2019年中国SDS软件定义存储行业市场研究.pdf

1 报告编码19RI0796 头豹研究院|计算机系列深度研究400-072-5588 2019 年 中国 SDS 软件定义存储行业市场研究 报告摘要TMT 团队 软件定义指将高度耦合的一体化硬件解耦成不同部件，并围绕部件建立虚拟化的软件层，通过 API（应用编程接口）实现原来高度耦合的一体化硬件所能提供的功能，再通过软件管理控制，使硬件资源实现自动化部署、优化和管理。软件定义由软件驱动并控制资源，相比高度耦合的一体化硬件更为灵活地为应用提供服务。根据沙利文数据，2018 年中国软件定义存储市场规模达47.2亿元，2014年至2018年年均复合增长率达 102.6%。SDS 的企业采纳率将持续提升，沙利文预测软件定义存储市场 2019 年至2023 年年均复合增长率将达 26.8%，2023 年市场规模达 170.2 亿元。热点一：数据量增长下传统存储难以满足企业需求 热点二：软件定义存储较传统存储具有优势 热点三：存储硬件发展为软件定义存储提供技术软件定义存储可按需求进行动态配置实现存储与应用更紧密的联系，提供更高的敏捷性，以策略管理驱动的高级功能匹配企业业务需求，用户管理数据请求直接传达至自动化软件，软件直接对应请求分配存储资源。传统存储根据机头控制器的能力分为高中低三档存储（低端存储通常支持 200 块硬盘左右的扩展能力，中端存储通常支持 1,000 块硬盘左右扩展能力，高端存储通常支持 5,000 块硬盘左右扩展能力），无法随着计算资源增加而自由地横向扩展。软件定义存储中分布式存储借助于大容量的服务器和磁盘，能够提供以往外置磁盘阵列才能支持的大存储容量。分布式存储在支持服务器连接 JBOD（磁盘簇）、直连存储进行纵向扩展，容量将进一步扩大。詹欣琪 邮箱： 分析师 行业走势图 相关热点报告 计算机系列深度研究2020 年中国低代码开发平台行业概览 计算机系列深度研究行业概览_2019 年中国办公软件行业概览 1 报告编码19RI0254 目录 1方法论.51.1方法论.51.2名词解释.52软件定义存储市场综述.102.1软件定义存储简介.102.1.1定义.102.1.2特征.112.1.3分类.112.2软件定义存储市场规模.132.3软件定义存储产业链.142.3.1上游.142.3.2中游.152.3.3下游.163软件定义存储行业驱动因素.173.1数据量增长下传统存储难以满足企业业务需求.173.2软件定义存储较传统存储具有优势.183.2.1传统存储架构复杂、管理困难.183.2.2传统存储扩展性差.18 2 报告编码19RI0254 3.3存储硬件发展为软件定义存储提供技术基础.193.4云计算的普及和存储虚拟化技术成熟.204软件定义存储行业制约因素.224.1软件定义存储产品功能不完善.224.2软件定义存储产品技术研发瓶颈.224.3存储硬件性价比攀升，传统存储仍具竞争力.234.4软件定义存储行业监管和标准缺失.235软件定义存储行业政策.255.1企业准入标准.255.2技术规范.265.3行业支持.276软件定义存储行业发展趋势.296.1闪存更多地应用于软件定义存储产品.296.2存储软件开源化.306.3多元化的 SDS 产品.307软件定义存储行业竞争格局.327.1行业主要参与者及竞争概览.327.2行业典型代表企业XSKY 星辰天合.327.2.1企业简介.323 报告编码19RI0254 7.2.2企业优势.337.3行业典型代表企业杉岩数据.337.3.1企业简介.337.3.2企业优势.347.4行业典型代表企业大道云行.357.4.1企业简介.357.4.2企业优势.35 4 报告编码19RI0254 图表目录 图 2-1 软件定义存储框架图.12图 2-2 中国软件定义存储市场规模，2014 年至 2023 年预测.14图 2-3 软件定义存储行业产业链.14图 5-1 企业准入标准行业政策.26图 5-2 技术规范行业政策.27图 5-3 行业支持政策.28图 7-1 中国软件定义存储市场份额占比，2018 年.32图 7-2 XSKY 星辰天合融资历程.33图 7-3 杉岩数据融资历程.35图 7-4 大道云行融资历程.36 5 报告编码19RI0254 1 方法论 1.1 方法论 沙利文研究院布局中国市场，深入研究 10 大行业，54 个垂直行业的市场变化，已经积累了近 50 万行业研究样本，完成近 10,000 多个独立的研究咨询项目。