软件定义时代，存储行业的“百家争喊”｜深度研报
做者｜王圆珍
本陈述由势乘本钱和光锥智能结合发布
数据容量的继续增加、利用场景的不竭丰富、AI的渗入，是存储行业长久增长的核心驱动。详细来说，存储的开展涉及到硬件介量、通信、传输、协议、接口、软件等构成部门的继续演进，此中，针对海量数据存储要求的大容量、高性能、智能化处置，为软件厂商带来更多合作角度和时机；软件定义存储，一方面是定义功用，另一方面是定义性能，既有面向硬件的继续优化，也有面向场景的无限延伸，因而从赐与来看，厂商也闪现出“百家争喊”的格局。在此格局之下，“小场景，大行业”的差别化合作战略成为重要的道路抉择，为将来增长和合作继续助力。
核心看点
1.存储手艺从介量、传输、协议、接口、软件等闪现继续快速迭代的趋向，每个构成部门的开展速度纷歧，数据孤岛、烟囱式扩容、被硬件厂商绑定带来的成本高企等成为大数据量企业非分特别显著的痛点，不变性、扩展性、成本、与营业时效要求相婚配的性能都成为客户的选型目标，针对汗青体量和增量的数据需求，以及被硬件厂商继续绑定的场面，给软件定义与超合成带来继续的时机。
存储整体手艺改革标的目的：
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2.极致成本与极致性能是典型的营业走向，全面闪存化大势所趋，深入影响散布式存储的手艺标的目的。
3.存储与PaaS层毗连密切，市场集中度高，如华为拥有布景、行业沉淀和生态，在获客才能和生态协做上拥有绝对优势，草创厂商要保存，需要找到和巨头合作的点。
4.软件定义细分的手艺标的目的差别，适用的场景和各自优势差别，细分手艺适用性+场景需求婚配能够驱动厂商快速增长；基于开源手艺的迭代和优化，工程化及软件成熟度有必然包管，相当于站在巨人的肩膀上，关于研发进度、交付成本等的优化会更好，因而起量会相对较快。
5.合作猛烈将招致毛利率下降，产物化水平需要高或者面向行业找到核心挠手，守住本身护城河；但同时收进增长快、毛利率下降的现状也同时阐明财产在快速增长和合作。
a.根底要求：不变性、可靠性、性能、易用性。
6.草创厂商鲇鱼效应：现阶段传统存储基于传统架构的强绑定销售是增收的来源，软件定义存储带来的格局重塑倒逼巨头的规划，因而会根据市场动态调整本身战略；草创厂商没有汗青负担，因而能够鼎力立异。
7.数据智能时代需要厂商具备全生命周期的赋能，需要继续迭代功用，面向立异需要愈加开放；好比图像识别、发掘进修、私有云、容器等新手艺的场景。
a.数据的生命周期分为摘集、传输、存储、处置、交换和销毁六个阶段，在各个阶段关于核心手艺才能诉求纷歧，但客户以一般以整体需求为导向，因而需要必然水平的外围组件研发工做和流程上的延伸。
8.厂商需面向客户继续供给核心价值：可靠性-丢包、断掉、读取；性能；丰富的功用：能够存什么工具，婚配什么场景，具备什么功用，用户有本身抉择；新兴草创厂商取胜关键唯有立异，但是继续研发和迭代无行境，基于原则化和通用化场景的研发吃亏浩荡。
9.草创厂商基于立异的开展道路短期无法盈亏平衡，需要在收进和产物上赐与更多存眷，如客户场景不克不及测试，唯有依靠本身摆设机器测试，摘购+测试+研发+交付，整体成本昂扬，带给存储厂商现金流和吃亏压力，融资要跟上；要设置装备摆设研发的团队，有原则的内部测试流程和外部获客战略，积存足够的测试用例是产物自信的有效路子。
a.开展途径：高度产物化、可靠的计划、持久的价值、具备可发掘的才能。
10.软件生长之路依靠浩荡资金投进与人力投进，以及周期，性能和功用优化是系统工程，软件能够征服硬件的鸿沟，丰富功用和利用，但是软件功用完全、成熟，私有云普及之前，仍然要依靠高性能介量硬件等，因而SSD和新一代存储介量目前仍然会快速增长，性能和计划不变等的包管方面，主控芯片仍然会占支流。但与此同时，存储层面需求总体来说较为简单，软件的优势在于能够继续做渐进式的演变，叠加功用和计划，集成硬件出货，因而起量比其他infra公司会更有包管。
一、海量数据+丰富场景是长久驱动
（一）数据规模扩展引起存储扩容的需求
据互联网数据中心（IDC）揣测，全球数据量将从2018年的33ZB增至2025年的175ZB，增长超越5倍；中国均匀增速快于全球3%，估量到2025年将增至48.6ZB，占全球数据量的比例由23.4%提拔至27.8%。此中，中国企业级数据量将从2015年占中国数据量的49％增长到2025年的69％。
（二）非构造化数据成为数据增长支流
