何谓软件定义

　　或许谈到服务器虚拟化，大家已经不再陌生。只不过传统意义上谈论的虚拟化更多强调的是提升物理硬件的效率，并没有突出软件在整个 IT 基础架构中重要的角色和地位，而软件定义其实在某种程度上来说就是虚拟化，不同之处是软件定义突出了软件在整个IT 基础架构中的重要角色和地位，将虚拟化贯穿到基础架构的每一个组件，让每个组件都能打破物理疆域，让虚拟化带给基础设施足够的弹性，适应向云计算转换的需求。

　　软件定义打破了原来以硬件为核心的传统框架，将产品的功能、灵活性、易扩展性、安全性、可管理性通过丰富多彩的软件来展现。当然，软件定义并不意味着用户必须淘汰现有的硬件设备，全部改用新的“支持SD的设备”。而且软件定义仍然需要硬件，关键还要看软件之上和之下是什么。以软件定义存储为例，软件之上是接口层面，它应该具备传统存储的Block/FS等基本功能，如果只是一个Object接口，那么与AmazonSimple Storage Service(S3)无异；软件之下仍然是硬件层面，主要是指服务器。硬件永远需要维护、监控和保养，只不过由于软件定义可以将硬件的维护、监控大大简化。

软件定义，“定义”了什么

    软件定义的概念很广，包含了软件定义网络（SDN）、软件定义存储、软件定义云计算等不同的领域。目前软件定义的基础架构主要体现在网络、存储和数据中心三个方面。

软件定义网络是第一个作为软件定义的 IT 基础设施概念,目前已成为整个IT产业所关注的热点话题。SDN技术是由美国斯坦福大学下属研究组提出的一种新型网络架构，其核心技术OpenFlow通过将网络设备控制面与数据面分离开来，实现了对网络流量的灵活控制，并为核心网络及应用的创新提供了良好平台。软件定义网络的内容主要是通过同一个平台对网络的不同元素和组件进行控制和自动化，而那些被应用于组件或流程的管理或者自动化的软件可以被称为“软件控制的”基础设施。

举个例，SDN技术就是相当于把每人家里路由器的管理设置系统和路由器剥离开。以前每台路由器都有自己的管理系统，而有了SDN后，一个管理系统可用在所有品牌的路由器上。如果说现在的网络系统是功能手机，系统和硬件出厂时就被捆绑在一起，那么SDN就是Android系统，可以在很多智能手机上安装、升级，同时还能安装更多更强大的手机APP（SDN应用层部署）。SDN这种将网络控制与物理网络拓扑分离的特性，让用户摆脱了硬件对网络架构的限制。目前包括IBM、思科和微软在内的业内传统科技巨头都已经将目光转向了SDN领域。

       软件定义网络的基础架构和传统网络不同

存储作为服务器、数据库的重要一环，也是被软件“定义”的重点对象。与软件定义网络颇为相似，软件定义存储的最大意义是将软件从硬件中剥离出来。软件定义存储是将不同类型的设备和文件存储方式集中在单一的存储资源池中进行管理，所有存储相关的控制工作都放置在相对于物理存储硬件的外部软件中。这个软件不是作为存储设备中的固件，而是在服务器上或作为操作系统和Hypervisor的一部分。

软件定义存储使得配置更加灵活，可以采用相关的应用平台来降低硬件成本，而且保证系统的存储访问能在一个精准的水平上更灵活地管理。目前一些传统IT厂商如NetApp、惠普、EMC、IBM等已经提供软件定义存储的相关软件，而且各自均有不同的实现方式。例如IBM的虚拟存储中心可对异构的存储系统进行自动化、策略驱动层化以及虚拟化，不需要更换设备便可将已有的存储系统转变成私有云存储。