研究院依托中国活跃的经济环境，从软件定义、存储、闪存等领域着手，研究内容覆盖整个行业的发展周期，伴随着行业中企业的创立，发展，扩张，到企业走向上市及上市后的成熟期，研究院的各行业研究员探索和评估行业中多变的产业模式，企业的商业模式和运营模式，以专业的视野解读行业的沿革。研究院融合传统与新型的研究方法，采用自主研发的算法，结合行业交叉的大数据，以多元化的调研方法，挖掘定量数据背后的逻辑，分析定性内容背后的观点，客观和真实地阐述行业的现状，前瞻性地预测行业未来的发展趋势，在研究院的每一份研究报告中，完整地呈现行业的过去，现在和未来。研究院秉承匠心研究，砥砺前行的宗旨，从战略的角度分析行业，从执行的层面阅读行业，为每一个行业的报告阅读者提供值得品鉴的研究报告。弗若斯特沙利文本次研究于 2019 年 05 月完成。1.2 名词解释 SDSSoftware-Defined Storage，软件定义存储。数据中心中的存储等资源可以通过软件进行定义，并且能够自动分配这些资源。HCIHyper-Converged Infrastructure，超融合架构，在同一套单元设备（x86 服 6 报告编码19RI0254 务器）中具备计算、网络、存储和服务器虚拟化等资源和技术，多节点可以通过网络聚合起来，实现模块化的无缝横向扩展（scale-out），形成统一的资源池。IOInput/Output，输入输出。NASNetwork Attached Storage，网络附属存储。SANStorage Area Network，存储区域网络。VMVirtual Machine，虚拟机，通过软件模拟的具有完整硬件系统功能的、运行在一个完全隔离环境中的完整计算机系统。池化即虚拟化，借助池化，网络存储可以有效提升存储的利用率。耦合两个或两个以上的体系或两种运动形式间通过相互作用而彼此影响以至联合起来的现象。对象之间的耦合度就是对象之间的依赖性。对象之间的耦合越高，维护成本越高，因此对象的设计应使类和构件之间的耦合最小。解耦降低耦合度。分布式存储一种数据存储技术，通过网络使用企业中的每台机器上的磁盘空间，并将这些分散的存储资源构成一个虚拟的存储设备，数据分散的存储在企业的各个角落。API应用程序编程接口，提供应用程序与开发人员基于某软件或硬件得以访问一组例程的能力，而又无需访问源码，或理解内部工作机制的细节。异构一个包含或者组成“异构网络”的产品，“异构网络”指不同厂家的产品所组成的网络，而且各厂家产品具有互操作性。通过制定统一规范，不同厂家的硬件软件产品也可以组成统一网络，并且互相通信。文件存储在计算机系统中将数据及有关信息按某种格式以数据文件的方式存储在磁盘上，通过操作系统来实现对文件的访问和管理。块存储在一个 RAID（独立磁盘冗余阵列）集中，一个控制器加入一组磁盘驱动器，7 报告编码19RI0254 然后提供固定大小的 RAID 块作为 LUN（逻辑单元号）的卷。对象存储用来描述解决和处理离散单元的方法的通用术语。对象在一个层结构中不会再有层级结构，以扩展元数据为特征。云存储一种网上在线存储（Cloud storage）的模式，即把数据存放在通常由第三方托管的多台虚拟服务器，而非专属的服务器上。元数据中介数据、中继数据，为描述数据的数据，主要是描述数据属性的信息，用来支持如指示存储位置、历史数据、资源查找、文件记录等功能。存储阵列由大量的存储单元组成，每个存储单元能存放 1 位二值数据（0,1）。通常存储单元排列成 N 行M 列矩阵形式。把多个磁盘组成一个阵列，当作单一磁盘使用，将数据以分段（striping）的方式储存在不同的磁盘中，存取数据时，阵列中的相关磁盘一起动作，大幅减低数据的存取时间，同时有更佳的空间利用率。NVMeNVM Express（Non-Volatile Memory express），非易失性内存主机控制器接口规范，是一个逻辑设备接口规范。3D XPoint英特尔和美光引入市场的首个全新主流存储芯片技术。IOPSInput/Output Operations Per Secon，用于计算机存储设备（如硬盘（HDD）、固态硬盘（SSD）或存储区域网络（SAN）性能测试的量测方式，可视为是每秒的读写次数。Cinder软件定义存储控制器（SDS Controller），管理块存储资源，对外提供块存储服务。Swift开源分布式存储系统，对外提供对象存储服务。