互联网鼓起，数据创造的主体由企业逐步转向小我用户，小我所产生的绝大部门数据均为图片、文档、视频等非构造化数据，企业办公流程更多通过收集实现，表单、票据等都实现了以非构造化为主的数字化存档。到2023年，中国的数据量超越80%长短构造化数据，成为数据支流。
场景立异带来更多营业数据，好比主动驾驶、超高清、IOT等营业场景将带来更大都据；以大视频、备份回档为代表的营业，数据量大，价值密度相对较低，开展趋向为高密度、低成本介量，逃求极致成本与极致性能是典型的营业走向；以主动驾驶为例，研发过程中，每一辆测试车辆天天产生的数据在10TB到64TB之间，而那些数据需要在24小时之内完成阐发，而且研发过程累积的数百PB数据需要保留30年以上。
（三）数据存储的要求：持久保留、耐久化保留、分门别类地治理。
数据阐发和处置产生的倍增数据存储需求；跟着数据大集中、数据发掘、贸易智能、协同功课等大数据处置手艺的日趋成熟，数据价值呈指数上升趋向。
材料来源：HGST
大数据手艺开展变化，随数据量增长与阐发的需求，陪伴更多的手艺演进趋向与公司呈现。
材料来源：中国信通院
（四）自主可控相关政策将驱动2023-2027年存储行业高增长
2022年，9月底下发的79号文，全面批示国资信创财产开展和进度，要求所有央企+处所国企落实信创全替代，受益于信创概念，市场普及认为，将来五年是“大信创”开展的关键期间，开展空间宽广。
79号文的核心内容回纳如下：
（1）全面替代（OA、门户、邮箱、纪检、党建、档案治理）；
（2）应替就替（战术决策、ERP、风控治理、CRM运营治理系统）；
（3）能替就替（消费造造、研发系统）；
（4）2027年100%完成。
信创为全财产链厂商带来开展机遇；硬件、软件、平安均为企业整体替代计划的重要构成。
数据来源：寡诚智库、天风证券
二、存储重要性论述：存储系统是IT系统中的核心
数据智能时代，数据存储的三大需求：EB级容量、亿级IOPS（每秒停止读写操做的次数，Input/Output Operations Per Second）和智能治理。
1.存储是计算和通信的起点。存储系统的不变性将影响到整个营业系统的一般运营，存储系统如呈现数据丧失、宕机将对营业系统持续性产生致命影响。
2.存储系统的性能将影响到整个营业系统的效率，存储系统的读取速度将决定命据存储与提取效率，间接影响营业系统的效率。
3.存储系统的扩展才能将决定整个营业系统的扩展性，跟着大数据时代到来，数据量发作也对存储系统的可扩展性提出了更高要求，扩展才能将成为存储设备可以支持数据消费型营业的需要目标之一。
三、存储系统构成
（一）存储部件-硬件
1.存储介量：
根据存储介量差别，存储系统可分为磁盘存储、全闪存储、混闪存储、磁带库、光盘库等。最常见的是以HDD和SSD为介量的存储系统。HDD为磁头、磁盘、马达构成的机械构造，SSD次要以闪存为存储介量。
（1）存储介量性能权衡基准：存储性能委员会（SPC）的SPC-1基准。
（2）全闪存储为存储行业的手艺开展标的目的：更低的时延、更低的功耗、更低的毛病率。
（3）SSD固态硬盘构造及功用：
材料来源：华西证券
全闪存储（AFA）：指全数以固态硬盘为永久存储介量的存储；全闪存储性能优良，但价格也较高，同时闪现比年下降趋向。
（1）SSD需要高性能，定造化需求提拔；客户特殊需求表现在固件和掌握器上。
（2）前期普及的闪存次要利用于核心营业场景，提拔营业响应效率。
（3）SSD其他相关厂商：得一微电子、国科微、联芸科技、点序科技、忆芯科技、英韧等。
混闪存储（HFA）：指永久存储介量同时含有磁盘和闪存盘的存储；与全闪存储比拟，混闪存储在性能和价格长进行了必然折中。
磁带库和光盘库：指以磁带或光盘为存储介量，由驱动器及其掌握器构成的存储设备；单元存储空间价格较低，撑持冷数据的持久保留，但读写性能不高。
EDSFF（EnterpriseData Center SSD Form Factor，企业和数据中心固态硬盘规格）以高密度、易治理、高效率的优势成为固态硬盘外看开展的新趋向。EDSFF 是面向云办事、企业数据中心的NVMe SSD新形态原则，与传统SSD比拟具备高吞吐、低延迟、强扩展性的特征。同时在性能、散热、功耗等方面都做同一的改进，更易适用于大容量、高密度的全闪存储阵列。
（1）2020年Q1-Q3中国存储市场中全闪存储占比18.2%，且全闪存存储的增速较快，较2019年Q1-Q3同比增长20%。
（二）接口协议：
1.带宽增加，延时降低，高性能和低延时需求促使NVMe协议应运而生。
