軟件定義幾乎已經(jīng)成為當(dāng)今IT圈里開(kāi)口必談的詞匯之一，人們對(duì)其的關(guān)注度已經(jīng)絲毫不亞于云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等主流的趨勢(shì)，從這一點(diǎn)也可以看出它也已經(jīng)成為了大眾普遍認(rèn)同的發(fā)展方向。

軟件定義之緣起

“軟件定義”之所以會(huì)越來(lái)越成為大眾普遍接受的理念，我認(rèn)為服務(wù)器虛擬化的迅速成熟與普及，讓業(yè)界已經(jīng)可以清晰看到“軟件定義”的威力所在，以及它所能帶來(lái)的想像空間（時(shí)至今日，軟件定義已經(jīng)不局限于虛擬化的范疇），可謂功不可沒(méi)。而另一方面，時(shí)代的進(jìn)步與社會(huì)的發(fā)展，也在從需求的層面對(duì)“軟件定義”進(jìn)到了助推的作用，因?yàn)樗强梢钥吹降淖钣行У木C合手段來(lái)應(yīng)對(duì)未來(lái)的IT挑戰(zhàn)。

在這一過(guò)程中，一個(gè)很重要的原因就是互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)化潮流的興起，當(dāng)互聯(lián)網(wǎng)將越來(lái)越多的設(shè)備和人連接在一起后，遍布其上的信息入口與出口也就帶來(lái)了極為動(dòng)態(tài)與彈性的信息流，與之對(duì)應(yīng)的就是一個(gè)個(gè)在后臺(tái)進(jìn)行信息匯總與處理的數(shù)據(jù)中心。很多人在用手機(jī)App熱火朝天之時(shí)，可能往往想不到，遠(yuǎn)處某個(gè)地方的數(shù)據(jù)中心正因此進(jìn)行復(fù)雜的IT資源管理，以確保用適用的成本投入來(lái)更高效的滿足前端的應(yīng)用需求。因互聯(lián)網(wǎng)帶寬提速與普及而誕生的公有云服務(wù)商，其數(shù)據(jù)中心更是如此，否則以傳統(tǒng)僵化的資源管理模式，公有云服務(wù)在成本與響應(yīng)速度方面絕對(duì)是不可用的。

由此，必須要經(jīng)歷的就是以計(jì)算為中心的自動(dòng)化，它所關(guān)注的是IT生產(chǎn)力的提升，而在此之后則將是進(jìn)一步的互聯(lián)時(shí)代，這會(huì)將若干個(gè)自動(dòng)化的計(jì)算資源整合起來(lái)，從而有效的降低成本，而最終則就是“以人為本”——專注于服務(wù)與產(chǎn)品的快速交付，并因此進(jìn)一步促進(jìn)當(dāng)前云與智能設(shè)備的變革。

軟件定義數(shù)據(jù)中心已經(jīng)成為未來(lái)IT發(fā)展之必然

在這一演進(jìn)過(guò)程中，數(shù)據(jù)中心的角色并沒(méi)有變。在早期它可能直接與相應(yīng)的前端設(shè)備來(lái)連接，提供基礎(chǔ)的計(jì)算與數(shù)據(jù)功能，而如今，最終的設(shè)備在外延（比如智能終端），人們也更多的在關(guān)注于應(yīng)用的交付，從而在設(shè)備與數(shù)據(jù)中心之間，又加入了新的內(nèi)容，但無(wú)論如何，數(shù)據(jù)中心仍然將是應(yīng)用與數(shù)據(jù)的大本營(yíng)，也就注定了數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的變革不可避免，否則不可能有效的支撐起新的設(shè)備應(yīng)用模式與相應(yīng)的服務(wù)。

軟件定義之路

從數(shù)據(jù)中心的內(nèi)部來(lái)看，其IT基礎(chǔ)設(shè)施主要就三個(gè)部分：負(fù)責(zé)應(yīng)用執(zhí)行的服務(wù)器、負(fù)責(zé)應(yīng)用數(shù)據(jù)保存的存儲(chǔ)系統(tǒng)、負(fù)責(zé)應(yīng)用與數(shù)據(jù)互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)，無(wú)論IT的形態(tài)如何變化，在可預(yù)計(jì)的未來(lái)，這三個(gè)基礎(chǔ)的要素都是 不可或缺的，唯一可能的變化就其存在的形態(tài)。傳統(tǒng)的IT都是由物理化的IT設(shè)備組成，管理人員都是直接與物理設(shè)備打交道，但是物理設(shè)備無(wú)法做到高效的動(dòng)態(tài)化，其相應(yīng)的IT資源（計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)）也 會(huì)因物理的限制而無(wú)法高效實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的供給與調(diào)配，快速的自動(dòng)協(xié)同更是不可能。

因此，現(xiàn)在越來(lái)越多的硬件開(kāi)始向軟件定義方向發(fā)展，它們大多可以用SDX來(lái)表述（也因此，SDX成為了軟件定義）。比如軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN，Software Defined Network）、軟件定義存儲(chǔ)（SDS，Software Defined Storage）等等，它們追求的是將設(shè)備的邏輯功能和管理性，與設(shè)備的物理性相剝離，物理設(shè)備最終只是一個(gè)執(zhí)行的角色（業(yè)界稱之為“數(shù)據(jù)層”Data Plane），高級(jí)的資源整合、調(diào)度與自動(dòng)化協(xié)同將由上層的軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)（業(yè)界稱之為“控制層”Control Plane） 。這樣做的好處就是，硬件可以更直接的服務(wù)于相關(guān)的應(yīng)用，或者說(shuō)應(yīng)用可以更好、更直接的利用并控制IT資源。