Ceph开源分布式存储系统，具有多钟接口，可以对外提供对象存储服务、块存储资源。8 报告编码19RI0254 OpenStack自由软件和开放源代码项目，通过标准化的 API 接口来管理整个底层架构资源的一套平台，用来构建私有云和公有云，适合异构的基础设施架构。Hypervisor用来建立与执行虚拟机器的软件、固件或硬件。云管理软件能将现有的基础设施，或任何商用计算机硬件，转换为一个单独的资源库，即一个云系统，通过重新划分来实现不同用户资源的合理分配。云计算开源产业联盟由中国信息通信研究院联合多家云计算开源技术公司发起成立，旨在推进云计算企业利用开源软件不断提升技术水平。泽它字节ZB，计算机存储单位，1ZB=10244GB。SSD固态硬盘，用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘。软件定义用软件去定义系统的功能，用软件给硬件赋能，实现系统运行效率和能量效率最大化。堆栈一种数据项按序排列的数据结构，只能在一端（称为栈顶）对数据项进行插入和删除。服务器也称伺服器，是提供计算服务的设备，服务器的构成包括处理器、硬盘、内存、系统总线等。主机总线适配器能插入计算机或大型主机的板卡。虚拟机监视器（VMM）一个系统软件，可以维护多个高效的、隔离的程序环境，该环境支持用户直接去访问真实硬件。横向扩展Scale Out，向外扩展，采购新的设备，和现有设备一起提供更强的负载能力。纵向扩展Scale Up，向上扩展，替换掉已经不能满足需求的硬件设备、采购更高性能的硬件设备，从而提升系统的负载能力。9 报告编码19RI0254 机械硬盘 HDD传统普通硬盘，主要由盘片，磁头，盘片转轴及控制电机，磁头控制器，数据转换器，接口，缓存等几个部分组成。X86 架构微处理器执行的计算机语言计算机语言指令集，指一个 intel 通用计算机系列的标准编号缩写，也标识一套通用的计算机指令集合。磁盘阵列由很多块独立的磁盘组合成一个容量巨大的磁盘组，利用个别磁盘提供数据所产生加成效果提升整个磁盘系统效能。CPU一块超大规模的集成电路，是一台计算机的运算核心（Core）和控制核心（Control Unit），功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。RDMARemote Direct Memory Access，远程直接数据存取，为解决网络传输中服务器端数据处理的延迟而产生。磁盘簇扇区的集合。扇区是磁盘最小的物理存储单元，由于操作系统无法对数目众多的扇区进行寻址，所以操作系统就将相邻的扇区组合在一起，形成一个簇，然后再对簇进行管理。容错容忍故障，考虑故障一旦发生时能够自动检测出来并使系统能够自动恢复正常运行。开源项目开放式源代码项目。SLA 策略Service-Level Agreement，服务等级协议。关于网络服务供应商和客户间的一份合同，其中定义了服务类型、服务质量和客户付款等术语。数据冗余指数据之间的重复，同一数据存储在不同数据文件中的现象。高可用来描述一个系统经过专门的设计，从而减少停工时间，而保持其服务的高度可用性。10 报告编码19RI0254 2 软件定义存储市场综述 2.1 软件定义存储简介 2.1.1 定义 软件定义指将高度耦合的一体化硬件解耦成不同部件，并围绕部件建立虚拟化的软件层，通过 API（应用编程接口）实现原来高度耦合的一体化硬件所能提供的功能，再通过软件管理控制，使硬件资源实现自动化部署、优化和管理。软件定义由软件驱动并控制资源，相比高度耦合的一体化硬件更为灵活地为应用提供服务。软件定义分成不同阶段将硬件与软件进行解耦，按需求通过编程接口或以服务的方式将硬件的可操控成分逐步提供给应用，分阶段满足应用对资源的不同程度、不同广度的灵活调用：（1）第一阶段：抽象，即解耦，实现存储资源灵活调用；（2）第二阶段：池化，即虚拟化，满足按需分配、动态拓展需求；（3）第三阶段：自动化，存储资源由软件（Hypervisor、云管理等）自动分配和管理。根据云计算开源产业联盟定义，软件定义存储（SDS，Software-defined Storage）指将存储物理资源通过抽象、池化整合，并通过智能软件实现存储资源的管理，实现控制平面和数据平面的解耦，最终以存储服务的形式提供给应用，满足应用按需（如容量、性能、服务质量、服务等级协议等）使用存储的需求。