早期HDD属于慢速设备，具有挨次读写的特征，主机和HDD和早期SSD之间通过单队列停止数据交互，传输协议一般摘用AHCI（高级主机掌握器接口，Advanced Host Controller Interface）。
跟着存储介量的演进，SSD能够同时从多个差别位置读取数据，具有高并发性，SSD盘的IO带宽越来越大，拜候延时越来越低。AHCI协议已经不克不及称心高性能和低延时SSD的需求，因而，存储系统迫切需要更快、更高效的协议和接口，NVMe（NVM Express）协议应运而生。
（1）NVMe协议具备高吞吐、高IOPS以及低延迟的优势。在吞吐量方面，基于NVMe的驱动器的吞吐量可实现高达16Gbps，将来32Gbps或更高吞吐量产物的利用将成为将来开展的支流趋向。
（2）在IO方面，许多基于NVMe的驱动器，其IOPS能够超越50万，部门可供给150万、200万以至1000万IOPS。在低延时方面，许多驱动器的延迟低于20微秒，部门低于10微秒。因而，NVMe SSD凭仗卓著的性能，在2018到2023年之间以38%的复合增长率加速增长，成为云客户、OEM厂商和企业存储数据的首选设备。
（3）目前SSD产物次要利用的接口模块大多适用SATA及PCIe，部门利用SAS接口。此中PCIe具备更好的带宽速度，SATA接口+AHCI协议被PCIe接口+NVMe协议逐渐代替是手艺趋向。
（4）PCIe（Peripheral Component Interconnect Express）是继ISA和PCI总线之后的第三代I/O总线，是一种设备高速毗连原则，具备数据传输速度高，抗骚乱才能强，传输间隔远，功耗低等长处。
PCIe的不竭提速，关于数据中心、工控等各个范畴影响非统一般，但在功用实现上需要考虑的问题也良多，包罗散热、供电等方面的考虑。
（三）组网（传输介量）
组网类型：IP组网仍然是最支流的组网类型，组网类型的选用取决于成本和效率的综合平衡。
次要硬件设备：交换机、路由器，新华三、华为等市场份额较高，成熟公司为主。
（1）IP组网存储：指责用以太网手艺停止组网的存储设备，常见速度包罗1Gb、10Gb、25Gb、100bG等；IP组网的兼容性较好，建立成本较低。
（2）FC组网存储：指责用FC光纤手艺停止组网的存储设备，常见速度包罗8Gb、16Gb、32Gb等；FC组网的效率较高，但摘购成本和庇护难度也相对较高，普及率不及IP。
（3）IB组网存储：指责用InfiniBand手艺停止组网的存储设备，常见速度包罗40Gb、56Gb、100Gb、200Gb等；IB组网的延迟较低、速度较高，但摘购成底细对较高，组网的扩展性也较弱。
当前的支流的数据中心收集都是要处理多个异构系统的互联问题，即便是单一的大规模利用场景，包罗云计算、大数据等，支流也都是以高吞吐量场景，也就是多个节点做多个工作，对节点之间的通信延迟没有很高的要求，更垂青的是乖巧的接进与扩容。所以那些场景用以太网就十分适宜。目前IP组网属于十分成熟和可靠的手艺，利用普遍，面向大中小型客户，属于占到90%以上的支流组网体例。
（四）存储类型
文件存储：指本身构建文件系统后，通过互通的收集提赐与办事器或利用软件利用，撑持数据文件读写和文件共享办事的存储设备。文件存储的常用协议包罗NFS、CIFS、FTP等。
块存储：指将物理存储介量上的物理空间根据固定大小的块构成逻辑盘，并间接映射空间给办事器利用的存储设备。块存储的常用协议包罗SCSI、iSCSI、NVMe等。
对象存储：指责用扁平化构造，将文件和元数据包拆成对象，并笼统成收集URL（同一资本定位器，Uniform Resource Locator），通过等。
其它存储协议：包罗在大数据存储中普遍利用的HDFS协议，以及表存储协议等。
（五）软件定义存储-早期支流手艺道路比照
次要软件比照：
FC SAN、IP SAN都要有存储治理软件（如卷治理、数据的快照、镜像、备份、恢复、回档等等）。
数据来源：51CTO
次要厂商
国内SDS产物基于开源道路为主，Ceph占绝对大都，其他有Gluster和BeeGFS。开展到如今，针对场景的代码沉淀逐步增加，自研水平继续提拔，称心自主可控的诉求。
（1）巨头企业
华为：FusionStorage（参考Ceph，块存储）、OecanStor 9000（参考Ceph，文件存储）
海潮：AS13000（开源Ceph，重点是文件存储）
新华三：OneStor（开源Ceph，块和对象存储）
