着软件定义的趋势，尤其是存储和内存逐渐融合部署之后。美光推出的全闪存NVDIMM（非易失性双内存模块）让系统内存变得复杂，需要兼顾内存速度和数据中心存储架构的持久度。从一定程度上来说，NVDIMM与SSD的互补性增强了。举个例子，新型的NVDIMM完全有能力支持大容量的DRAM和内存，用户在系统运行时可以将数据从闪存转到DRAM中，亦可以在任务结束时让DRAM的数据返回闪存。
既然涉及到存储架构的可持续性和可移植性，那么内存就有理由与存储协作，通过软件工具在硬件之间进行数据交互，也就是上文所说的DRAM、DIMM、SSD之间的数据迁移，这种概念也被认为是SDM（软件定义内存）。尽管当前SDM的话语权还掌握在英特尔这种上游厂商手中，但随着内存性能、压缩技术、开发工具等配套服务逐步升级，SDM迟早会出现在更多厂商的产品路线图上。有一些专预测，融合内存和SSD存储池的新型集群可能会在明年亮相。
借助软件工具，内存和闪存可以形成共享资源池，而NVDIMM-N有时也可以拿来当做DRAM使用，以获得快速的读写速度。诚然，SDM在数据中心虚拟化的过程中仍扮演着“新人”角色，有不少问题待解决，例如DIMM的性能瓶颈，或是介于NAND与DRAM之间的速率提升难度。但在长期来看，随着基础架构的改进、软件工具的完善，以及虚拟化技术的增强，SDM将很可能在软件定义时代占有一席之地。
本文转自d1net（转载）