软件定义存储产品是将硬件抽象化的解决方案，其核心为存储虚拟化技术，通过将存储资源抽象化、池化和自动化，利用服务管理接口的虚拟存储，虚拟化存储设备与服务器间的连接，将数据从底层硬件架构中剥离，并将标准服务器内置存储、直接存储、外置存储等存储资源整合，实现应用感知，基于策略驱动的部署、变更和管理，达到存储及服务的目标。软件定义存储的解决方案允许企业用户通过用户界面（UI）或应用编程接口（API）以11 报告编码19RI0254 自身需求自由操作，快速灵活通过软件层实现存储数据资源池的管理。软件定义存储产品实现存储基础架构的自动化机制，通过应用以元数据请求相应的数据服务，数据请求直接传达至自动化软件，并对应请求分配用户所需的存储资源，大幅降低人工管理运维成本。2.1.2 特征 软件定义存储包含以下特征：软硬件解耦：SDS 允许异构的或通用的平台，支持在专有硬件及通用硬件上自行部署；灵活性：SDS 框架能持续不断根据管理者需求而做出相应调整和改变；拓展性：SDS 存储基础架构纵向扩展（Scale-Up）及横向扩展（Scale-Out）能力强，无需中断应用便可提供容量、可靠性和性能的无缝扩展；自动化：数据传达自动化软件后自动请求分配存储资源，可降低维护和运营存储框架的成本和复杂度；虚拟数据路径：提供块/文件/对象存储接口，支持异构，可实现统一池化管理，支持应用通过这些接口写入数据；标准接口：SDS 提供应用编程接口，平台需对应提供部署和管理其虚拟存储空间的自助服务接口，用于管理、部署和维护存储设备和存储服务。2.1.3 分类 软件定义存储包含控制平面和数据平面两部分，两个平面互相独立；控制平面负责数据调度，实现自动化；数据平面负责数据处理和数据优化，负责抽象和池化。由于控制平面产品复杂度高、回报期长，目前存储市场数据平面产品居多。12 报告编码19RI0254 图 2-1 软件定义存储框架图 来源：沙利文研究院绘制 控制平面（Control Plane）控制平面负责数据的流向、调度，存储服务的调用，存储策略的设定、分发和驱动管理，基于策略或者基于应用的存储资源分配、变更和管理。存储向上与数据中心、云管理软件、应用软件配合，联动应用编程接口（API）管理，组成控制平面。知名的应用包括 VMware SPBM（Storage Policy Base Management，基于存储策略的管理）、OpenStack Cinder（OpenStack 云平台的组件，提供块存储服务）、EMC ViPR、华为 OceanStor DJ 等。数据平面（Data Plane）数据平面负责数据的存放、处理和优化，存储功能的提供与实现。空间配置、自动分级、快照和克隆、压缩、去重、高可用等功能组成了数据平面。（1）基于商用的硬件（Based on Commodity Hardware），包括 Server San 下的超融合架构（HCI）（提供存储和计算资源）和非超融合架构（不提供计算资源），知名的超融合架构包括 VMware vSAN、EMC ScaleIO、Nutanix、Maxta 等以及中国的华为FusionStorage、志凌海纳 SmartX、青云 HCI、深信服 HCI 等；非超融合架构有 DELL Fluid Cache、HP StorVirtual、RedHat Inktank Ceph、Microsoft Storage Spaces、13 报告编码19RI0254 H3C ONEStor、优铭云 UMStor、中兴通讯 CloveStorage、大道云行 SSAN、思华MegaBric 等。（2）传统 SAN/NAS（传统外置磁盘阵列），通过：与控制平面更多的 API 对接、收购或研发后实现 SDS 抽象、池化、自动化阶段，推出 SDS 解决方案；包括 EMC VNX，NetApp FAS 系列，HDS HUS，DELL SC 系列和 PS 系列，HP 3PAR，IBM V 系列和DS 系列，华为 OceanStor 系列等。（3）云存储/对象存储，作为后端存储为 VM/App 提供存储资源。云存储在存储级别实现如备份、归档和容灾的高级功能，使运行在公有云上的 VSA（虚拟存储控制器）可与本地存储建立数据连接。