曙光：Parastor（自研，文件系统，HPC场景）
深心服：EDS（开源Gluster＋Ceph，块存储、文件和对象存储）
（2）草创厂商
TaoCloud：XDFS（开源Gluster，以文件存储为主），FASS（自研，新一代全闪块存储）
XSKY星辰天合：SDS系列产物（开源Ceph，块和对象存储）
杉岩：SDS系列产物（开源Ceph，块和对象存储）
鹏云：ZettaStor DBS（自研，块存储）
霄云：BOSS（自研，同一存储）
焱融：YRCloudFile（自研，文件存储）
龙存：Loong系列（自研，文件系统，HPC场景）
附：关于Ceph
存储根据其类型，可分为块存储，对象存储和文件存储。在支流的散布式存储手艺中，HDFS/GPFS/GFS属于文件存储，Swift属于对象存储，而Ceph可撑持块存储、对象存储和文件存储，故称为同一存储。Ceph也是利用最普遍的开源散布式存储平台。
Ceph的长处：存储功用；操纵存储节点的计算才能，在存储每一个数据时，城市通过计算得出该数据存储的位置，尽量将数据散布平衡；因为摘用了CRUSH、HASH等算法，使得它不存在传统的单点毛病，且跟着规模的扩展，性能其实不会遭到影响。
Ceph的次要架构：
材料来源：InfoQ
Ceph最后的功用模块：
Client客户端：负责存储协议的接进，节点负载平衡。
MON监控办事：负责监控整个集群，庇护集群的安康形态，庇护展现集群形态的各类图表，如OSD Map、Monitor Map、PG Map和CRUSH Map。
MDS元数据办事：负责保留文件系统的元数据，治理目次构造。
OSD存储办事：次要功用是存储数据、复造数据、平衡数据、恢复数据，以及与其它OSD间停止心跳查抄等。一般情状下一块硬盘对应一个OSD。
四、存储架构开展趋向：从集中式架构向散布式架构不竭演进
存储市场根据存储架构能够分为传统企业级存储（TESS）、软件定义存储（SDS）、超合成根底架构（HCI），跟着数据量增长及数据阐发需求发作，存储架构从传统的集中式存储向散布式演进，散布式存储的次要形式分为软件定义与超合成。
（一）传统企业级存储
DAS（间接毗连存储）：存储设备是通过电缆（凡是是SCSI接口电缆）间接连到办事器的，I/O恳求间接发送到存储设备。
利用场景：收集规模较小、数据存储量小、组网简单的小型收集，在中小型企业中普遍利用。
特征：架构毗连简单，集成在办事器内部，为点到点的毗连，具有安拆手艺要求低，成本较低优势。
DAS优势明显：
（1）DAS架构的可扩展性较差，SCSI总线撑持的间隔更大为25米，撑持的设备数量最多为15个，办事器/计算机装备固定容量的DAS存储，假设容量不敷、存储空间太小，那就很难从内部停止弹性扩展（外部扩展容量也出缺点），假设存储空间太大也会招致资本浪费，出格是在办事器范畴很明显，间接造约了其可扩展性。
（2）曲连存储无法共享，因而经常呈现的情状是某台办事器的存储空间不敷，而其他一些办事器却有大量的存储空间处于闲置形态却无法操纵。
（3）DAS构造下的数据庇护流程复杂，假设做收集备份，那么每台办事器都必需零丁停止备份，并且所有的数据流都要通过收集传输。假设不做收集备份，那么就要为每台办事器都配一套备份软件和磁带设备，备份流程的复杂度和备份成本会大大增加。
（二）NAS收集毗连存储
NAS体例则全面改进了以前低效的DAS存储体例。它摘用独立于办事器，利用收集毗连存储公用文件办事器来毗连存储设备，自构成一个收集。如许数据存储就不再是办事器的从属，而是做为独立收集节点而存在于收集之中，可由所有的收集用户共享。
优势：NAS是独立的存储节点存在于收集之中，与用户的操做系统平台无关，能够做到实正的即插即用，同时NAS还具有资本易于共享、摆设简单且扩展性较好等优势。
优势：存储性能较低，可靠性差。
（三）SAN存储区域收集（Storage Area Network）
SAN是一个用在办事器和存储资本之间的、公用的、高性能的收集系统。它为实现大量原始数据的传输而停止了专门的优化。
1991年，IBM公司在S/390办事器中推出了ESCON手艺。它是基于光纤介量，更大传输速度达17MB/s的办事器拜候存储器的一种毗连体例。
用光纤通道构建的SAN由以下三个部门构成：1）存储和备份设备：包罗磁带、磁盘和光盘库等；2）光纤通道收集毗连部件：包罗主机总线适配卡、驱动法式、光缆、集线器、交换机、光纤通道和SCSI间的桥接器；3）利用和治理软件：包罗备份软件、存储资本治理软件和存储设备治理软件。
