全球软件定义存储市场年复合增长率逐渐上升，市场规模逐渐扩大，并且将持续保持高速增长，其中北美仍是软件定义存储的主要市场，全行业都表现为软件定义存储的发展趋势，呈现出“百家争鸣”的格局。这篇文章就让我们一起来深入了解一下存储行业的软件定义时代吧。
存储市场按照存储架构可以分为传统企业级存储（TESS）、软件定义存储（SDS）、超融合基础架构（HCI），随着数据量增长及数据分析需求爆发，存储架构从传统的集中式存储向分布式演进，分布式存储的主要形式分为软件定义与超融合。
DAS（直接连接存储）：存储设备是通过电缆（通常是SCSI接口电缆）直接连到服务器的，I/O请求直接发送到存储设备。
应用场景：网络规模较小、数据存储量小、组网简单的小型网络，在中小型企业中广泛使用。
特点：架构连接简单，集成在服务器内部，为点到点的连接，具有安装技术要求低，成本较低优势。
DAS劣势明显：
NAS方式则全面改进了以前低效的DAS存储方式。它采用独立于服务器，使用网络连接存储专用文件服务器来连接存储设备，自形成一个网络。这样数据存储就不再是服务器的附属，而是作为独立网络节点而存在于网络之中，可由所有的网络用户共享。
SAN是一个用在服务器和存储资源之间的、专用的、高性能的网络体系。它为实现大量原始数据的传输而进行了专门的优化。
1991年，IBM公司在S/390服务器中推出了ESCON技术。它是基于光纤介质，最大传输速率达17MB/s的服务器访问存储器的一种连接方式。
用光纤通道构建的SAN由以下三个部分组成：
SAN的优势如下：
三种方式对比：
传统SAN/NAS存储的硬件架构采用“控制器+硬盘柜”的方式。中高端存储支持多个控制器，以保障高可用并提高性能。多控制器为紧耦合，通过PCIE总线或Infiniband网络互连，共享磁盘阵列，共享缓存。
传统集中式存储的特性适合作为金融/医疗等核心业务系统的数据库存储。
传统架构中，存储厂商一般自研硬件，核心目的主要有：
传统存储的问题：硬件绑定；总拥有成本高（资本支出+运营支出）；可扩展性差；数据孤岛。
分布式存储是将数据分散存储在多台独立的设备上。分布式网络存储系统采用可扩展的系统结构，利用多台存储服务器分担存储负荷，利用位置服务器定位存储信息，它不但提高了系统的可靠性、可用性和存取效率，还易于扩展。
软件定义存储：
将存储硬件中的存储控制器功能抽出来放到软件上，包括卷管理、RAID、数据保护、快照和复制等等。
虚拟化和虚拟化和云技术的发展和成熟转变了数据中心的设计、建造、管理和运维方式，这种变革使软件定义存储越来越有吸引力。
根据分布式存储系统的设计理念，软件和硬件解耦，存储的很多功能比如可靠性和性能增强都由软件提供，但是并不意味着硬件不重要，但是实际中进行分布式系统集成时，除了考虑合适的分布式存储技术意外，还需要考虑底层硬件兼容的问题。
分布式存储系统的产品形态一般有：软硬件一体机、硬件OEM、软件+标准硬件。
优势：
1.超融合定义
软件定义的IT基础架构，可以虚拟化常见“硬件定义”系统系统的所有元素，对传统存储设备进行统一管理、池化，然后映射给上层主机使用；把应用程序存储与物理的数据存储基础设施分离；这将实现存储资源的“灵活”分配、重新分配或不分配。存储虚拟化提供一种把存储服务从存储包中分离出来的方法，即使基本的硬件和互连被变更，仍然能提供卷的持续性。
超融合基础架构除对计算、存储、网络等基础元素进行虚拟化外，通常还包括诸多IT架构管理功能多个单元设备可以通过网络聚合起来，实现模块的无缝横向扩展，形成统一资源池。
超融合基础架构图示：
资料来源：志凌海纳
4大优点：更好性能、更高可靠性、更加敏捷、易于维护，企业可以降低IT基础设施的总体拥有成本。
2. 存储虚拟化实现方式
基于主机的虚拟化在主机服务器上实现；基于存储网络的虚拟化，需要在SAN网络中添加虚拟化网关的支持来实现；基于存储设备、存储子系统的虚拟化，依赖于提供相关功能的存储模块或第三方的虚拟软件来实现。