2.2 软件定义存储市场规模 企业对软件定义存储的需求促进市场发展，在互联网、大数据、物联网等技术渗透与发展下，数据量指数增长，企业面临更多存储需求与挑战，传统存储架构存在数据孤岛等问题，在存储设备不断增加后，资源管理更加复杂，业务所需的存储分配难以规划，企业需要新的存储解决方案；而软件定义存储相较传统存储拥有弹性拓展、策略控制、场景简化的特点，可简化人员配置与数据资源操作，软件定义存储的灵活性、拓展性、自动化、高效率等优势将使其在存储市场持续渗透，根据沙利文数据，2018 年中国软件定义存储市场规模达 47.2亿元，2014 年至 2018 年年均复合增长率达 102.6%。SDS 的企业采纳率将持续提升，沙利文预测软件定义存储市场 2019 年至 2023 年年均复合增长率将达 26.8%，2023 年市场规模达 170.2 亿元。14 报告编码19RI0254 图 2-2 中国软件定义存储市场规模，2014 年至 2023 年预测 来源：fsTEAM 软件采编，沙利文数据中心编制 2.3 软件定义存储产业链 软件定义存储行业上游参与者为硬件/软件供应商，包括服务器、存储介质（如机械盘，闪存）、存储芯片以及核心软件等；中游主体为 SDS 解决方案提供商，主要参与者为整体方案提供商，解决方案运用于企业级/数据中心场景；下游为各行业应用领域终端用户。图 2-3 软件定义存储行业产业链 来源：沙利文研究院绘制 2.3.1 上游 存储行业上游主要为半导体制造商、存储介质制造商、数据传输设备制造商以及核心软件开发商。上游产品为软件定义存储解决方案制造商提供基础组件，其发展对 SDS 行业的成本、技术和应用发展有重要作用。上游产品的采购价格影响 SDS 的生产成本，相关硬件 15 报告编码19RI0254 行业经过多年发展，具有较高技术成熟度，市场充分竞争，价格稳定，有利于存储行业稳定发展。芯片、服务器和磁盘、硬盘、闪存等通用技术和产品的革新会直接影响软件定义存储产品的硬件结构以及产品升级；核心软件的开发能力决定存储产品的质量。近年来，通用平台及通用技术的发展改变了存储架构，为软件定义存储产品发展奠定基础。SSD（固态硬盘）延时从毫秒级缩短至亚毫秒级，性能大幅增长；主要的 SSD 厂商包括海外的英特尔、美光、闪迪、三星、希捷、东芝等，以及中国的华为、忆恒创源、源科、恒成芯兴等厂商。越来越多 SDS 产品部署闪存以求实现性能的聚合系统，实现更好的管理和提取，闪存价格近年快速下降，其应用有利于 SDS 的 IO 能力提升。2.3.2 中游 中游存储整体解决方案服务商利用上游存储芯片、存储介质和核心软件等，组装具有数据存储功能的存储系统，软件定义存储的使用场景为企业级/数据中心存储，包含政府、企业的 IT 系统和数据中心的构建。整体解决方案商商业模式主要为从上游厂商采购通用硬件（如硬盘等），自主研发设计核心软件、接口部件、控制器、存储系统，形成整机产品，中游产商技术研发投入较大。目前 SDS 控制平面产品逐渐走向成熟，拥有 SDS 控制平面产品的厂商较少，代表产品有 VMware SPBM、华为 OceanStor DJ、IBM Spectrum 等。数据平面产品类型和数量较多，当前 SDS 数据平面多数产品致力于将存储系统部署在基于行业标准的商用硬件上，包括 Server San 产品（代表产品有 H3C ONEStor、优铭云 UMStor、中兴通讯 CloveStorage等）及其中的 HCI（超融合架构）产品（代表产品有 Nutanix、VMware vSAN、华为 Fusion Cube、H3C UIS、思华 ExpressIO 等）；传统存储通过与 SDS 控制平面对接或实现 SDS 的抽象、池化、自动化转型投入传统外置磁盘阵列产品，代表产品包括 IBM Spectrum 16 报告编码19RI0254 Virtualize、EMC VNX、HDS HUS 等；云存储/对象存储产品以高弹性、可靠、低成本的特性快速发展，代表产品包括 Amazon S3、中国电信“天翼云”CT-OOS、阿里云 OSS 等。2.3.3 下游 SDS 产品旨在满足下游多样化、定制化、自动化部署按需服务需求，目前 SDS 产品广泛应用于政府、电信、广电媒体、教育、金融、医疗、制造等领域，智慧城市、电子政务、智能制造、智慧校园等发展建设需要更加高效、智能的方式存储、分析和使用数据，软件定义存储在异构存储、管理多供应商存储环境的优势可解决行业用户需求。电信运营商已全面转向 SDS 产品，几乎不再采购传统存储产品，政府和广电媒体使用分布式存储多年，对 SDS产品接受度高，SDS 行业增量空间大。政府部门智慧城市基础数据库的建设需要将孤立数据连通，实现数据共享与同步更新，SDS 解决方案提供商为其提供统一运营管理的共享资源池化，消除“信息孤岛”，提升各部门间的业务协同效率。