SAN的优势如下：1）收集摆设随便；2）易于存储和备份；3）高性能：因为SAN摘用了光纤通道手艺，所以它具有更高的存储带宽，存储性能明显进步；4）十分好的扩展性：因为SAN摘用了收集构造，扩展才能更强。光纤接口供给了10公里的毗连间隔，那使得实现物理上别离、不在当地机房的存储变得十分随便。
三种体例比照：
（四）传统集中式存储架构总结
传统SAN/NAS存储的硬件架构摘用“掌握器+硬盘柜”的体例。中高端存储撑持多个掌握器，以保障高可用并进步性能。多掌握器为紧耦合，通过PCIE总线或Infiniband收集互连，共享磁盘阵列，共享缓存。
BBU：内置BBU电池，停止掉电庇护。
掌握器其他功用：双活、容灾、CDP等手艺保障营业系统的持续性和数据平安性。
传统集中式存储的特征适协做为金融/医疗等核心营业系统的数据库存储。
传统架构中，存储厂商一般自研硬件，核心目标次要有：
1.进步磁盘的IO性能，存储厂商需要本身研造面向IO的存储硬件，好比说在一台存储办事器中需要扩展良多的SATA/SAS接口、扩展硬件RAID功用，假设是高性能的存储设备，还需要扩展掌握器之间的公用互连收集接口。
2.应对存储的IO密集型读写，低端存储以至能够摘用计算性能比力差的CPU停止设想。
3.进步存储的高可靠性，传统存储往往逃求硬件设想的可靠与不变，通过进步硬件的可靠性来到达存储可靠的目标。在那种传统存储的构想下，存储的设想次要分红存储硬件和存储软件设想两大部门。
传统存储的问题：硬件绑定；总拥有成本高（本钱收入+运营收入）；可扩展性差；数据孤岛。
1.硬件绑定：公用存储硬件是各个厂商独立开发的，具有封锁性，随便绑定客户，停止继续的扩容销售、运维和供给办事，同时关于客户来说，因为数据迁徙的风险和费用很高，客户一旦抉择某一厂商存储，后续就需要继续复购；所以存在软件定义存储的开展趋向，用户急需可以对现有存储停止同一整合而且能兼容其他厂商设备的存储治理软件。软件定义存储的理念就是将硬件回一化，而把之前通过公用存储硬件实现的提拔IO性能和可靠性等功用都由软件来实现。
2.传统集中式存储在成本、可扩展性等方面存在优势。传统集中式存储摘用集中的存储办事器存放所有数据，存储办事器成为系统性能的瓶颈，也是可靠性和平安性的焦点，不克不及称心大规模存储利用的需要。
3.传统存储摘购和运维成本高，效率低下。传统集中式存储更大的弱势在于只能凭仗在系统中增加大量磁盘驱动器来实现较高的性能，而那种体例一定带来高贵的开收和营运费用。存储厂商通过在混合构造中增加闪存，尽量征服磁盘阵列局限性，但是旧有根底架构其实不能实正发扬闪存的效率，发扬其更高性能。并且，混合阵列也不克不及随便地跨多个系统停止共享，如许就招致效率低下。
4.数据孤岛问题严峻，资本闲置率高。引进SAN手艺之前，存储摘购的目标次要是阵列的嵌进式特征/功用和物理硬件属性，如可扩展性和可靠性。一旦SAN 被普遍地摘用，用户面对的就是各类各样的型号和品牌，因而他们只能根据详细的项目需求建立一套又一套的存储设备，那在很大水平上使差别的存储设备在用户的系统中是一个个孤岛。那就形成了差别营业系统的存储资本无法平衡而且庇护成本居高不下。
（五）散布式存储系统成为存储开展支流
散布式存储是将数据分离存储在多台独立的设备上。散布式收集存储系统摘用可扩展的系统构造，操纵多台存储办事器分管存储负荷，操纵位置办事器定位存储信息，它不单进步了系统的可靠性、可用性和存取效率，还易于扩展。
1.软件定义存储
软件定义存储：将存储硬件中的存储掌握器功用抽出来放到软件上，包罗卷治理、RAID、数据庇护、快照和复造等等。
虚拟化和虚拟化和云手艺的开展和成熟改变了数据中心的设想、建造、治理和运维体例，那种变化使软件定义存储越来越有吸引力。
根据散布式存储系统的设想理念，软件和硬件解耦，存储的良多功用好比可靠性和性能加强都由软件供给，但是其实不意味着硬件不重要，但是现实中停止散布式系统集成时，除了考虑适宜的散布式存储手艺不测，还需要考虑底层硬件兼容的问题。
散布式存储系统的产物形态一般有：软硬件一体机、硬件OEM、软件+原则硬件。
优势：
1.乖巧摆设：掌握器的功用不单单局限在单一设备，假设存储掌握器功用被抽离出来，该功用就能够放在根底架构的任何一部门。它能够运行在特定的硬件上，在hypervisor内部，或者与虚机并行，构成实正的合成架构。
2.存储系统整体性能的大幅提拔。散布式架构提拔了系统整体的聚合性能，能够在不改动硬件设置装备摆设下进一步降低拜候延迟。