（1）基于主机的虚拟化
一般由操作系统下的逻辑卷管理软件完成（安装客户端软件）；优点是支持异构的存储系统，缺点是占用主机资源，降低性能；存在操作系统和应用的兼容性；导致主机升级、维护、扩展复杂，容易造成系统不稳定；数据迁移过程复杂，影响业务连续性。
（2）存储网络虚拟化的实现设备-虚拟化网关
虚拟化网关价格高，市场规模看起来并不大；——降低存储系统新厂商准入门槛，SAN开始面临公平竞争，有利于行业推陈出新。
资料来源：百度
（3）基于存储设备、子系统的虚拟化
在存储控制器上添加虚拟化功能，常见于中高端存储设备。
存储市场全景
据IDC的预测，2021年中国企业级存储市场空间55亿美元，2020-2024年中国企业级存储市场将保持7.16%的年复合增长率，到2024年中国企业级存储市场空间将达到65.9亿美元。SDS和HCI的增速远远超过TESS，其中SDS未来四年复合增长率12.8%，HCI未来四年复合增长率13.0%。
从行业角度看，在电信和制造业中，SDS产品的市场需求增加，预期将支持电信和制造业中许多新的在线工作负载，以支持边缘计算工作负载（如环境监测或制造设计等）中非结构化数据的捕获和分析。
据Transparency Market Research发布的《Software Defined Storage Market》表明，从2019年到2027年，全球软件定义存储市场年复合增长率达到25%，市场规模将达到536亿美金。北美和欧洲的存储市场受到政策引导和资金扶持，将持续保持高速增长，其中北美仍是软件定义存储的主要市场。
全行业都呈现软件定义存储的发展趋势。
根据Gartner 2020年存储战略路线图预测，到2024年，全球存储容量的50％将作为SDS部署在本地或公共云上。与2020年相比，2024年的大型企业将会存储在本地，边缘或公共云的文件或对象存储的非结构化数据将增加两倍。
据IDC发布的《中国软件定义存储(SDS)及超融合存储(HCI)系统市场季度跟踪报告，2020年第四季度》报告显示，2020年软件定义存储与2019年相比增长了51.7%，超融合存储系统增长了36.5%。
主要的厂商列举：
中国厂商：在传统存储阵列领域，当前市场份额较大的厂商包括华为、新华三、浪潮、曙光等；在分布式存储领域，华为、曙光、新华三、XSKY等厂商占有较大市场份额。而在云存储领域，阿里云国内领先的云存储厂商。属于技术与市场壁垒双高的领域。
软件定义存储：行业集中度极高，top前五占据70%+；2018年到2021年，前五的市场份额在缓慢下降。
备注：以上数据可作为简单参考，因为统计口径与硬件占比等，可能与实际情况有一定差异。
华为认为软件定义存储并非普世良药，基于软硬结合的方式才是合适的路径。
分布式存储2023年将占据企业存储市场的35%以上，云化、设备整合、设备联网是推动力，不再是趋势，已经是现实。
丰富协议类型，对象、块、大数据存储等，2019年推出大数据存储。
基于传统企业存储持续打造企业级分布式存储的能力，2020年底全球客户数3000+，中国区市场份额第一。
融合+智能理念，自研存算传管芯片，提供专用硬件服务。
存算分离、大数据虚拟化、对象资源池、视频云等五大解决方案。
未来战略：软件+硬件的双轮驱动，基于软硬结合推动产业；客户需求出发，面向业务的创新，追求稳定性、效率与成本。
公司分布式存储市场份额国内前三。公司分布式存储包括分布式存储系统ParaStor300S、分布式块存储系统XStor1000、区块链存储系统ChainStor等。
根据IDC数据，2021年，中科曙光分布式存储以11.3%的市场份额位列国内软件定义存储市场第三位。其中，曙光ParaStor以20.6%的市场份额，位列中国分布式文件存储市场份额前二，公司连续第8年获得此殊荣。