企业客户数据中心存在分散分布、管理复杂、存储资源利用不充分等问题，SDS 解决方案可实现多地数据中心统一管理，整合存储资源措施，满足用户自动化管理需求。互联网、大数据、云计算等技术应用的发展对数据资源存储提出更高的要求，中国数据中心市场规模快速增长，为软件定义存储产品部署提供广阔需求空间。17 报告编码19RI0254 3 软件定义存储行业驱动因素 3.1 数据量增长下传统存储难以满足企业业务需求 移动互联网、物联网、云计算等技术发展使数据量呈现爆炸式增长，到 2020 年，约 60%的全球 2000 强企业将把数字化转型作为公司战略的核心，具备数字化转型战略的企业将不断扩大其外部数据来源，企业产生的数据将以百倍成长；届时全球数据量将会达到 45ZB（泽它字节），而中国产生的数据量将会超 8ZB（泽它字节），占全球数据量约五分之一。中国企业将面临海量数据的存放、管理、优化和利用等挑战。企业业务需求的迅速变化对存储中心的响应速度提出了更高要求，传统存储下存储管理员从收到请求到准备并实施变更需要至少一周以上，无法满足业务快速部署要求，远不及云的按需供应效率，软件定义存储产品将替代部分传统存储产品以满足企业及时性、灵活性的存储需求。软件定义存储通过提供应用程序编程接口（API）管理、部署和维护存储资源，实现存储资源在云、数据中心和应用程序中的调用并实现策略驱动的资源管理模式。针对海量数据存储，企业可根据业务需要，通过软件定义存储的超融合架构以增加模块的方式增加计算能力或存储能力，支持大量并发的计算或存储需求。传统存储过于依赖设备，需根据设备性能（如扩容能力）响应需求，而软件定义存储可按需求进行动态配置实现存储与应用更紧密的联系，提供更高的敏捷性，以策略管理驱动的高级功能匹配企业业务需求，用户管理数据请求直接传达至自动化软件，软件直接对应请求分配存储资源，无需人工干预。18 报告编码19RI0254 3.2 软件定义存储较传统存储具有优势 3.2.1 传统存储架构复杂、管理困难 传统存储中“存储-服务器-网络安全设备”三层堆栈部署复杂，需对多层软硬件结构进行组装和调试：向网络设备厂商采购 ToR（Top of Rack，架顶式）交换机；向服务器硬件厂商采购服务器；向存储厂商采购存储设备；FC（Fibre Channel，光纤通道）存储还需在服务器上部署专门的 HBA（Host Bus Adapter，主机总线适配器）卡提升访问性能；使用虚拟机监视器（Hypervisor）软件管理平台实现虚拟机与业务系统的部署。传统存储复杂的 IT 建设模式下设备种类和供应商数量繁多，用户在搭建基础设施上需耗费大量时间精力；且不同设备的存储资源形成异构孤岛，数据无法流通；统一的集中化 IT 构建策略缺失，难以对数据中心内的基础设施进行统一的监控、管理、报告和远程访问，后期维护技术门槛高。3.2.2 传统存储扩展性差 传统存储根据机头控制器的能力分为高中低三档存储（低端存储通常支持 200 块硬盘左右的扩展能力，中端存储通常支持 1,000 块硬盘左右扩展能力，高端存储通常支持 5,000块硬盘左右扩展能力），传统存储扩展性有限，低端存储无法升级为中高端存储，无法随着计算资源增加而自由地横向扩展。客户在初期业务量较小时购买中低端存储，业务量增加后，中低端存储性能和容量无法满足客户需求，需增加新的中低端存储，如此反复造成多存储平台间的割裂，资源利用率低，管理复杂，无法满足上层业务对易用性和敏捷性的需求。若客户在初次购买高端存储，将面临投入成本过高，设备利用率不足等问题。随着数据集中化及云计算成为主流建设模式，存储资源集中化、业务大规模部署及运维 19 报告编码19RI0254 逐步成为刚需，而传统存储在扩展性上受限，无法适应虚拟化数据中心弹性可扩展的要求。软件定义存储的灵活性、扩展性和自动化等优势，可帮助企业从传统孤岛式存储进化到共享式存储，统一管理调度资源，解决硬件差异化问题。随着用户需求的变化、技术的变革，软件定义存储能够给用户提供更快的性能、更高的灵活性和开放性、更强的扩展性、更简单的管理，能够集存储资源虚拟化、自动化、服务化为一体，极大地减少了人工成本和随同存储硬件降低成本。3.3 存储硬件发展为软件定义存储提供技术基础 SSD（固态硬盘）传统外置磁盘阵列一个 IO（输入/输出）落到硬盘上，要经历多个环节，延时在毫秒以上。