3.中立：软硬解耦、易于扩展、主动化、基于战略或者利用的驱动。就营业利用来说，即不限造上层利用，不绑定下层硬件；除了供给块存储，也能够在统一平台供给文件、对象、HDFS等存储办事，实现非构造化数据的协议互通；同时应具备完美的监控才能，实现利用感知。容许用户没必要从特定厂商摘购存储掌握器硬件如硬盘、闪存等存储介量，硬件回一，软件价值凸显。
4.开放性+程度扩展。开放化意味着接口原则化、办事原子化，包管客户的利用系统可以以最顺畅的体例对接根底存储设备，可微调和决计划细节，达成高量量的办事。程度扩展则是云计算弹性情况的一定要求，在挪动互联网情况下，营业利用的负载量是突发式、潮汐式、难以切确揣测的，利用要求存储的容量和性能都必需可以线性扩展以称心上层利用需求。
5.摘购成本和总体拥有成本降低。如超合成系统，在利用成本方面，办事器+超合成软件（或超合成一体机）的摘购成本有大幅度的降低。除摘购成本外，超合成系统在总体拥有成本上有更大的优势。SmartX在某证券客户的支持案例中，超合成处理计划协助客户提拔15%的资本操纵率、降低60%的运维工做量、同时每年的IT摘购成本降低50%。
6.影响现有存储格局：将来软件领先而且具有继续研发才能的厂商将突破现有存储格局，降低新厂商的准进门槛，为全行业带来更多可能；所以，将来市场可能存在由集中度高的市场格局演变成愈加分离的市场。
（六）超合成架构
1.超合成定义
软件定义的IT根底架构，能够虚拟化常见“硬件定义”系统系统的所有元素，对传统存储设备停止同一治理、池化，然后映射给上层主机利用；把利用法式存储与物理的数据存储根底设备别离；那将实现存储资本的“乖巧”分配、从头分配或不分配。存储虚拟化供给一种把存储办事从存储包平分别出来的办法，即便根本的硬件和互连被变动，仍然能供给卷的继续性。
超合成根底架构除对计算、存储、收集等根底元素停止虚拟化外，凡是还包罗诸多IT架构治理功用多个单位设备能够通过收集聚合起来，实现模块的无缝横向扩展，构成同一资本池。
超合成根底架构图示：
材料来源：志凌海纳
4大长处：更好性能、更高可靠性、愈加灵敏、易于庇护，企业能够降低IT根底设备的总体拥有成本。
（1）处理传统存储“烟囱式”扩容的弊端，足够操纵用户已有的存储设备，实现多厂家设备的异构、数据的迁徙、容灾和同一治理，足够实现客户存储硬件的投资价值。
（2）处理被单一存储厂商绑定的问题。
（3）虚拟化手艺可用于跨多个系统乖巧分配存储空间，通过利用缓存系统来发扬闪存的优势。
2.存储虚拟化实现体例
基于主机的虚拟化在主机办事器上实现；基于存储收集的虚拟化，需要在SAN收集中添加虚拟化网关的撑持来实现；基于存储设备、存储子系统的虚拟化，依靠于供给相关功用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
一般由操做系统下的逻辑卷治理软件完成（安拆客户端软件）；长处是撑持异构的存储系统，缺点是占用主机资本，降低性能；存在操做系统和利用的兼容性；招致主机晋级、庇护、扩展复杂，随便形成系统不不变；数据迁徙过程复杂，影响营业持续性。
（2）存储收集虚拟化的实现设备-虚拟化网关
长处：不占用主机资本；撑持主机、异构存储设备；差别设备的数据治理功用同一；可扩展性好。
缺点：占用交换机资本；成熟度低。
虚拟化网关价格高，市场规模看起来其实不大；——降低存储系统新厂商准进门槛，SAN起头面对公允合作，有利于行业推陈出新。
材料来源：百度
（3）基于存储设备、子系统的虚拟化
在存储掌握器上添加虚拟化功用，常见于中高端存储设备。
长处：不占用主机资本，数据治理功用丰富。
缺点：一般只能实现对本系列设备内磁盘的虚拟化；差别厂商间的数据治理功用不克不及互操做；多套存储设备需设置装备摆设多套数据治理软件，成本高。
五、散布式存储市场宽广，增长可期
（一）整体市场规模
存储市场全景
据IDC的揣测，2021年中国企业级存储市场空间55亿美圆，2020-2024年中国企业级存储市场将连结7.16%的年复合增长率，到2024年中国企业级存储市场空间将到达65.9亿美圆。SDS和HCI的增速远远超越TESS，此中SDS将来四年复合增长率12.8%，HCI将来四年复合增长率13.0%。
从行业角度看，在电信和造造业中，SDS产物的市场需求增加，预期将撑持电信和造造业中许多新的在线工做负载，以撑持边沿计算工做负载（如情况监测或造造设想等）中非构造化数据的捕获和阐发。
（二）全球软件定义存储市场规模