由此可以看出，軟件定義其實(shí)是IT發(fā)展過(guò)程中的一個(gè)必然選擇。而如果要實(shí)現(xiàn)軟件定義，肯定就要從基礎(chǔ)設(shè)施著手，因?yàn)樗菙?shù)據(jù)中心的組成要素，它不能很好的被軟件定義，那么軟件定義的數(shù)據(jù)中心（SDDC，Software Defined Data Center ）也無(wú)從談起，依附其上的IT交付模式的創(chuàng)新也就將是“空中樓閣”。

軟件定義之痛

雖然很早就知道軟件定義要從基礎(chǔ)做起，但在現(xiàn)實(shí)中，這條路走的并不順利，原因就在于“硬件不懂軟件”與“硬件標(biāo)準(zhǔn)過(guò)于豐富”。

比如服務(wù)器，如果要把服務(wù)器內(nèi)的計(jì)算資源虛擬化，就等于對(duì)CPU調(diào)用的方式的顛覆，從某種角度上說(shuō)，它對(duì)于CPU來(lái)說(shuō)是一種新“語(yǔ)言”。而在現(xiàn)實(shí)中，我們都知道，對(duì)于不懂的語(yǔ)言，需要翻譯，但這又需要時(shí)間，而在IT中也是如此。當(dāng)硬件不能很好的理解軟件的意圖時(shí)，軟件就必須繞個(gè)圈子，將新的指令用一種原來(lái)硬件能聽(tīng)得懂的語(yǔ)言表達(dá)出來(lái)，這顯然就要耗費(fèi)更多的時(shí)間，體現(xiàn)在IT結(jié)果上，就是效率的降低。測(cè)試表明，當(dāng)時(shí)的服務(wù)器在虛擬化之后，性能下降達(dá)30%之多，很多用戶看到這一結(jié)果，采購(gòu)的決策也就可想而知了。這帶來(lái)的后果就是服務(wù)器虛擬化在誕生后的很多年里，市場(chǎng)普及率仍然少得可憐。

而在網(wǎng)絡(luò)層面，在較早以前存在著大量的專有芯片，它們由相應(yīng)的廠商獨(dú)自研發(fā)，只在通用協(xié)議與指令方面兼容，但很多高級(jí)特性，則無(wú)法相通。對(duì)于這些硬件，針對(duì)每款芯片進(jìn)行軟件定義，顯然并不是一件可行的事情，也因此也無(wú)法從根本上在網(wǎng)絡(luò)世界中普及真正意義上的軟件定義，最多是各廠商自己的發(fā)揮，但從全局來(lái)看，則明顯是各自為戰(zhàn)，并沒(méi)有帶動(dòng)軟件定義網(wǎng)絡(luò)的真正普及。

在存儲(chǔ)領(lǐng)域，可以說(shuō)較網(wǎng)絡(luò)有過(guò)之而無(wú)不及，每個(gè)存儲(chǔ)廠商都有自己獨(dú)有的存儲(chǔ)架構(gòu)與管理軟件。多年以前，存儲(chǔ)系統(tǒng)的主控芯片也是五花八門，雖然基礎(chǔ)的指令集一樣，但高級(jí)的硬件功能也是各不相同。也因此在它們之上，想做統(tǒng)一的軟件定義，也是一件費(fèi)力不討好的事情，雖然可以通過(guò)某種方式實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)虛擬化（如前掛統(tǒng)一訪問(wèn)的控制器），但基本上也是以喪失下層存儲(chǔ)系統(tǒng)高級(jí)功能為代價(jià)的。

然而，軟件定義美好的愿景也一直在驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)的共同努力，而這一內(nèi)在動(dòng)力也帶動(dòng)著必然的規(guī)律——硬件為軟件定義而優(yōu)化，并逐漸向某一標(biāo)準(zhǔn)化的開(kāi)放平臺(tái)聚攏。

很典型的例子就是CPU虛擬化的硬件加速，它讓CPU可以直接理解虛擬化管理器（Hypervisor）的指令，并迅速執(zhí)行。比如英特爾推出的VT-x就是這樣的技術(shù)，它的推出反過(guò)來(lái)也促進(jìn)虛擬化廠商在開(kāi)發(fā)中進(jìn)一步優(yōu)化，從而讓服務(wù)器虛擬化后的性能只下降不超過(guò)5%，實(shí)用性大為提升，直接帶來(lái)的就是迅速的普及。

這一例子充分表明了“皮之不存 毛將焉附”的道理，軟件功能雖然可以越來(lái)越強(qiáng)大，但如果沒(méi)有理想的硬件平臺(tái)，其效果肯定會(huì)讓你大失所望（或者說(shuō)，沒(méi)有強(qiáng)大的硬件也不可能有強(qiáng)大的軟件），也將會(huì)大大拖慢整體的軟件定義普及進(jìn)程。因此，在我們向往SDX的同時(shí)，也必須要正視其發(fā)展道路是不平坦的，而如果要平坦則必要從硬件做起，如果軟件定義了我們的未來(lái)（X），那么硬件也將決定軟件定義之“痛”！