而 SSD（固态硬盘）内置在服务器里，可在低于毫秒的时间内对任意位置的存储单元完成 IO 操作，在衡量磁盘性能的主要指标 IOPS 上，固态硬盘可达到机械硬盘的几十甚至上千倍。延时更短，性能更高，为软件定义存储提供了硬件基础。存储控制器 x86 化 x86 硬件在性能和可靠性上均实现了快速发展，加上其独特的开放性优势，极大推动通用硬件市场的发展。目前各大外置磁盘阵列的存储厂商的存储控制器已采用x86 结构，硬件趋于标准化，为软件定义存储布局打下基础。多核技术 服务器的 CPU 多核技术已应用于业务应用，在虚拟化环境里，多核处理器既提高了处理器利用率，也提高了单台服务器上用户对更多 IO 的需求。CPU 多核的利用，使得分布式存储在处理业务应用之外处理 IO，实现丰富的软件功能。高速网络技术 20 报告编码19RI0254 软件定义存储中分布式存储借助于节点之间的缓存（用固态硬盘存放）的同步复制来确保数据的冗余性，高速网络中 RDMA 技术发展对跨节点之间的延迟缩短起到了重要作用。大容量服务器和磁盘 软件定义存储中分布式存储借助于大容量的服务器和磁盘，能够提供以往外置磁盘阵列才能支持的大存储容量。分布式存储在支持服务器连接 JBOD（磁盘簇）、直连存储进行纵向扩展，容量将进一步扩大。3.4 云计算的普及和存储虚拟化技术成熟 随着大数据时代到来，数据量的存储需求迅速增长，越来越多的企业把数据存储作为重要项目管理。存储设备的差异性使高效管理设备面临诸多困难，虚拟化是存储管理效率提升的重要解决方案，存储虚拟化技术可提升存储设备效率管理，整合不同类型存储资源，解决异构存储系统兼容性、扩展性、可靠性、容错容灾问题。云计算是以数据为中心的一种数据密集型的超级计算，在数据存储、数据管理、编程模式、并发控制、系统管理等方面具有自身独特的技术，云计算改变了信息/IT 服务的提供方式。虚拟化技术是一种调配计算资源的方法，其将应用系统的硬件、软件、数据、网络、存储等隔离开，从而打破数据中心、服务器、存储、网络、数据和应用中的物理设备之间的划分，实现架构动态化，并达到集中管理和动态使用物理资源及虚拟资源的目的，以提高系统结构的弹性和灵活性，降低成本、改进服务、减少管理风险等。云环境中，虚拟化技术按系统层级划分可分为：服务器虚拟化、存储虚拟化、网络虚拟化、应用虚拟化以及客户端虚拟化，不同种类的虚拟化技术从不同角度解决不同的系统性能问题。虚拟化技术应用于云计算，简化了资源管理的复杂度，提高了资源利用率。用户可通过互联网随时获得所需服务，按需付费。在数据安全性和完整性要求更高的时代，存储系统 21 报告编码19RI0254 变得尤为重要，存储虚拟化技术得到了较快的发展和应用。22 报告编码19RI0254 4 软件定义存储行业制约因素 4.1 软件定义存储产品功能不完善 传统阵列由昂贵、专用的硬件组装而成，发生硬件故障的概率低，软件定义存储大都部署在廉价的标准 x86 服务器上，发生硬件故障的概率较高。且软件定义存储的分布式系统意味着需要管理几十台、乃至成千上万台 x86 服务器，发生硬件故障的概率加大。随着各行各业全球化脚步的加速，拥有多区域多数据中心的企业亟需解决数据跨区域存放的难题。同时，在不影响生产的情况下灵活调度、将应用迁移至异地数据中心等问题仍存考验。现阶段许多软件定义存储的解决方案不能提供完整的数据服务功能性。数据容灾备份和迁移的可执行性仍存在瓶颈，跨数据中心的容灾实现困难，采用软件定义存储的方案仍需购买额外的存储系统来弥补软件定义存储方案的缺失功能。历史数据迁移的高成本在一定程度上阻碍了软件定义存储的大规模普及。4.2 软件定义存储产品技术研发瓶颈 目前自主研发的软件定义存储技术产品较少，中国仅华为、H3C 等少数 IT 头部企业有独立研发的软件定义存储产品，初创企业产品更多基于开源软件二次开发。中国 SDS 软件定义存储专业人才缺乏。软件和信息技术服务产品的研发对人员的技术要求较高，人才培养周期长，导致了相关研发人才队伍建设不能充分满足行业发展的需求。与此同时，中国软件和信息技术服务行业起步较晚，经验丰富、技术能力强的专业技术人才和管理人才较为缺乏。随着行业的不断发展，软件定义存储产品市场规模稳步扩大增长，专业人才缺乏的问题将会更加突出。软件定义存储特别是控制平面的产品研发和投入试用需要非常长的周期，资金投入大且见效慢，较少国内企业拥有资金实力支撑自主产品研发，而国内投资机构缺少对纯技术投资的传统，制约 SDS 产品技术发展。