  软件定义数据中心让管理自动化

作为全球协作的特定设备网络，数据中心现在也实实在在被软件所改变。软件定义数据中心(Software-DefinedData Center，SDDC)其实脱胎于软件定义网络这个概念。软件定义的数据中心，简单说就是虚拟化、软件化数据中心的一切资源，包括服务器、存储、网络、安全等,通过虚拟化的技术，构建一个由虚拟资源组成的资源池。在软件定义的数据中心，用户可以把它横向变成计算的池子、变成内存的池子、变成存储的池子、变成网络的池子，这样就可以使它的资源被更好地利用，然后让它变成一个一个小的虚拟的数据中心，即VDC。每一个虚拟数据中心中包含了计算、存储以及网络所有功能，而这些虚拟数据中心和物理架构是动态的，如今天虚拟数据中心可能使用20%的资源，但是明天数据提升可能就会用到40%～60%的资源，通过软件定义数据中心的实现，可以让云计算带给企业客户很多好处。不过，软件定义数据中心概念的影响并不仅仅体现在数据中心转换技术方面，它带来的商业模式甚至动摇了IT巨头之间长久以来的联盟，厂商们都在争先恐后地重新定位自己，借此开拓软件信息技术的新时代。

　　长期以来，IT延续着数十年的顽疾——基础设施被应用牵着鼻子走。批处理催生了大型主机，Web应用催生了LAMP栈(即Linux+Apache+Mysql+Perl/PHP/Python)，时至今日，这些东西仍然并存，让数据中心变成了遗留系统的大杂烩。现在这个“顽疾”正渐渐被软件定义所打破。

软件定义在各种底层硬件架构上面加载了一个虚拟的基础设施层，提供了让数据中心适应新应用所需的一切，使传统数据中心面临的可伸缩性和低性能问题迎刃而解。另外，软件定义又使IT边界模糊化，基于软件进行的业务定制化更有利于新业务的测试、部署和上线，同时软件控制功能从硬件架构交换中抽离出来，硬件环境不再依赖专有平台而采用IT化的平台环境，促进了硬件的标准化和通用化，为数据中心自主设计或定制化提供了机会，如Google等国际互联网巨头，绕过网络运营商，积极构建自主的网络基础设施。同时近年来越来越多的交换机趋向于支持OpenFlow标准，厂商与用户在网络层面的对话也越来越多，主导权已经逐渐开始往用户端偏移，而不是依靠设备速度的提升就能打动用户，开放与创新的味道越来越浓。

云计算、大数据，软件定义的主角

软件定义的架构已经重新定义了今天数字化生活的方方面面，那么，软件定义的下一步走向如何呢?云计算。目前对于企业的云部署来说，往往存在着两个最大的障碍：即安全性和可用性的问题。现在通过软件定义，管理者们可将故障的预防和恢复决策转移到应用层之外的基础软件层，使系统运行不再依赖于一组特定的硬件服务器。

软件定义的可用性在开发新的云应用程序时也提供了重要的优势。首先，它极大地简化了开发的前期工作，大大缩短了应用程序、内容和功能的更新时间。同样重要的是，它能够根据企业需求的变化，为迅速改变可用性要求提供了灵活性。企业的IT部门可以通过简单地修改策略，降低成本、提升效益。这种新的软件定义方法也有助于降低复杂性，省去了防火墙等应用程序。因此，软件定义的可用性在企业构建自己的私有云或混合云方面具有明显的优势。企业可以利用这种方法来填补许多公共云服务提供商在可用性保证方面的空白，同时软件定义的可用性也可能被证明是公共云提供商寻求满足其客户对关键任务的可用性需求的可行性解决方案。

  未来软件定义将应用于云计算和大数据

　　此外，大数据也是软件定义进一步大展拳脚的领域。据权威市场研究机构预测，每隔一年半企业的数据总量将会翻一番，而在这些新增的数据中，大约85%以上的数据为非结构化数据。为了应对大数据这种非结构化的数据，企业需要能够跨数千台服务器集群(通过高速以太网连接)进行并行分析计算。由于这些并行计算的拆分/合并，大数据分析可能会给底层网络带来巨大的压力。这时，数据中心需要一个智能化的网络架构，通过计算的每个阶段，自适应来调整拆分/合并阶段中的数据传输要求，从而不但提高了速度，也提高了利用率。而SDN完全可为大数据分析构建这个智能自适应网络。SDN还提供了其他功能来协助大数据的管理、整合和分析，如面向SDN的网络协议包括OpenFlow和OpenStack，可让让网络管理变得更简单、更灵活和高度自动化。

小结：对于整个行业来说，软件定义的概念已经提出了几年，接下来就是它开花结果并形成发展趋势的重要阶段。这个实现整个 IT 基础架构统一和融合的新概念会在未来三年中有相当突出的发展前景，企业数据中心也有望凭借一体化的软件解决方案，真正实现随意切片和分割的终极目标。