据Transparency Market Research发布的《Software Defined Storage Market》表白，从2019年到2027年，全球软件定义存储市场年复合增长率到达25%，市场规模将到达536亿美金。北美和欧洲的存储市场遭到政策引导和资金搀扶，将继续连结高速增长，此中北美仍是软件定义存储的次要市场。
全行业都闪现软件定义存储的开展趋向。
根据Gartner 2020年存储战术道路图揣测，到2024年，全球存储容量的50％将做为SDS摆设在当地或公共云上。与2020年比拟，2024年的大型企业将会存储在当地，边沿或公共云的文件或对象存储的非构造化数据将增加两倍。
据IDC发布的《中国软件定义存储(SDS)及超合成存储(HCI)系统市场季度跟踪陈述，2020年第四时度》陈述展现，2020年软件定义存储与2019年比拟增长了51.7%，超合成存储系统增长了36.5%。
（1）新利用场景成为鞭策散布式存储开展的有力挠手。重新利用场景角度来看，金融行业呈现了如“长途柜台”、“人脸/指纹识别”等新型金融利用，实现告终构化数据向非构造化、多类型数据的改变；教导行业积极摆设信息化和收集辅助教导，教学形式多样化如“线上教学”、“混合式教学”等形式对存储容量要求也不竭进步。针对多类型数据混合存储带来的存储性能问题，散布式存储系统可以有效处理。
（2）国内某运营商为例，2019年散布式存储集摘到达600PB以上，而且方案将来5年将传统存储数量削减70%。
六、手艺走向场景，厂商开展各具特色
（一）合作格局：大厂/草创厂商
次要的厂商列举
中国厂商：在传统存储阵列范畴，当前市场份额较大的厂商包罗华为、新华三、海潮、曙光等；在散布式存储范畴，华为、曙光、新华三、XSKY等厂商占有较大市场份额。而在云存储范畴，阿里云国内领先的云存储厂商。属于手艺与市场壁垒双高的范畴。
软件定义存储：行业集中度极高，top前五占据70%+；2018年到2021年，前五的市场份额在迟缓下降。
华为市场份额同比削减2.6%至39.1%；收进为27亿元；
曙光增加0.3%至13.5%；收进为12.8亿元；
新华三削减3%至10.2%；收进为9.7亿元；
海潮猛增4.6%至9.2%，跃居第四位；收进为8.7亿元；
XSKY增加0.55%至8.1%，降至第五位；收进为7.7亿元。
备注：以上数据可做为简单参考，因为统计口径与硬件占比等，可能与现实情状有必然差别。
（二）华为
华为认为软件定义存储并不是普世良药，基于软硬连系的体例才是适宜的途径。
散布式存储2023年将占据企业存储市场的35%以上，云化、设备整合、设备联网是鞭策力，不再是趋向，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。
基于传统企业存储继续打造企业级散布式存储的才能，2020岁尾全球客户数3000+，中国区市场份额第一。
合成+智能理念，自研存算传管芯片，供给公用硬件办事。
存算别离、大数据虚拟化、对象资本池、视频云等五大处理计划。
将来战术：软件+硬件的双轮驱动，基于软硬连系鞭策财产；客户需求动身，面向营业的立异，逃求不变性、效率与成本。
（三）中科曙光
公司散布式存储市场份额国内前三。公司散布式存储包罗散布式存储系统ParaStor300S、散布式块存储系统XStor1000、区块链存储系统ChainStor等。
根据IDC数据，2021年，中科曙光散布式存储以11.3%的市场份额位各国内软件定义存储市场第三位。此中，曙光ParaStor以20.6%的市场份额，位列中国散布式文件存储市场份额前二，公司持续第8年获得此殊荣。
主营高端计算机营业的协同感化。市场对计算和存储的需求具备明显的相关性，跟着公司向客户销售的高端计算机规模扩展，不异客户对存储产物的需求有看同步同步增长。估量2022-2024年，存储产物收进别离为12.93、15.78、19.30 亿元，增速别离为21.5%、22.1%、22.3%。
（四）新华三
新华三拥有计算、存储、收集、平安等全方位的数字化根底设备整体才能，供给云计算、大数据、智能连接、信息平安、新安防、物联网、边沿计算、人工智能、5G 等在内的一站式数字化处理计划，以及端到端的手艺办事。同时，新华三也是 HPE®办事器、存储和手艺办事的中国独家供给商。
面向全闪的H3C ONEStor 5.0是H3C与英特尔联袂打造的全栈优化产物，关键优化手艺包罗DCache加速、重删压缩加速、固态盘耐用性提拔等多个方面。
材料来源：新华三