主营高端计算机业务的协同作用。市场对计算和存储的需求具备明显的相关性，随着公司向客户销售的高端计算机规模扩大，相同客户对存储产品的需求有望同步同步增长。预计2022-2024年，存储产品收入分别为12.93、15.78、19.30 亿元，增速分别为21.5%、22.1%、22.3%。
新华三拥有计算、存储、网络、安全等全方位的数字化基础设施整体能力，提供云计算、大数据、智能联接、信息安全、新安防、物联网、边缘计算、人工智能、5G 等在内的一站式数字化解决方案，以及端到端的技术服务。同时，新华三也是 HPE®服务器、存储和技术服务的中国独家提供商。
面向全闪的H3C ONEStor 5.0是H3C与英特尔携手打造的全栈优化产品，关键优化技术包括DCache加速、重删压缩加速、固态盘耐用性提升等多个方面。
资料来源：新华三
新华三UIS超融合占据国内主导地位IDC发布《中国软件定义存储及超融合存储系统市场季度跟踪报告，2021Q4》，报告显示，2021年二季度至四季度，紫光股份旗下新华三集团在超融合存储系统市场连续三个季度保持市场第一，并以全年21.9%的市场占有率问鼎中国超融合市场。新华三UIS超融合架构具备“全域云”的能力，为企业数字化转型提供核心能力，备受市场认可。
海量非结构化数据存-管-用一体化的解决方案，国家级“专精特新”小巨人企业。
全分布式架构，基于通用服务器硬件线性扩展，提供EB级容量，支持百亿级文件存储；支持EC机制，降低存储成本。
（1）更快的IO、高并发、大容量、副本+纠删（节点故障会触发系统自愈、成本可控）。
智能缓存技术低成本，可以高效加速数据访问性能。
海量小文件合并技术实现百亿文件性能平稳
支持未来湖仓一体建设
数据来源：杉岩数据官网
面向行业的应用需求延展-机器视觉质检数据存储解决方案，智能分析和挖掘数据价值：为多个生产线的机器视觉设备提供统一的图片、日志数据采集、存储、和管理平台。
存储底座采用全分布式架构，存储的性能可随节点数量线性增长，能满足众多机器视觉设备同时保存高清晰度图片的需求，并确保多并发、高带宽和低时延读写；针对不同工序产生的图片、日志数据的保存时间和访问性能的要求，通过数据自动分层功能，让数据在合适的时间存储在合适的介质中，并根据管理策略将历史数据自动归档至蓝光存储或公有云，实现低成本长期留存。
数据来源：杉岩数据官网
根据IDC等第三方权威报告，XSKY星辰天合在SDS中国市场整体份额中，位居前五，是 TOP 5中仅有的一家专业软件定义存储厂商。
其中，对象存储细分市场排名第二，仅次于华为，在专业软件定义存储厂商中已经连续4年排名第一，在块存储细分市场，排名第四。
产品
（1）整体产品架构：
（2）针对结构化数据的解决方案：
资料来源：XSKY星辰天合
优势：针对x86和新的服务器生态，支持跨生态数据的无缝迁移。
xmotion：纳管热迁移技术-Zstack、OpenStack、CloudStack等云平台。
提供面向虚拟机和租户的存储计算一体化迁移方案。
支持存储在线热迁移，业务无需终端。
（3）针对非结构化数据的产品方案：
资料来源：星辰天合
X3DS：立体数据管理系统，支持非结构化数据的复制、迁移、备份、归档。
支持跨厂商文件和对象存储之间数据相互移动。
支持跨云的数据上云和下云。
主要价值：
以简洁的架构提供高可用方案。超融合由于其融合部署架构，可有效协调虚拟化和存储高可用联动的问题，从而以非常简洁的架构提供不同级别的高可用方案。
产品架构图示：
SMTX OS包括：
资料来源：志凌海纳
SMARTX场景：交易系统、MES系统、HIS系统等核心场景。
优势：高性能的超融合存储软件，软件升级促进系统性能提升；核心系统需要迁移到超融合系统，硬件和软件协同优化。
参考资料：
作者：王圆珍
来源公众号：光锥智能（ID：guangzhui-tech），前沿科技，数智经济。
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