23 报告编码19RI0254 4.3 存储硬件性价比攀升，传统存储仍具竞争力 随着存储技术的快速发展，传统存储的部署价格也在逐年下降，其稳定、可靠、高性能和低延迟的特点在某些特定场景的应用中依然无法替代，传统存储在市场上仍将占有一席之地。传统存储单块磁盘的容量越来越大，服务器内置磁盘的裸容量达数百 TB（万亿字节），加之近年来 SSD（固态硬盘）技术发展使延时大幅缩减和读写性能升级，传统存储可以适用更多的业务场景。技术的普及推广带动传统存储价格的快速下调，软件定义存储的性价比优势并不明显。在使用的便捷性方面，传统存储更为方便，可实现开箱即用，硬件由厂家提供，具备完善的文档和服务。而软件定义存储大多为开源项目或公司基于开源系统提供支持的服务，版本迭代比较快，需要较强的技术能力和运维能力，出故障的概率高且没有固定的解决方案。在对数据一致性要求较高的应用场景（如 ORACLE RAC，真正应用集群），软件定义存储中的数据同步性能稍弱，分布式的结构导致数据同步存在缺陷。而传统存储设备数据存储方式更为可靠，传统存储更占优势。4.4 软件定义存储行业监管和标准缺失 目前软件定义存储有两套行业标准：（1）事实标准：接口方面的亚马逊 S3 和 Openstack Swift 协议。亚马逊 S3，亚马逊 S3 是为用户从任意位置存储和检索任意数量的数据而构建的对象存储，这些数据包括来自网站和移动应用程序、公司应用程序的数据以及来自物联网传感器或设备的数据。S3 已经被广泛用于备份存档、大数据分析、灾难恢复等场景，作为业界最早推出的云存储服务，拥有强大的影响力，其接口已经成为云存储领域的事实标准。Openstack Swift 协议，OpenStack 是一个旨在为公共及私有云的建设与管理提供软件的开源项目。其社区拥有超过 130 家企业及 1,350 位开发者，这些机构与个人都将OpenStack 作为基础设施即服务（IaaS）资源的通用前端，因此该协议为普遍认可的官方 24 报告编码19RI0254 使用协议；（2）全球网络存储工业协会（SNIA）SDS 技术草案：该草案在行业内人士中接受度高，全球网络存储工业协会（SNIA）在此形成的共识有利于未来软件定义存储在技术标准上的确立。软件定义存储行业的技术标准、收费价格、服务评判标准等尚未建立，行业缺乏规范性的统一指引，制约行业发展。当前中国软件定义存储市场蓬勃发展，驱动大批企业投身其中，并推动整个产业发展。但不同厂家的技术实力参差不齐，产品也难以评估和筛选，在一定程度上延缓了新技术的推广和普及。由于存储产品性质，企业更换设备和服务成本高昂，因此首次筛选购买极为重要。而软件定义存储行业的关键技术服务和应用的标准的缺失，导致提供商和用户两者之间存在巨大的信息鸿沟，行业门槛高，市场难以健康良性发展。政府和行业相关部门应当建立各个流程评估标准如接口层标准接口协议适配；管理层资源管理、异构能力、日志管理、配额管理、运维监控、变更升级；功能层SLA 策略、数据冗余保护、性能、扩展能力、快照、高可用等，加强软件定义存储行业监管和促进其有序发展。25 报告编码19RI0254 5 软件定义存储行业政策 软件产业作为“十三五”时期战略性新兴产业重点培育的五大产业中“新一代信息技术产业”的重要组成部分，属于国家鼓励发展的战略性、基础性和先导性支柱产业，为推动整个产业的发展，国务院及有关政府部门先后颁布了一系列支持政策，从投融资体制、税收、产业技术、收入分配、人才吸引与培养、知识产权保护、行业组织与管理等多方面为软件产业发展提供了政策保障和扶持，营造了良好的发展环境。5.1 企业准入标准 2017 年 8 月，国务院印发关于进一步扩大和升级信息消费持续释放内需潜力的指导意见，明确了扩大和升级信息消费的具体措施：提高信息消费供给水平如提升信息技术服务能力、扩大信息消费覆盖面如推动信息基础设施提速升级、加快信息终端普及和升级、优化信息消费发展环境如加强和改进监管，推进信息消费领域“证照分离”试点、加快信用体系建设和加强个人信息和知识产权保护等，实现进一步扩大和升级信息消费、持续释放发展活力和内需潜力。2017 年 4 月，工业和信息化部印发中国软件名城创建管理办法（试行），明确中国软件名城申请和创建评估工作并发挥优势，增强创新能力、提升国际竞争力、加快培育新技术、新业态，做出实效、做强产业、做大优势，进一步发挥示范带动作用。2016 年 5 月，国家发展改革委、工业和信息化部、财政部、国家税务总局四部委联合下发关于印发国家规划布