新华三UIS超合成占据国内主导地位IDC发布《中国软件定义存储及超合成存储系统市场季度跟踪陈述，2021Q4》，陈述展现，2021年二季度至四时度，紫光股份旗下新华三集团在超合成存储系统市场持续三个季度连结市场第一，并以全年21.9%的市场占有率染指中国超合成市场。新华三UIS超合成架构具备“全域云”的才能，为企业数字化转型供给核心才能，备受市场承认。
（五）杉岩数据
海量非构造化数据存-管-用一体化的处理计划，国度级“专精特新”小巨人企业。
全散布式架构，基于通用办事器硬件线性扩展，供给EB级容量，撑持百亿级文件存储；撑持EC机造，降低存储成本。
（1）更快的IO、高并发、大容量、副本+纠删（节点毛病会触发系统自愈、成本可控）。
智能缓存手艺低成本，能够高效加速数据拜候性能。
（1）高性能介量缓存热数据，低性能介量保留温冷数据，保障高优先级营业性能，有效降低整体硬件成本。
（2）手艺特征：多级缓存加速；数据类型智能感知；大块数据透传。
（3）特征优势：元数据/高优先级数据优先缓存；低优先级的数据全不缓存；中优先级的数据主动冷热分层；基于优先级在线调整，不影响营业。
海量小文件合并手艺实现百亿文件性能平稳
撑持将来湖仓一体建立
（1）接口撑持全：100%兼容POSIX、HDFS、S3三大支流拜候协议，能对接大数据和AI操练的支流拜候协议，能对接大数据和AI操练的支流利用；关于Hadoop生态的上层利用完美兼容，不需要做任何改动。
（2）元数据撑持别离摆设：性能和扩展性强，大数据阐发场景的Listing、Rename操做响应速度快。
（3）撑持数据智能缓存、数据预读、并发读：在大数据场景下的Parquet和ORC数据格局阐发场景性能有包管。
（4）Kubernetes CSI撑持：撑持容器共享，便于K8S调度。
数据来源：杉岩数据官网
面向行业的利用需求延展-机器视觉量检数据存储处理计划，智能阐发和发掘数据价值：为多个消费线的机器视觉设备供给同一的图片、日记数据摘集、存储、和治理平台。存储底座摘用全散布式架构，存储的性能可随节点数量线性增长，能称心浩瀚机器视觉设备同时保留高清晰度图片的需求，并确保多并发、高带宽和低时延读写；针对差别工序产生的图片、日记数据的保留时间和拜候性能的要求，通过数据主动分层功用，让数据在适宜的时间存储在适宜的介量中，并根据治理战略将汗青数据主动回档至蓝光存储或公有云，实现低成本持久留存。
数据来源：杉岩数据官网
（六）XSKY 星辰天合
根据IDC等第三方权势巨子陈述，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。此中，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持续4年排名第一，在块存储细分市场，排名第四。
产物
（1）整体产物架构：
（2）针对构造化数据的处理计划：
材料来源：XSKY星辰天合
优势：针对x86和新的办事器生态，撑持跨生态数据的无缝迁徙。
xmotion：纳管热迁徙手艺-Zstack、OpenStack、CloudStack等云平台。
供给面向虚拟机和租户的存储计算一体化迁徙计划。
撑持存储在线热迁徙，营业无需末端。
（3）针对非构造化数据的产物计划：
材料来源：星辰天合
X3DS：立体数据治理系统，撑持非构造化数据的复造、迁徙、备份、回档。
撑持跨厂商文件和对象存储之间数据彼此挪动。
撑持跨云的数据上云和下云。
（七）SMARTX志凌海纳-超合成根底架构
次要价值：
以简洁的架构供给高可用计划。超合成因为其合成摆设架构，可有效协调虚拟化和存储高可用联动的问题，从而以十分简洁的架构供给差别级此外高可用计划。
产物架构图示：
SMTX OS包罗：
SMTX ELF VM Service（计算）虚拟化治理平台
SMTX ZBS Distributed Block Storage散布式块存储系统
SMTX Fisheye Web Console超合成治理平台
SMTX MultiActive Cluster双活
SMTX Backup异地容灾备份
材料来源：志凌海纳
SMARTX场景：交易系统、MES系统、HIS系统等核心场景。
优势：高性能的超合成存储软件，软件晋级促进系统性能提拔；核心系统需要迁徙到超合成系统，硬件和软件协同优化。
参考材料：
华西证券：企业级SSD：三大替代修建行业高增长，国产替代空间宽广
渤海证券：介量与架构晋级并举，企业级存储市场起飞期近
信通院：下一代数据存储手艺研究陈述